一种3mm波段噪声系数单边带高精度扩频测量装置及方法
【专利摘要】本发明提供一种3mm波段噪声系数单边带高精度扩频测量装置及方法，其中，该装置包括：下变频器模块、微波本振合成模块、控制接口模块以及电源模块；所述下变频器模块用于完成3mm信号的输入匹配、分段滤波和下变频；所述微波本振合成模块，包括YIG调谐振荡器(YTO)和驱动控制电路，用于产生合成扫描本振信号源；所述控制接口模块，用于通过USB智能接口总线实现微波噪声系数分析仪主机和本扩频测量装置的信息交互；所述电源模块，用于提供本扩频测量装置所需的各路电源。本发明解决了现有的3mm波段噪声系数测试方案存在的系统庞大、测量精度差、测量重复性和一致性难以保障、购置与维护成本高、操作困难等问题。
【专利说明】一种3mm波段噪声系数单边带高精度扩频测量装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及噪声系数测试【技术领域】，具体涉及一种3_波段噪声系数单边带高精 度扩频测量装置及方法。
【背景技术】
[0002] 噪声系数是表征接收机及其组成部件在有热噪声存在的情况下处理微弱信号能 力的关键参数之一，随着电子设备占用的频谱资源向3mm波段扩展，对3mm波段高精度噪声 系数测试设备的需求日益迫切。
[0003] 毫米波段噪声系数测量普遍采用Y因子法，该方法是固态噪声源和高灵敏接收机 的杰出融合。固态噪声源输出宽带白噪声信号作为测量的标准激励源，高灵敏接收机用于 微弱随机噪声的功率测量。由于固态噪声源输出宽带白噪声信号，3_波段噪声系数扩频测 量首先需要滤除镜频响应，同时要求噪声系数分析仪必须具备极低的本机噪声系数和优良 的输入匹配特性，因此一体化实现3_波段无缝覆盖的高精度噪声系数测试装置技术难度 很大。
[0004] 已有的3mm波段噪声系数测试桌面系统方案如图1所示，由微波噪声系数分析仪、 3_本振信号源和3_波段基波混频器组成的。其中基波混频器采用固定低中频输出、本振 扫描的混频方案，频率范围覆盖75?110GHz，本振信号源的频率范围覆盖75?IlOGHz ;微 波噪声系数分析仪通过GPIB总线控制3mm本振信号源，本振信号源和射频同步扫描，实现 噪声系数的自动测量，本方案仅能进行双边带噪声系数测量。
[0005] 美国安捷伦公司推出了 K系列扩频模块，和微波噪声系数分析仪组成分体式的扩 频测试系统，通过三个下变频模块实现3mm波段全覆盖，提供3mm波段单边带噪声系数测 量。
[0006] K系列3mm扩频模块的方案如图2所示。扩频模块采用扫描高中频输出，固定本振 的混频方案，用内部点频本振（LO)信号把3mm输入信号的频率变频到微波噪声系数分析仪 测量范围之内的中频（IF)信号，内置耿氏振荡器产生点频本振（LO)信号。
[0007] 3mm波段K系列扩频模块型号、频率范围、输入接头形式、本振频率及中频输出频 率范围汇总如表1所示：
[0008]
【权利要求】
1. 一种3mm波段噪声系数单边带高精度扩频测量装置，其特征在于，包括： 下变频器模块、微波本振合成模块、控制接口模块以及电源模块； 所述下变频器模块用于完成3_信号的输入匹配、分段滤波和下变频；还用于实现微 波本振信号倍频、滤波和放大，产生基波混频器所需的毫米波本振信号；以及用于完成混频 输出中频信号的放大和变频通道增益平坦度补偿； 所述微波本振合成模块，包括HG调谐振荡器（YTO)和驱动控制电路，用于产生合成扫 描本振信号源； 所述控制接口模块，用于通过USB智能接口总线实现微波噪声系数分析仪主机和本扩 频测量装置的信息交互； 所述电源模块，用于提供本扩频测量装置所需的各路电源。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下变频器模块包括波导开关，用于将 所述3mm信号分为两个频段，分别进行滤波。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述下变频器模块包括倍频器、带通滤波 器和功率放大器，分别用于将所述本振信号倍频、滤波和放大。
4. 一种3_波段噪声系数单边带高精度扩频测量方法，其特征在于，包括： 被测件在3mm噪声源的激励下，将射频信号输出至3mm扩频装置的射频输入端口； 所述射频信号在扩频装置内部经第一隔离器、波导开关和抑制镜频响应的带通滤波器 滤除镜频响应后，输入至3mm基波混频器； 在所述基波混频器内与相应的本振信号进行混频，输出中频信号； 该中频信号经中频放大和通道增益调整后发送至微波噪声系数分析仪。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括： 在微波噪声系数分析仪内经信号处理和运算，得到所述被测件的增益和噪声系数，并 以图形、表格或测试仪模式，将所述被测件的增益和噪声系数进行显示。
6. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述抑制镜频响应的带通滤波器有两个； 所述波导开关将所述射频信号分为两个频段，分别发送至该两个抑制镜频响应的带通滤波 器进行滤波。
【文档编号】G01S7/40GK104459652SQ201410734744
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月4日 优先权日:2014年12月4日
【发明者】宋青娥, 李文军, 郑利颖, 梁胜利, 姜万顺, 薛龙 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所