一种预选器快速跟踪补偿电路及方法
【专利摘要】本发明提出了一种预选器快速跟踪补偿电路，包括：YTF调谐斜率补偿电路和YTF调谐偏移补偿电路，YTF调谐斜率补偿电路输出的斜率补偿电压耦接到调谐DAC器件的参考电压端，YTF调谐偏移补偿电路输出的偏移补偿电压耦接到调谐DAC器件的偏移设置端；调谐DAC器件接收预存的用于YTF调谐的DAC数据，并根据参考电压端和偏移设置端的电压对所述DAC数据进行补偿，输出实际需要的调谐驱动电压。本发明通过对YTF自身特性进行仿真分析、计算，得到YTF的实际调谐特性，根据该特性对YTF调谐驱动电压进行实时修正，保证了YTF快速调谐时，中频频率不会发生偏移，从而提高YTF的调谐速度。
【专利说明】-种预选器快速跟踪补偿电路及方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及测试【技术领域】，特别设及一种预选器快速跟踪补偿电路，还设及一种 预选器快速跟踪补偿方法。
【背景技术】
[0002] 现代频谱仪对于扫描速度的要求越来越高，目前国产宽带频谱分析仪设计方案都 选用超外差设计技术，高于3G化W上频段选用预选器（YT巧技术，而由于预选器本身为磁 性器件，其调谐速度受限于自身的激磁线圈电感特性，使线性输入的驱动电流在流过YTF 线圈时，受到激磁电感的影响而产生滞后和延迟，该样YTF的输出频率就会低于理想状态 下YTF的输出频率，造成信号测量的误差（主要是幅度准确度），而扫描速度越快（即YTF 输入驱动电流变化的越快），该种延迟失真就越严重，严重降低了 YTF调谐速度，影响频谱 仪整机的扫描速度。
[000引由于该种原因，目前国产频谱分析仪最快扫描速度只有50MHz/ms，远远不能满足 使用的需求。为了能使YTF能够更好的跟踪驱动电流的变化，提高YTF的调谐速度，就需要 对YTF的调谐延迟进行补偿修正。
[0004] YTF是利用YIG小球的自谐频率与其所在空间的磁场强度具有单调映射关系来实 现调谐滤波的，其原理框图如图1所示，由于构造磁场的线圈中的磁场强度与流过线圈的 电流成正比，该样YTF的调谐原理可W用线性方程来表示：
[0005] f = kjX ig
[0006] 式中，f ;调谐频率，即YTF中屯、频率；
[0007] i,;调谐线圈中的电流；
[000引 ki ;YTF电流调谐灵敏度。
[0009] 但是由于YTF自身的结构特点，其自感系数很大，而大电感是调谐滞后效应的重 要因素之一。另外由于在扫描过程中，YTF的调谐电流是快速线性变化的，在流过线圈时会 产生感应电流，根据焦耳-愣次定律，感生电流产生的磁通与调谐电流产生的磁通变化相 反，即祸流效应。祸流的产生会削弱YTF内部的磁场强度，进而造成其中屯、频率发生偏移。
[0010] 由于上述因素导致实际调谐驱动电流在经过YTF后产生严重的偏移，其效果如图 2所示，频率越高，调谐电流越大，产生的电流偏移越严重，YTF的实际输出频率失真越大。
[0011] 从图2中可W看出，由于激磁电感的影响，流过YTF的电流不能很好的跟踪输入驱 动电路变化，会产生严重的延迟失真。因此为了提高YTF的调谐速率，就需要对该种延迟失 真进行补偿。
[0012] YTF调谐驱动等效原理图如图3所示，根据图3可W推导出W下关系等式：
【权利要求】
1. 一种预选器快速跟踪补偿电路，其特征在于，包括： YTF调谐斜率补偿电路和YTF调谐偏移补偿电路，YTF调谐斜率补偿电路输出的斜率补 偿电压耦接到调谐DAC器件的参考电压端，YTF调谐偏移补偿电路输出的偏移补偿电压耦 接到调谐DAC器件的偏移设置端； 调谐DAC器件接收预存的用于YTF调谐的DAC数据，并根据参考电压端和偏移设置端 的电压对所述调谐DAC数据进行补偿，输出实际需要的调谐驱动电压。
2. 如权利要求1所述的预选器快速跟踪补偿电路，其特征在于，所述YTF调谐斜率补偿 电路包括第一D/A转换器和第一放大电路。
3. 如权利要求2所述的预选器快速跟踪补偿电路，其特征在于，所述第一D/A转换器为 11位数/模转换芯片，其参考电压为Vkefa，该电路的斜率补偿电压Voutslop由以下公式得 到：
4. 如权利要求1所述的预选器快速跟踪补偿电路，其特征在于，所述YTF调谐偏移补偿 电路包括第二D/A转换器和第二放大电路。
5. 如权利要求4所述的预选器快速跟踪补偿电路，其特征在于，所述第二D/A转换器为 11位数/模转换芯片，其参考电压为Vkefb，该电路的偏移补偿电压Voutoffset由以下公式 得到： VoutofTset= -R3/R4*(DAC_ofTset/2048_l)XVREFB。
6. 如权利要求1所述的预选器快速跟踪补偿电路，其特征在于， 调谐DAC器件输出调谐驱动电压Vout受其参考电压端电压Vkef和偏移设置端电压RIN 的影响，具体等式如下： Vout= 2X(2XVeefXDAC)/(2m-1)-Rin 其中，Veef=Voutslop;RIN=VoutofTset0
7. -种预选器快速跟踪补偿方法，其特征在于，包括以下步骤： 首先，YTF调谐DAC数据与YTF调谐频率一一对应，根据计算得到并预先存储起来，在YTF调谐过程中依次溢出； 接下来，根据YTF调谐驱动原理计算得到t时刻对应频率点上理想的调谐驱动电流iIN 大小； 然后，根据等式（1)?（5):
计算得到时间t时刻1^的实际值，从而得到此时刻实际需要的调谐驱动输出电压值Vout； 再然后，将调谐驱动输出电压值Vout带入式（8)中： Vout = 2X (2XVeefXDAC)/(2m-1)-R in (8) 计算得到斜率补偿电压Voutslop，并结合YTF调谐斜率补偿电路的参考电压及位数， 计算得到此时刻实际需要的偏移补偿DAC数据DACSU)P，其余补偿点对应的DAC调谐数据用 同样的方法得到； 在YTF扫描过程中，每经过一个补偿点输出调谐DAC数据的同时，同步输出偏移补偿DAC数据DACsuff,调整ADC器件的参考电压Vkef，二者共同调整调谐ADC器件的输出电压。
8. 如权利要求7所述的一种预选器快速跟踪补偿方法，其特征在于，先针对频谱仪不 同波段的起始段和终止段进行YTF调谐补偿数据的摸底，再根据YTF的磁滞曲线完成整个 频段的调谐数据补偿。
9. 如权利要求8所述的一种预选器快速跟踪补偿方法，其特征在于，每间隔20MHz对 YTF调谐数据进行补偿。
10. 如权利要求9所述的一种预选器快速跟踪补偿方法，其特征在于，根据当前频谱仪 参数设置，包括扫描时间SWEEPTME、频宽SPAN，计算得到YTF调谐补偿点的溢出时间tl =(20MHz/SPAN)XSWEEPTME，每间隔时间tl对YTF调谐进行补偿修正。
【文档编号】G01R15/00GK104502658SQ201410563651
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】任水生, 邓旭亮, 马风军, 杜念文, 毛黎明 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所