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本专利提出了一种系统和方法,用于整合多个单端口矢量网络分析器模块,这些模块可以位于彼此之间相当远的距离。研究旨在解决如何同步源信号与远程接收器、校准、操作、带宽减少、高隔离以及在太阳能或远程站点可靠供电的问题,使得VNA模块能够像集成在一个单一矢量网络分析器机箱中一样,使用共同的时钟进行设备测试(DUT)的特性分析。
这份专利文档介绍了一种新型测量电路,旨在减轻现代测量仪器中常用的直接数字合成器(DDS)所产生的杂散信号(spurs)的负面影响。DDS在与参考时钟信号相关的频率上生成杂散信号,这些信号会污染用于测量的中频(IF)范围,导致结果不准确。该电路通过同时调整时钟信号频率和DDS的频率调谐字(FTW),有效地将杂散信号频率移出分析带,而不改变本振信号频率,从而确保测量的准确性。此技术可广泛应用于信号分析仪、频谱分析仪和矢量网络分析仪等仪器,显著提高测量精度和效率。
本专利介绍了一种新颖的信号处理方法,用于准确测量被测设备(DUT)的噪声系数,特别是在通信设备中。该方法解决了区分DUT产生的噪声与测量仪器自身引入的噪声的挑战。通过捕获多个IQ数据集并计算其平均值,分析电路能够有效抑制所有来源的噪声,从而精确测量DUT的噪声贡献。该方法具有高精度、降低测量不确定性、节省测量时间和成本效益等优点,适用于电子设备的噪声系数测量,尤其在通信系统中具有重要意义。
这份技术披露主要关注于改进矢量网络分析仪(VNA)的校准过程。现有的校准方法通常需要手动断开和重新连接校准单元,导致耗时且连接器磨损加剧。该披露提出了一种新型的校准单元、系统和方法,消除了手动重新连接的需要,从而实现更快速和高效的校准。
主要问题包括校准过程耗时、连接器磨损加快以及吞吐量有限。提出的解决方案引入了一个隔离电路的校准单元,允许在不断开设备的情况下进行各种校准测量。该方案的主要优点包括减少校准时间、提高吞吐量、降低连接器磨损以及支持多个VNA端口的同时校准。
总体而言,该技术披露为VNA校准领域提供了重要的改进,解决了现有方法的局限性,提供了更简化和高效的解决方案。
这份专利申请描述了一种扩展矢量网络分析仪(VNA)接收器工作带宽的方法和系统。该发明解决了传统VNA因方向耦合器频率范围有限而导致的带宽受限问题。通过在射频源路径上使用多个反射计接收器,系统能够覆盖更宽的带宽,从而提高测量设备的能力,适用于电信、雷达和高速电子等高频测量应用。
这款测试仪的核心在于它的独特设计。它拥有一个公共端口,可以连接到被测设备(DUT)的信号输出端,从而接收来自DUT的前向传输信号。这个信号会被送到测试仪内的信号分析电路,该电路会对信号进行详细的分析,以评估DUT的性能表现。 不仅如此,测试仪还内置了一个信号发生器电路,它连接在信号线上,能够生成一个后向传输信号,并将其发送到公共端口。这个信号发生器电路还设有一个参考信号输入端,可以接收来自参考信号发生器的信号,并基于这个参考信号来生成后向传输信号。
在工程技术领域,采样电路的精度至关重要,它直接关系到信号处理的质量和可靠性。这项专利技术利用一个具有相似脉冲响应的第二采样电路来校准第一采样电路,从而实现了采样精度的显著提升。 这项技术的核心在于一个巧妙的装置和方法。该装置包括一个第二采样电路,它拥有一个采样保持电路,能够输出一个指示第二采样电路采样输入端电势的信号,而这个信号的产生时间则是由第二采样电路的触发脉冲输入端接收到的信号决定的。简单来说,就是通过一个触发脉冲,让第二采样电路在特定时间点捕捉并保持输入信号的电势。 更为巧妙的是,该装置还包含一个触发脉冲生成电路,它能够产生一系列触发脉冲对。每一对脉冲中,第一个脉冲相对于第二个脉冲有一定的延迟。这两个脉冲分别被应用到两个采样电路的对应触发输入端。当第一个采样电路被第一个脉冲触发时,它会生成一个“踢出脉冲”(kick-out pulse),这个脉冲能够反映出第一采样电路的脉冲响应。 接下来,一个控制器会测量在每个延迟下第二采样电路的输出。通过比较和分析这些输出数据,工程师们可以准确地了解第一采样电路的脉冲响应特性,并据此对其进行校准。
在工程技术领域,一项名为时域反射测量(Time Domain Reflectometry, TDR)的创新技术和方法正在逐步展现其独特魅力。这项技术通过对时域反射测量所得数据与先前获取的、无故障或有已知故障设备的经验测量数据进行对比分析,能够精准识别出待测设备中的故障,而且无需拆解设备。 这项技术及其背后的原理,虽然原则上适用于任何带有信号输入端口的电子设备,但在此,我们将以带有射频前端(Radio Frequency Front End, RF Front End)的设备测试为例,来详细阐述其应用。 对于存在故障的设备,传统的错误分析往往需要拆解设备,然后对疑似故障元件进行光学检查或特定测量。然而,在射频设备这类复杂环境中,这样的检查过程可能异常困难。它可能需要洁净室环境、高性能显微镜、紫外线光源等复杂条件,而且射频设备往往有着严密的屏蔽措施,拆解过程复杂且耗时。 而时域反射测量技术的出现,则有效解决了这一难题。该技术通过向待测设备发送特定信号,并接收反射回来的信号,利用信号在设备内部传输过程中的时间延迟和幅度变化等信息,来推断设备内部的故障情况。这种方法不仅避免了拆解设备的繁琐过程,还能在设备正常运行的条件下进行故障检测,大大提高了检测效率和准确性。
在数字步进式扫描频谱分析仪中,我们引入了一种升级版的本地振荡器,它的厉害之处在于能大大减少动态杂散信号。这个动态杂散信号,你可以想象成是频谱分析仪在测量时遇到的“捣乱分子”,它们会干扰到我们的测量结果。而这个新版本地振荡器的绝招,就是巧妙地利用了时间的“随机性”。 具体来说,它内置了一个随机时钟延迟模块,这个模块会生成一个随机的时钟信号,就像给数字直接合成器(DDS)40发了一张“随机牌”,让它在改变本地振荡器步进扫描的单位时间Tstep时,不再是固定的、可预测的,而是变得随机起来。这样一来,那些原本可能按规律出现的动态杂散信号就被打乱了节奏,从而大大降低了它们对测量结果的干扰。
想象一下,你手里有一台超级智能的频谱分析仪,它不仅能分析输入信号的频率和振幅,还能通过一种叫做“相位锁定”的技术,让分析变得更加精准。这台分析仪里面藏着一个电压控制振荡器(VCO),它就像是一个被斜坡发生器精心指挥的小舞者,随着节奏起舞。但这位舞者不仅仅是在跳舞,它还在和输入信号进行一场无声的对话——通过相位误差检测电路,它们不断比较彼此的相位差,就像是在调整舞步,确保VCO的每一次振动都能与输入信号完美同步,实现瞬间的相位锁定。 当VCO与输入信号达到这种默契的同步状态时,它们俩就被送到了一个叫做相关器的舞台上。在这个舞台上,输入信号被巧妙地转换到了频率域,就像是把一首复杂的交响乐分解成了一个个清晰的音符。而更令人惊叹的是,这个过程还能准确地测量出每个频率成分的真实振幅,就像是给每个音符都标上了它应有的音量大小。