便攜式頻譜分析儀制造技術(shù)

一種便攜式頻譜分析儀，包括：超外差接收機(jī)、示波管、示波管的相應(yīng)控制單元、電源供電以及提供鋸齒波電壓的主板部分；所述超外差接收機(jī)包含射頻單元和中頻放大器，主板的鋸齒波電壓通過調(diào)諧電壓發(fā)生器加到電壓調(diào)諧式第一本機(jī)振動(dòng)器的控制端，鋸齒波加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，超外差接收機(jī)的輸出信號(hào)加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上；其射頻單元的第一本振采用固體微波振蕩器模塊，第一混頻器采用雙平衡混頻器模塊。其具有體積小、重量輕、便攜、操作簡單、低價(jià)位，高性能等特點(diǎn)；能夠被中小型企業(yè)、電子工作者及維修人員接受，可以廣泛用于通訊電子產(chǎn)品的測試。（*該技術(shù)在2012年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及無線電頻域測量技術(shù)，具體是一種便攜式頻譜分析儀。市場上頻譜分析儀產(chǎn)品其造價(jià)太高，操作復(fù)雜，頻譜分析儀目前主要應(yīng)用于軍事、國防和高端科研。隨著通信技術(shù)的迅速發(fā)展，在通訊、研究、生產(chǎn)和維修等方面，迫切需求低價(jià)位、高性能的頻譜分析儀。特別是我國加入WTO后，產(chǎn)品要與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，產(chǎn)品電磁兼容性(EMC)等技術(shù)指標(biāo)的測量將需要更多的通用頻譜分析儀。本技術(shù)便攜式頻譜分析儀是現(xiàn)有分析儀的改進(jìn)型產(chǎn)品。包括超外差接收機(jī)、示波管、示波管的相應(yīng)控制單元、電源供電以及提供鋸齒波電壓的主板部分；所述超外差接收機(jī)包含射頻單元和中頻放大器，主板的鋸齒波電壓通過調(diào)諧電壓發(fā)生器加到電壓調(diào)諧式第一本機(jī)振動(dòng)器的控制端，鋸齒波通過X偏轉(zhuǎn)放大器加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，超外差接收機(jī)的輸出信號(hào)通過Y偏轉(zhuǎn)放大器加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上；其特征在于所述射頻單元的第一本機(jī)振蕩器采用固體微波振蕩器(VCO)，第一混頻器(MIXER)為雙平衡混頻器，固體微波振蕩器和雙平衡混頻器組成第一變頻單元，將輸人信號(hào)變換成一個(gè)固定中頻信號(hào)輸出。本便攜式頻譜分析儀與同類產(chǎn)品相比，具有體積小，重量輕，便攜，操作簡單，低價(jià)位，高性能等特點(diǎn)。能夠被中小型企業(yè)、電子工作者及維修人員接受，可以廣泛用于通訊電子產(chǎn)品的測試。頻譜分析儀是一種用圖象來顯示射頻信號(hào)的幅度和頻率關(guān)系的儀器，本技術(shù)是現(xiàn)有頻譜分析儀的改進(jìn)型產(chǎn)品。圖2為其原理框圖，其原理同現(xiàn)有產(chǎn)品。信號(hào)從輸入端口進(jìn)入頻譜儀，由射頻單元將信號(hào)變換成一個(gè)固定中頻信號(hào)，輸出到中頻放大器，進(jìn)行對數(shù)放大，檢波后加在示波管的Y軸；主板的鋸齒波掃描電壓分兩路輸出，其一，直接控制第一本振頻率，在整個(gè)頻率測量內(nèi)都可以混頻輸出固定中頻；其二，加到示波管的X軸上。由于第一本振采用的是電壓調(diào)諧振蕩器(VCO)，不同的電壓對應(yīng)于不同的頻率，即示波管的X軸等同于頻率。X、Y軸的掃描軌跡就組成了頻率和幅度的關(guān)系曲線。圖2所示頻譜分析儀組成單元說明如下衰減器衰減器的主要作用是擴(kuò)展幅度測量范圍，及完成阻抗匹配。射頻單元對信號(hào)進(jìn)行變頻處理，將信號(hào)變換成一個(gè)固定中頻。