[发明专利]一种瞬时频率测量装置及测量方法

摘要

本发明公开了一种瞬时频率测量装置及测量方法，属于瞬时频率测量技术领域，本发明装置包括射频处理单元、取样混频单元、中频处理单元、数字信道处理单位和运算单元。本发明所实现的实时监测带宽可以达到26.5GHz，结合了实时频谱分析与瞬时频率解调，可以实现多域多频段的瞬时频率测试，可以满足大监测带宽高精度的瞬时频率测试需求，应用范围更广泛；所实现的动态范围和灵敏度更高，通过中频增益自适应调节，可以满足不同输入功率信号的瞬时测频需求，同时也可以提高了测频精度；实现方案简洁、电路构成简单，技术成熟高、实现成本低，具有很好的性价比优势。

主权项

1.一种瞬时频率测量装置，其特征在于：包括射频处理单元、取样混频单元、中频处理单元、数字信道处理单位和运算单元；射频处理单元，分直通和下变频两路，被配置为用于依据用户需要进行监测频段选择，将输入信号分为射频微波频段和微波毫米波频段两部分；微波毫米波频段经点频源下变频和带通滤波后，将频率搬移至射频微波频段；取样混频单元，包括第一功分器和两个取样混频通道，每个取样混频通道均包括第二功分器、DDS和取样混频器；第一功分器，被配置为用于将处理后的射频微波信号进行功分，产生两路待测射频微波信号，然后将两路待测射频微波信号传输至两个取样混频通道；第二功分器，被配置为用于将待测射频微波信号又功分为两路，分别传输至取样混频器；DDS，被配置为用于产生取样本振信号；取样混频器，被配置为用于将经第二功分器功分后的信号与DDS产生的取样本振信号进行取样混频，产生中频信号；第一取样混频通道的取样本振为200MHz±10kHz，经取样混频后，将被测信号频率搬移至DC～100MHz频率范围内，通过相差20kHz的两路取样本振混频产生两路中频信号，实现被测信号频率的实时定位；第二取样混频通道的取样本振为100MHz±10kHz，经取样混频后，将被测信号频率同时频率搬移至DC～50MHz频率范围内，通过相差20kHz的两路取样本振混频产生中频信号，实现对被测信号频率的实时定位；中频处理单元，包括低通滤波器、可变增益放大器、ADC和DAC；低通滤波器，被配置为用于滤除分析带外的混频分量；可变增益放大器，被配置为用于对中频信号进行放大；ADC，被配置为用于将模拟中频信号转换成数字中频信号；DAC，被配置为用于将数字中频信号转换成模拟电压信号，通过模拟电压信号对可变增益放大器进行放大量的控制；数字信道处理单位，被配置为用于将数字中频信号依据需要进行信道划分，经过带通滤波、正交下变频、抽取滤波之后，产生I、Q两路基带信号，并对I、Q两路基带信号的频响进行补偿，消除I、Q不平衡引入的瞬时测频误差；运算单元，被配置为用于将输入的I、Q两路基带信号分为两路，一路通过FFT运算产生实时频谱分析结果，另一路通过CORDIC算法提取信号的瞬时相位，在已知瞬时相位间隔时间的情况下，对瞬时相位做微分运算，得到瞬时频率测试结果。