专利名称：基于两次变频技术的数字化频谱仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及频谱分析仪领域，具体为一种基于两次变频技术的数字化频谱仪。
背景技术：
频谱分析仪是微波测量中必不可少的测量仪器之一，它能对信号的谐波分量，交调，噪声边带等进行直观的测量和分析，因此广泛应用于各种测试领域。目前，频谱仪的实现方式主要还是超外差式频谱仪，为了更好的抑制镜像频率，频谱仪主要采用三次变频技术，产生主中频，送模拟中频处理或者数字中频处理，实现不同的分辨带宽再送到显示屏幕。三次变频技术实施方案比较复杂，为了抑制每次混频的杂散，增加了相关电路设计难度和成本，总的来说当前频谱仪设计成本偏高，产品体积较大。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种基于两次变频技术的数字化频谱仪，以解决现有技术中三次变频的频谱仪电路设计复杂，成本较高的问题。为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为基于两次变频技术的数字化频谱仪，包括射频�？�、控制中频�？�、由LCD液晶显示屏构成的IXD显示�？椋约肮┑绲牡缭茨？椋涮卣髟谟谒錾淦的？榘ń邮胀ǖ馈⒂虢邮胀ǖ劳绞涑龅母僭矗凰鼋邮胀ǖ腊ǖ谝槐菊裆ㄆ翟�、第一混频器、第二本振源、第二混频器、抗混叠滤波器，被测信号依次经过衰减器、带通滤波器后输入至所述第一混频器的射频输入端，所述第一本振扫频源产生的扫频信号经过放大器放大后输入至第一混频器与所述被测信号混频后产生第一中频信号，所述第一中频信号依次经过滤波器、放大器放大后输入至第二混频器的射频输入端，所述第二本振源的本振信号经过放大器放大后输入至第二混频器与所述第一中频信号混频后产生第二中频信号，所述第二中频信号经过抗混叠滤波器后输入至控制中频�？椋凰龈僭茨？榘ǜ俦菊裨础⑽确缏�、跟踪源混频器、耦合器，所述跟踪本振源产生固定点频信号，所述固定点频信号经过稳幅电路后输入至跟踪源混频器的射频输入端，所述接收通道中第一本振扫频源产生的扫频信号经过放大器放大后同步输入至跟踪源混频器与所述固定点频信号混频后产生跟踪信号，所述跟踪信号经过耦合器分成两路， 一路跟踪信号输出至所述稳幅电路构成闭环稳幅，另一路跟踪信号经过衰减器后输出；所述控制中频�？榘ɑ贔PGA的数字中频处理�？椤⒒贒SP的数据处理�？�、基于ARM的控制系统，经过抗混叠滤波器的第二中频信号输入至所述数字中频处理�？榻型酱淼玫街衅凳荩鲋衅凳菔淙胫了鍪荽砟？榻惺荽恚荽砗蟮闹衅凳菔淙胫了隹刂葡低常ü刂葡低呈淙胫罫CD显示模块显示。所述的基于两次变频技术的数字化频谱仪，其特征在于所述稳幅电路包括检波器、放大器、衰减器和滤波器，所述跟踪本振源产生的固定点频信号依次经过衰减器、滤波器后输入至跟踪源混频器的射频输入端，所述经过耦合器后的一路跟踪信号输出至稳幅电路中的检波器，经过所述检波器检波后产生检波电压，所述检波电压经过放大器后输入至衰减器构成闭环稳幅。所述的基于两次变频技术的数字化频谱仪，其特征在于所述第二中频信号频率为 31. 25MHz。所述的基于两次变频技术的数字化频谱仪，其特征在于所述LCD显示�？橄允局衅凳菹嘤Φ牟ㄐ�。