對于一個(gè)多級信號(hào)處理的系統(tǒng)，由噪聲公式Fr＝Fm+Lc(Fif-1)可知，要想得到最小的噪聲系數(shù)，前級噪聲一定要小，所以對射頻單元的噪聲系數(shù)做出了嚴(yán)格的要求。第一本振掃描調(diào)諧式頻譜分析儀，要控制本身的鏡像頻率干擾，第一中頻必須高出信號(hào)測量范圍，所以，第一中頻選為1350MHz。為了完成0.15～1000MHz頻率范圍的測量，由變頻原理可知，第一本報(bào)頻率必須為1350～2350MHz。由于第一混頻器使用的是無源器件，固第一本振要有相當(dāng)?shù)墓β瘦敵鰜砑?lì)混頻器工作。同時(shí)第一本振的相位噪聲及頻率穩(wěn)定度要求有較高的性能指標(biāo)。第一混頻器由于第一混頻后的信號(hào)都是以固定中頻處理，為了整個(gè)系統(tǒng)的幅度測量準(zhǔn)確性，第一混頻器的頻率響應(yīng)要很平坦；混頻器要有一萬倍倍頻程的頻率覆蓋，才能滿足0.15～1050MHz頻段的頻率測量。靈敏度及失真指標(biāo)使第一混頻器必須具備高的動(dòng)態(tài)范圍和較小的變頻干擾。低通濾波器用來抑制測量范圍的鏡像頻率干擾。帶通濾波器作用是濾除雜散的變頻干擾信號(hào)。第二、三變頻器將固定中頻信號(hào)變換成低頻信號(hào)。中頻放大器進(jìn)行信號(hào)的對數(shù)放大，在屏幕上以對數(shù)形式來表示信號(hào)的幅值。中頻帶寬(400kHz、20kHz)即頻譜儀的分辨帶寬，表征頻譜分析儀對信號(hào)最小間距測量的能力。檢波器將前級信號(hào)檢波成音頻信號(hào)。視頻濾波器它的作用是平滑噪聲，以便分析較小的信號(hào)。鋸齒波信號(hào)發(fā)生器提供掃描電壓，同步X軸和第一本振頻率的變化。XY偏轉(zhuǎn)放大器對表示頻率和幅度的信號(hào)加以放大，驅(qū)動(dòng)示波管顯示。信號(hào)發(fā)生器鎖相環(huán)和壓控振蕩器，產(chǎn)生一個(gè)高精度的固定頻率信號(hào)，和取自第一本振信號(hào)進(jìn)行混頻，變頻出0.15～1050MHz的信號(hào)。電平檢出用以調(diào)節(jié)PIN衰減器，組成穩(wěn)幅回路，通過4×10dB衰減器輸出。本便攜式頻譜分析儀的關(guān)鍵部件，第一本機(jī)振蕩器和第一混頻器分別采用模塊化的固體微波振蕩器和雙平衡混頻器。兩者的結(jié)構(gòu)如圖3、4所示，體積小，直接焊裝在PCB板上。第一本機(jī)振蕩器為固體微波振蕩器(VCO)，使用電壓調(diào)諧方式。此振蕩器具有2倍頻程的頻率覆蓋、相位噪聲低及頻率穩(wěn)定度高等優(yōu)點(diǎn)。固體微波振蕩器頻率范圍為1200-2400MHz，相位噪聲100dBc/Hz(10KHz)75dBc/Hz(IKHz)，輸出功率為16dBm；第一混頻器(MIXER)為雙平衡混頻器，具有平坦的頻率響應(yīng)、變頻干擾小和大動(dòng)態(tài)范圍等優(yōu)點(diǎn)。第一本振和第一混頻器組成第一變頻單元，將輸入信號(hào)變換成一個(gè)固定中頻信號(hào)輸出。雙平衡混頻器模塊的本振對射頻端口隔離度為-40dB，本振對中頻端口隔離度為-40dB，插入損耗為-10dB，頻率響應(yīng)為±1dB(0.15～1050MHz)。本頻譜分析儀有AT5010、AT5011等多種，其AT5011型頻譜儀增加了跟蹤信號(hào)發(fā)生器(見2)。本技術(shù)頻譜儀的主要技術(shù)指標(biāo)如下*頻率范圍 0.15MHz～1050MHz*4位半數(shù)字顯示中心頻率或標(biāo)記頻率，100kHz分辨率*-100～+13dBm的幅度范圍*20KHz、400KHz中頻帶寬選擇*視頻濾波器*跟蹤信號(hào)發(fā)生器(僅對AT5011)*頻率范圍0.15～1050MHz*輸出電壓+1～-50dBm(50Ω)經(jīng)過全面測試，本頻譜儀達(dá)到了上述技術(shù)指標(biāo)，可以取代進(jìn)口產(chǎn)品使用。權(quán)利要求1.