[发明专利]用于测试和测量仪器的变频器附件

说明书

一种附件设备具有测试端口、连接到具有操作带宽的仪器的仪器端口；以及一个或多个可配置信号路径，其可连接在测试端口和仪器端口之间，以将来自测试端口的具有第一频率范围的信号转换成具有不同于第一频率范围的第二频率范围的信号。一种测试和测量系统包括具有操作带宽的测试和测量仪器，以及附件设备。附件设备具有将附件设备连接到测试和测量仪器的第一仪器端口、将附件设备连接到被测设备的测试端口、以及一个或多个可配置信号路径，其可连接在测试端口和仪器端口之间，以将来自测试端口的具有第一频率范围的信号转换成具有不同于第一频率范围的第二频率范围的信号。

相关申请

本申请是2019年11月15日提交的美国临时专利申请No. 62/936,339的延续申请并要求保护其优先权。

技术领域

本公开涉及测试和测量仪器，并且更特别地涉及宽带环境中的测试和测量仪器。

背景技术

无线通信标准在瞬时带宽方面快速增长，从而允许更快的数据传输速率。随着诸如3G、4G、5G等之类的每个新标准推出，带宽和数据速率显著增加，使得常规的测试设备难以跟上步伐。一个测试解决方案是使用实时示波器和软件来提供非常宽带的频谱分析，但这种解决方案的成本很高，因为示波器以极高的采样速率（诸如200 GS/s或更高）提供自始至终从DC到被分析RF频带上端的带宽。

另一解决方案是使用频谱分析仪。然而，虽然频谱分析仪通常具有可调谐的中心频率，但是它们也具有相对窄的操作带宽、低采样率，并且它们很昂贵。

所公开的装置和方法的实施例解决了现有技术中的缺点。

附图说明

图1示出了测试和测量设备以及附件的系统图解；

图2示出了频率和带宽的图形表示；

图3示出了用于测试和测量设备的信号下变频器的电路图；

图4示出了用于测试和测量设备的组合信号下变频器和信号上变频器的电路图；

图5示出了DC偏置三通源和负载的框图；

图6示出了可与测试和测量设备附件一起使用的双工器的实施例。

具体实施方式

诸如示波器、频谱分析仪等之类的测试和测量设备努力跟上不断增长的无线通信带宽，同时保持成本下降。使用实时示波器和软件来提供宽带频谱分析具有高成本，因为它覆盖了从DC到RF频谱上端的带宽。另一解决方案是使用精密低速示波器，配合前置下变频器，以扩大频率覆盖范围。下变频器/示波器系统可以是单通道或多通道，并且提供高准确度、低成本和面向未来的性能扩展的性价比益处。这里的实施例通过在较慢、较低带宽的实时示波器或其他测试和测量设备（这里称为仪器）之前使用块下变频器，提供了成本有效的方法。现在，该仪器现在仅需要足够快来捕获所期望的RF带宽，并为滤波器裙边留出一些裕量。较低成本的权衡是构建、控制和校准组合的下变频器和示波器系统的复杂性。诸如频谱分析仪之类的常规解决方案往往是单通道，具有是这里提出的解决方案的1/10至1/100的嵌入式数字化仪采样速率。

图1示出了连接到被测设备（DUT）12的测试和测量系统10的框图。附件设备14位于DUT 12和仪器16之间。附件设备14具有至少一个下变频器18，以接收来自DUT的跨RF频谱的信号，并且然后将它们下变频到较低的频带以供仪器16分析。测试和测量仪器16可以是包括数字示波器的示波器，并且将具有通常高于其他仪器的操作带宽，特别是高于频谱分析仪的操作带宽。例如，测试和测量仪器16可以具有至少2、3、4、5、6、7或8 GHz的操作带宽。在一些实施例中，测试和测量仪器16可以是宽带数字化仪。