本实用新型中，被测信号与第一本振扫频源混频后产生第一中频信号，送到第二混频器与第二本振源固定点频混频，产生固定第二中频信号，第二中频信号频率为 31. 25MHz。第二中频信号送到数字中频处理�？榻胁裳荽砟？榇硗ü刂葡低乘虸XD屏幕显示。本实用新型具有IG频率范围，是一种在两次变频技术基础上，基于DSP系统的数字中频处理，并带有跟踪源的新型电子测量仪器。本实用新型体积小、电路简单、易于生产、 制造成本低。本实用新型的优点以及效果是1、频谱分析采用二次变频，降低技术难度，电路简单、制造成本低。2、全数字化中频处理，采用DSP处理数据，运算更灵活，速度更快，指标更优异。3、跟踪源与接收通道共用一个扫频本振，简化了电路设计，降低仪器造价。
图1为本实用新型原理框图。图2为本实用新型中接收通道原理图。图3为本实用新型跟踪源原理图。
具体实施方式
如图1-图3所示。基于两次变频技术的数字化频谱仪，包括射频�？�、控制中频�？�、由LCD液晶显示屏构成的LCD显示模块，以及供电的电源�？椋淦的？榘ń邮胀ǖ�、 与接收通道同步输出的跟踪源；接收通道包括第一本振扫频源、第一混频器、第二本振源、 第二混频器、抗混叠滤波器，被测信号依次经过衰减器、带通滤波器后输入至第一混频器的射频输入端，第一本振扫频源产生的扫频信号经过放大器放大后输入至第一混频器与被测信号混频后产生第一中频信号，第一中频信号依次经过滤波器、放大器放大后输入至第二混频器的射频输入端，第二本振源的本振信号经过放大器放大后输入至第二混频器与第一中频信号混频后产生第二中频信号，第二中频信号经过抗混叠滤波器后输入至控制中频�？椋桓僭茨？榘ǜ俦菊裨�、稳幅电路、跟踪源混频器、耦合器，跟踪本振源产生固定点频信号，固定点频信号经过稳幅电路后输入至跟踪源混频器的射频输入端，接收通道中第一本振扫频源产生的扫频信号经过放大器放大后同步输入至跟踪源混频器与固定点频信号混频后产生跟踪信号，跟踪信号经过耦合器分成两路，一路跟踪信号输出至稳幅电路构成闭环稳幅，另一路跟踪信号经过衰减器后输出；制中频�？榘ɑ贔PGA的数字中频处理�？�、基于DSP的数据处理�？�、基于ARM的控制系统，经过抗混叠滤波器的第二中频信号输入至数字中频处理�？榻型酱淼玫街衅凳荩衅凳菔淙胫潦荽砟？榻惺荽恚荽砗蟮闹衅凳菔淙胫量刂葡低常ü刂葡低呈淙胫罥XD显示�？橄允�。稳幅电路包括检波器、放大器、衰减器和滤波器，跟踪本振源产生的固定点频信号依次经过衰减器、滤波器后输入至跟踪源混频器的射频输入端，经过耦合器后的一路跟踪信号输出至稳幅电路中的检波器，经过检波器检波后产生检波电压述检波电压经过放大器后输入至衰减器构成闭环稳幅。第二中频信号频率为31. 25MHz。IXD显示�？橄允局衅凳菹嘤Φ牟ㄐ�。本实用新型的频谱仪主要包含射频�？�、控制中频�？椋琁XD显示�？橐约暗缭茨？樗母霾糠�。射频�？橹饕怯山邮胀ǖ啦糠忠约案僭床糠肿槌�。如图1所示。整机控制平台采用ARM控制系统，对整机各个�？榻锌刂�。中频信号31. 25MHz经过数字中频变换后，将数据送到基于DSP的数据处理�？榻写恚缓笤偎偷紸RM系统进行图像显示。整机总共为四个部分，体积�。子诎沧�。如图2所示。被测信号与第一本振扫频源产生的扫频信号送第一混频器，产生第一中频信号，第一中频信号进过带通滤波器滤除杂波，与第二本振源产生的固定频率信号送第二混频器进行混频，产生第二中频信号31. 25MHz，第二中频信号经过抗混叠滤波器，输入到数字中频处理模块。如图3所示。跟踪本振源产生固定点频信号，经过稳幅电路作为跟踪源混频器的射频输入端信号与第一本振扫频源在跟踪源混频器中混频。混频后信号送耦合器分为两路，主路输出，产生与输入信号相等的跟踪源信号；耦合路送到稳幅电路中的检波器检波， 产生的检波电压用来稳定输出跟踪源信号的幅度。
