[实用新型]一种便携式3GHz矢量网络分析仪

说明书

本实用新型公开了一种便携式3GHz矢量网络分析仪，包括射频前端模块、模数转换编解码模块，微控制器，时钟发生模块和电源管理模块，射频前端模块包括被测设备、反射电桥、第一混频器、第三混频器、射频变压器，微控制器外部接有系统晶振、实时时钟模块。本实用新型通过提供一种便携式、内置电池和显示屏，能够把以前通过庞大的实验室仪器才能完成的测量工作轻松的转移到现场进行；便于向中小企业、设备生产商推广；装配有支持电容式触摸屏的大尺寸液晶显示屏，支持中文操作菜单、中文语音提示，人机界面友好；仪器带有实时时钟，可实时记录测量结果；并具有数据导出功能，可以将测量结果导出到计算机进行离线分析。

技术领域

本实用新型涉及射频和微波元器件的测试测量领域，特别涉及一种便携式3GHz矢量网络分析仪。

背景技术

矢量网络分析仪是一种非常重要的射频和微波仪器被广泛的应用在射频和微波元器件的测试测量领域。它能测量单端口网络或双端口网络的各种参数幅值，又能测相位信息，且能用史密斯圆图显示测试数据。其原理是通过测量参考信号、反射信号、传输信号之间的关系，获取被测设备的性能参数，比如幅度和相位信息。

在实现上述技术方案的过程中，作者发现现有的矢量网络分析仪普遍存在以下问题：现有的台式矢量网络分析仪设计复杂，元器件多，体积庞大，造价高昂，不利于在中小企业特别是生产价格较低的电子设备生产商中推广应用；为了节省成本，现有的USB接口小型矢量网络分析仪通常不带有液晶显示屏，无法脱离计算机操作，不方便户外和现场使用；人机界面不友好，操作复杂，不适合初学者学习使用；测量范围小，通常在1GHz以内，无法满足微波频段元器件的测试测量需求；不带实时时钟和数据记录功能，无法实时记录测量结果用于离线分析。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种便携式3GHz矢量网络分析仪，可做到成本低廉，测量范围宽，能够满足3GHz微波频段的测试测量需求。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种便携式3GHz矢量网络分析仪，包括射频前端模块、模数转换编解码模块，微控制器，时钟发生模块和电源管理模块，所述射频前端模块包括被测设备、反射电桥、第一混频器、第二混频器、第三混频器、射频变压器，所述模数转换编解码模块外接有语音放大器和喇叭，所述微控制器外部接有系统晶振、实时时钟模块、电容屏触摸控制器、SPI接口存储器、液晶显示屏、三向按键和SD存储卡，所述时钟发生模块包括TX高频时钟发生器、低频时钟发生器、本振高频时钟发生器、高精度晶振、发射信号切换器、本振信号切换器，所述电源管理模块包括3.3伏特混频器电源产生电路、3.3伏特系统电源产生电路、背光电源产生电、USB-TYPE-C接口电路、充放电管理电路、锂电池、对外通信电路。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述被测设备与反射电桥和第三混频器相连接，且反射电桥的形式为等臂惠斯登电桥。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述高精度晶振连接到TX高频时钟发生器、低频时钟发生器、本振高频时钟发生器，TX高频时钟发生器和低频时钟发生器共同连接到发射信号切换器，发射信号切换器提供测量所需的高频和低频发射信号送到反射电桥和第二混频器，所述本振高频时钟发生器和低频时钟发生器共同连接到本振信号切换器，本振信号切换器提供测量所需的高频和低频本振信号送到第一混频器、第二混频器、第三混频器。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述低频时钟发生器是型号为Si5351的CMOS时钟发生芯片，输出频率范围为10k～300MHz，所述TX高频时钟发生器和本振高频时钟发生器是型号为ADF4351数字锁相环频率合成器，输出频率范围为35MHz～4.4GHz，所述本振信号切换器连接到型号均为LT5560的第一混频器、第二混频器、第三混频器。