一種便攜式頻譜分析儀，包括超外差接收機(jī)、示波管、示波管的相應(yīng)控制單元、電源供電以及提供鋸齒波電壓的主板部分；所述超外差接收機(jī)包含射頻單元和中頻放大器，主板的鋸齒波電壓通過調(diào)諧電壓發(fā)生器加到電壓調(diào)諧式第一本機(jī)振動(dòng)器的控制端，鋸齒波通過X偏轉(zhuǎn)放大器加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，超外差接收機(jī)的輸出信號(hào)通過Y偏轉(zhuǎn)放大器加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上；其特征在于所述射頻單元的第一本機(jī)振蕩器采用固體微波振蕩器(VCO)，第一混頻器(MIXER)為雙平衡混頻器，固體微波振蕩器和雙平衡混頻器組成第一變頻單元，將輸入信號(hào)變換成一個(gè)固定中頻信號(hào)輸出。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式頻譜分析，其特征在于所述固體微波振蕩器和雙平衡混頻器均為模塊結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述便攜式頻譜分析，其特征在于所述固體微波振蕩器頻率范圍為1200-2400MHz，相位噪聲100dBc/Hz(10KHz)75dBc/Hz(IKHz)，輸出功率為16dBm；所述雙平衡混頻器模塊的本振對射頻端口隔離度為-40dB，本振對中頻端口隔離度為-40dB，插入損耗為-10dB，頻率響應(yīng)為±1dB(0.15～1050MHz)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述便攜式頻譜分析，其特征在于機(jī)箱上設(shè)置有活動(dòng)提把。專利摘要一種便攜式頻譜分析儀，包括超外差接收機(jī)、示波管、示波管的相應(yīng)控制單元、電源供電以及提供鋸齒波電壓的主板部分；所述超外差接收機(jī)包含射頻單元和中頻放大器，主板的鋸齒波電壓通過調(diào)諧電壓發(fā)生器加到電壓調(diào)諧式第一本機(jī)振動(dòng)器的控制端，鋸齒波加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，超外差接收機(jī)的輸出信號(hào)加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上；其射頻單元的第一本振采用固體微波振蕩器模塊，第一混頻器采用雙平衡混頻器模塊。其具有體積小、重量輕、便攜、操作簡單、低價(jià)位，高性能等特點(diǎn)；能夠被中小型企業(yè)、電子工作者本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種便攜式頻譜分析儀，包括：超外差接收機(jī)、示波管、示波管的相應(yīng)控制單元、電源供電以及提供鋸齒波電壓的主板部分；所述超外差接收機(jī)包含射頻單元和中頻放大器，主板的鋸齒波電壓通過調(diào)諧電壓發(fā)生器加到電壓調(diào)諧式第一本機(jī)振動(dòng)器的控制端，鋸齒波通過Ｘ偏轉(zhuǎn)放大器加到示波管的水平偏轉(zhuǎn)板上，超外差接收機(jī)的輸出信號(hào)通過Ｙ偏轉(zhuǎn)放大器加到示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板上；其特征在于： 所述射頻單元的第一本機(jī)振蕩器采用固體微波振蕩器（ＶＣＯ），第一混頻器（ＭＩＸＥＲ）為雙平衡混頻器，固體微波振蕩器和雙平衡混頻器組成第一變頻單元，將輸入信號(hào)變換成一個(gè)固定中頻信號(hào)輸出。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：湯勇軍，
申請(專利權(quán))人：深圳市安泰信電子有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：94[中國|深圳]