权利要求1.基于两次变频技术的数字化频谱仪，包括射频�？�、控制中频�？椤⒂蒐CD液晶显示屏构成的LCD显示�？椋约肮┑绲牡缭茨？椋涮卣髟谟谒錾淦的？榘ń邮胀ǖ�、 与接收通道同步输出的跟踪源；所述接收通道包括第一本振扫频源、第一混频器、第二本振源、第二混频器、抗混叠滤波器，被测信号依次经过衰减器、带通滤波器后输入至所述第一混频器的射频输入端，所述第一本振扫频源产生的扫频信号经过放大器放大后输入至第一混频器与所述被测信号混频后产生第一中频信号，所述第一中频信号依次经过滤波器、放大器放大后输入至第二混频器的射频输入端，所述第二本振源的本振信号经过放大器放大后输入至第二混频器与所述第一中频信号混频后产生第二中频信号，所述第二中频信号经过抗混叠滤波器后输入至控制中频模块；所述跟踪源�？榘ǜ俦菊裨�、稳幅电路、跟踪源混频器、耦合器，所述跟踪本振源产生固定点频信号，所述固定点频信号经过稳幅电路后输入至跟踪源混频器的射频输入端，所述接收通道中第一本振扫频源产生的扫频信号经过放大器放大后同步输入至跟踪源混频器与所述固定点频信号混频后产生跟踪信号，所述跟踪信号经过耦合器分成两路，一路跟踪信号输出至所述稳幅电路构成闭环稳幅，另一路跟踪信号经过衰减器后输出；所述控制中频模块包括基于FPGA的数字中频处理�？椤⒒贒SP的数据处理�？�、基于ARM的控制系统，经过抗混叠滤波器的第二中频信号输入至所述数字中频处理�？榻型酱淼玫街衅凳荩鲋衅凳菔淙胫了鍪荽砟？榻惺荽恚荽砗蟮闹衅凳菔淙胫了隹刂葡低常ü刂葡低呈淙胫罫CD显示�？橄允尽�
2.根据权利要求1所述的基于两次变频技术的数字化频谱仪，其特征在于所述稳幅电路包括检波器、放大器、衰减器和滤波器，所述跟踪本振源产生的固定点频信号依次经过衰减器、滤波器后输入至跟踪源混频器的射频输入端，所述经过耦合器后的一路跟踪信号输出至稳幅电路中的检波器，经过所述检波器检波后产生检波电压，所述检波电压经过放大器后输入至衰减器构成闭环稳幅。
3.根据权利要求1所述的基于两次变频技术的数字化频谱仪，其特征在于所述第二中频信号频率为31. WMHz。
4.根据权利要求1所述的基于两次变频技术的数字化频谱仪，其特征在于所述LCD 显示�？橄允局衅凳菹嘤Φ牟ㄐ�。
专利摘要本实用新型公开了一种基于两次变频技术的数字化频谱仪，包括射频�？椤⒖刂浦衅的？�、LCD显示�？椋缭茨？椋淦的？榘ń邮胀ǖ馈⒏僭矗豢刂浦衅的？榘ㄊ种衅荡砟？�、数据处理�？�、控制系统。本实用新型是一种在两次变频技术基础上，基于DSP系统的数字中频处理，并带有跟踪源的新型电子测量仪器。
文档编号G01R23/165GK202153238SQ20112022338
公开日2012年2月29日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者张春阳 申请人:安徽白鹭电子科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
