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日期:2024-12-30
在保持本振(LO)信号频率不变的情况下,电路确保中频(IF)信号准确性的方法主要是通过调整可调频率的时钟信号和直接数字合成器(DDS)电路的可调频率调谐字(FTW)。具体而言,频率的调整使得由第一个DDS电路产生的噪声尖波(spurs)能够被移位到预定频率带之外,而无需改变LO信号的频率,这样可以避免干扰测量的信号频段,从而提高测量的准确性。
电路能够同时调整第一个时钟信号的可调频率和第一个DDS电路的可调FTW,以便有效地移位不同的噪声尖波,确保它们不会对中频信号造成影响。这样一来,所得到的IF信号就能保持在期望的频率带内,从而在进行带限射频信号的分析时,避免噪声尖波对测量结果产生负面影响。
此外,控制电路还可以根据测量信号的分析数据生成控制信号,这些控制信号有助于进一步优化时钟信号和DDS电路,以确保生成的中频信号尽可能地不受噪声尖波的影响。通过这些方法,测量的准确性得以显著增强,同时减少了中频信号在测量过程中的调整需求,进一步提高了整体测量效率。
核心速览
本文介绍了一种测量电路,该电路能够有效避免直接数字合成器(DDS)产生的杂散信号对测量结果的负面影响。
研究背景
· 研究问题:在现代测量仪器中,直接数字合成器(DDS)用于生成本地振荡器(LO)信号,但其产生的杂散信号(spurs)可能会影响测量结果,如动态范围的损失和噪声的增加。为了减少这些负面影响,通常需要改变测量仪器的中频(IF),但这受到仪器最大可能IF的限制,并且需要中断测量过程,从而增加测量所需时间。
· 研究难点:如何在不改变LO信号频率的情况下,有效移除DDS产生的杂散信号,同时保持测量过程的连续性,减少测量所需时间。
· 文献综述:文章没有提供具体的文献综述,但提到了现有技术中通过改变测量仪器的IF来避免杂散信号影响的方法,以及这种方法的局限性。
测量电路
· 时钟输入与信号生成:测量电路包含一个时钟输入,用于接收参考时钟信号。第一信号生成电路包括一个第一时钟生成电路,该电路基于参考时钟信号生成一个可调频率的第一时钟信号。此外,第一信号生成电路还包括一个第一直接数字合成器(DDS)电路,该电路基于第一时钟信号和第一DDS电路的可调频率调谐字(FTW)生成一个本地振荡器(LO)信号。
· 频率转换电路:频率转换电路包含至少一个射频(RF)接口,用于接收至少一个RF信号,并包含一个LO输入,用于接收LO信号。频率转换电路基于LO信号将至少一个RF信号转换为至少一个中间频率(IF)信号。第一时钟信号的可调频率和第一DDS电路的可调FTW配置得使得IF信号在预定频率带内无杂散信号。
· 模数转换器(ADC):测量电路进一步包括至少一个ADC,该ADC与频率转换电路相连,用于接收至少一个IF信号,并将至少一个IF信号数字化,从而获得至少一个数字IF信号。测量电路还包括一个采样时钟输入,该输入与至少一个ADC相连,用于接收采样时钟信号。至少一个ADC基于采样时钟信号对至少一个IF信号进行数字化。
测量仪器
· 测量仪器组成:测量仪器包括至少一个上述测量电路。控制电路配置用于生成至少一个控制信号,使得第一时钟信号的可调频率和第一DDS电路的可调FTW可通过至少一个控制信号进行调整。控制电路可以基于至少一个测量电路的输出信号生成控制信号。
· 采样时钟生成器电路:测量仪器进一步包括一个采样时钟生成器电路,该电路配置用于基于参考时钟信号生成采样时钟信号。至少一个ADC的采样率可以基于采样时钟信号进行设置。
· 连接电路:测量仪器可以包括至少两个测量电路,这些测量电路通过连接电路相互连接。每个测量电路可以建立在上述任一实施例的基础上。
矢量网络分析仪
· 矢量网络分析仪组成:矢量网络分析仪包括至少两个测量电路。每个测量电路包括一个时钟输入、一个频率转换电路、一个第一信号生成电路和一个第二信号生成电路。第一信号生成电路包括一个第一时钟生成电路和一个第一DDS电路,第二信号生成电路包括一个第二时钟生成电路和一个第二DDS电路。频率转换电路配置用于将至少一个RF信号转换为至少一个IF信号,并基于LO信号进行转换。第一时钟信号的可调频率和第一DDS电路的可调FTW配置得使得IF信号在预定频率带内无杂散信号。第二信号生成电路的输出信号可以用于执行测量或作为测试信号。
总体结论
· 测量电路的创新:本发明提供了一种测量电路,其通过调整第一时钟信号的可调频率和第一DDS电路的可调FTW,有效地避免了由第一DDS电路发射的杂散信号对测量结果的负面影响,从而提高了测量的准确性。
· 测量仪器的多功能性:测量仪器包括至少一个测量电路,能够通过控制电路生成控制信号,调整时钟信号和DDS电路的参数,以适应不同的测量需求。这种设计使得测量仪器能够灵活地应用于多种测量场景,包括信号分析、频谱分析和矢量网络分析等。
· 矢量网络分析仪的高效性:矢量网络分析仪通过集成至少两个测量电路,能够同时处理多个信号,提高了测试效率和精度。其设计允许对设备进行更深入的分析,为工程师提供了强大的工具来优化和调试复杂的电子系统。