[发明专利]一种混频器群时延测量电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种混频器群时延测量电路，还涉及一种混频器群时延测量方法。

背景技术

变频器件在射频和微波收发设备中是常见的基本元件，也是核心器件，广泛应用于通信、雷达、卫星等系统的上行和下行链路中，这些设备要求具有低误码率的数据传输，变频器件的群时延是影响误码率的关键参数。群时延是有效表达相位失真的一项非常重要的性能指标，如何精确、快速地测量变频器件的群时延特性已经成为一个迫切需要解决的难题。

目前利用矢量网络分析仪进行群时延测量是通过测量被测件输入和输出端口相位的比值，再计算出群时延，这种方法只有在被测件的输入和输出信号频率相同情况下才能进行。对于线性器件是可行的，对于非线性器件，如混频器，由于输入频率和输出频率不同，为了实现群时延测量，需要在参考通道上外加参考混频器，实现输入信号和输出信号同频，这种方法也叫平行混频器法。

混频器的群时延测量属于相位测量，采用矢量网络分析仪测量混频器的群时延，为了确保测量精确度，需要对测量系统进行相位误差修正。目前采用的平行混频器法，进行误差修正时需要外加一个校准混频器／滤波器，其技术方案是通过对校准混频器／滤波器进行校准表征，然后将校准混频器／滤波器作为直通标准实现误差修正的。为了保证输入输出信号同频，测量过程中需要在矢量网络分析仪射频端口进行端口扩展，在扩展路径中外加参考混频器／滤波器。由于参考混频器的引入，还需要保证校准混频器和参考混频器的本振信号同步，因此需要外加功率分配器，将本振信号功分为两路，为混频器提供本振信号。

上述测量方案有很多缺点，首先要求校准混频器必须具有互易性，其次校准混频器后还需要外加滤波器，由于受滤波器性能影响，混频器工作频率也有限制。同时，为了保证输入和输出信号同频，测量还需要外加参考混频器。另外，外加参考混频器后，需要给参考混频器提供本振信号，矢量网络分析仪还需要在混频器本振输入端口外加功率分配器。总之，整个测量过程和校准过程操作程序繁琐。

发明内容

本发明提出一种混频器群时延测量电路及方法，解决了现有的混频器群时延测量技术测量过程和校准过程操作程序繁琐的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种混频器群时延测量电路，包括：矢量网络分析仪和梳状波发生器；

所述矢量网络分析仪包括第一频率合成器、第二频率合成器和接收机；所述第一频率合成器的输出信号通过第一耦合器分成两路，一路耦接到被测混频器的射频信号输入端，另一路耦接到所述接收机；所述第二频率合成器的输出信号耦接到所述被测混频器的本振信号输入端；所述矢量网络分析仪还包括参考振荡器，参考振荡器的输出端耦接到所述梳状波发生器的输入端，梳状波发生器的输出端和所述被测混频器的输出端共同耦接到第二耦合器的输入端，第二耦合器的输出端耦接到所述接收机。

可选地，所述第一频率合成器和第二频率合成器中嵌入相位累加器。

可选地，所述参考振荡器输出信号的频率为10MHz。

可选地，混频器群时延测量电路还包括第三耦合器，第三耦合器耦接在所述第一耦合器和被测混频器之间。

本发明还提供了一种混频器群时延测量方法，适用于上述电路，包括以下步骤：

步骤(a)，相位误差校正步骤：通过矢量网络分析仪内部的参考振荡器向梳状波发生器提供参考信号，梳状波发生器输出相位已知的基波和谐波信号到接收机作为参考相位，矢量网络分析仪测量接收机通道的相位响应，将参考相位和测量相位的差值作为接收机的相位误差校正值；

步骤(b)，测量步骤：矢量网络分析仪内部的第一频率合成器产生激励信号，第一频率合成器的输出信号经第一耦合器分成两路，一路耦接到接收机，另一路耦接到被测混频器的射频信号输入端，第二频率合成器的输出信号耦接到被测混频器的本振信号输入端，被测混频器输出的中频信号耦接到接收机。

可选地，步骤(a)中，矢量网络分析仪内部的参考振荡器向梳状波发生器提供的参考信号的频率为10MHz。

可选地，第一频率合成器设置开始频率10MHz，终止频率26.5GHz，扫描点数2650个点。

本发明的有益效果是：

(1)由于采用矢量网络分析仪频率合成器相位相干性，不需要保证输入信号和输出信号同频，不需要参考混频器／滤波器、功率分配器、参考通路外扩展等，能够方便快速地实现测量通道相位的测量；