一種3mm波段噪聲系數(shù)單邊帶高精度擴頻測量裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種3mm波段噪聲系數(shù)單邊帶高精度擴頻測量裝置及方法，其中，該裝置包括：下變頻器模塊、微波本振合成模塊、控制接口模塊以及電源模塊；所述下變頻器模塊用于完成3mm信號的輸入匹配、分段濾波和下變頻；所述微波本振合成模塊，包括YIG調諧振蕩器(YTO)和驅動控制電路，用于產生合成掃描本振信號源；所述控制接口模塊，用于通過USB智能接口總線實現(xiàn)微波噪聲系數(shù)分析儀主機和本擴頻測量裝置的信息交互；所述電源模塊，用于提供本擴頻測量裝置所需的各路電源。本發(fā)明解決了現(xiàn)有的3mm波段噪聲系數(shù)測試方案存在的系統(tǒng)龐大、測量精度差、測量重復性和一致性難以保障、購置與維護成本高、操作困難等問題。
【專利說明】一種3mm波段噪聲系數(shù)單邊帶高精度擴頻測量裝置及方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及噪聲系數(shù)測試【技術領域】，具體涉及一種3_波段噪聲系數(shù)單邊帶高精 度擴頻測量裝置及方法。

【背景技術】
[0002] 噪聲系數(shù)是表征接收機及其組成部件在有熱噪聲存在的情況下處理微弱信號能 力的關鍵參數(shù)之一，隨著電子設備占用的頻譜資源向3mm波段擴展，對3mm波段高精度噪聲 系數(shù)測試設備的需求日益迫切。
[0003] 毫米波段噪聲系數(shù)測量普遍采用Y因子法，該方法是固態(tài)噪聲源和高靈敏接收機 的杰出融合。固態(tài)噪聲源輸出寬帶白噪聲信號作為測量的標準激勵源，高靈敏接收機用于 微弱隨機噪聲的功率測量。由于固態(tài)噪聲源輸出寬帶白噪聲信號，3_波段噪聲系數(shù)擴頻測 量首先需要濾除鏡頻響應，同時要求噪聲系數(shù)分析儀必須具備極低的本機噪聲系數(shù)和優(yōu)良 的輸入匹配特性，因此一體化實現(xiàn)3_波段無縫覆蓋的高精度噪聲系數(shù)測試裝置技術難度 很大。
[0004] 已有的3mm波段噪聲系數(shù)測試桌面系統(tǒng)方案如圖1所示，由微波噪聲系數(shù)分析儀、 3_本振信號源和3_波段基波混頻器組成的。其中基波混頻器采用固定低中頻輸出、本振 掃描的混頻方案，頻率范圍覆蓋75?110GHz，本振信號源的頻率范圍覆蓋75?IlOGHz ;微 波噪聲系數(shù)分析儀通過GPIB總線控制3mm本振信號源，本振信號源和射頻同步掃描，實現(xiàn) 噪聲系數(shù)的自動測量，本方案僅能進行雙邊帶噪聲系數(shù)測量。
[0005] 美國安捷倫公司推出了 K系列擴頻模塊，和微波噪聲系數(shù)分析儀組成分體式的擴 頻測試系統(tǒng)，通過三個下變頻模塊實現(xiàn)3mm波段全覆蓋，提供3mm波段單邊帶噪聲系數(shù)測 量。
[0006] K系列3mm擴頻模塊的方案如圖2所示。擴頻模塊采用掃描高中頻輸出，固定本振 的混頻方案，用內部點頻本振（LO)信號把3mm輸入信號的頻率變頻到微波噪聲系數(shù)分析儀 測量范圍之內的中頻（IF)信號，內置耿氏振蕩器產生點頻本振（LO)信號。
[0007] 3mm波段K系列擴頻模塊型號、頻率范圍、輸入接頭形式、本振頻率及中頻輸出頻 率范圍匯總如表1所示：
[0008]

【權利要求】
1. 一種3mm波段噪聲系數(shù)單邊帶高精度擴頻測量裝置，其特征在于，包括： 下變頻器模塊、微波本振合成模塊、控制接口模塊以及電源模塊； 所述下變頻器模塊用于完成3_信號的輸入匹配、分段濾波和下變頻；還用于實現(xiàn)微 波本振信號倍頻、濾波和放大，產生基波混頻器所需的毫米波本振信號；以及用于完成混頻 輸出中頻信號的放大和變頻通道增益平坦度補償； 所述微波本振合成模塊，包括HG調諧振蕩器（YTO)和驅動控制電路，用于產生合成掃 描本振信號源； 所述控制接口模塊，用于通過USB智能接口總線實現(xiàn)微波噪聲系數(shù)分析儀主機和本擴 頻測量裝置的信息交互； 所述電源模塊，用于提供本擴頻測量裝置所需的各路電源。
2. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述下變頻器模塊包括波導開關，用于將 所述3mm信號分為兩個頻段，分別進行濾波。
3. 根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，所述下變頻器模塊包括倍頻器、帶通濾波 器和功率放大器，分別用于將所述本振信號倍頻、濾波和放大。
4. 一種3_波段噪聲系數(shù)單邊帶高精度擴頻測量方法，其特征在于，包括： 被測件在3mm噪聲源的激勵下，將射頻信號輸出至3mm擴頻裝置的射頻輸入端口； 所述射頻信號在擴頻裝置內部經第一隔離器、波導開關和抑制鏡頻響應的帶通濾波器 濾除鏡頻響應后，輸入至3mm基波混頻器； 在所述基波混頻器內與相應的本振信號進行混頻，輸出中頻信號； 該中頻信號經中頻放大和通道增益調整后發(fā)送至微波噪聲系數(shù)分析儀。
5. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，該方法還包括： 在微波噪聲系數(shù)分析儀內經信號處理和運算，得到所述被測件的增益和噪聲系數(shù)，并 以圖形、表格或測試儀模式，將所述被測件的增益和噪聲系數(shù)進行顯示。
6. 根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于，所述抑制鏡頻響應的帶通濾波器有兩個； 所述波導開關將所述射頻信號分為兩個頻段，分別發(fā)送至該兩個抑制鏡頻響應的帶通濾波 器進行濾波。
【文檔編號】G01S7/40GK104459652SQ201410734744
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月4日 優(yōu)先權日:2014年12月4日
【發(fā)明者】宋青娥, 李文軍, 鄭利穎, 梁勝利, 姜萬順, 薛龍 申請人:中國電子科技集團公司第四十一研究所