[发明专利]改进的基于中频延迟线鉴频法的相位噪声测试装置及方法

权利要求书

1.改进的基于中频延迟线鉴频法的相位噪声测试装置，其特征在于，包括混频滤波单元，所述混频滤波单元连接功分器(5)的输入端，所述功分器(5)的输出端通过移相器(10)和延迟线单元分别连接至同一鉴相器(11)的输入端，所述鉴相器(11)的输出端与滤波放大单元连接，所述滤波放大单元还通过模数转换器(14)连接至处理器(15)；

所述延迟线单元包括与所述功分器(5)输出端连接的第一射频开关(6)，所述第一射频开关(6)还通过并联的第一延迟线(7)和第二延迟线(8)与第二射频开关(9)连接，所述第二射频开关(9)还连接至所述鉴相器(11)的输入端；

所述混频率波单元用于将待测合成信号源(1)和本机信号源(2)进行混频，并将混频后的信号进行过滤，以得出所需的信号；所述第一射频开关(6)和第二射频开关(9)用于在所述第一延迟线(7)和第二延迟线(8)之间进行线路切换；所述处理器(15)用于根据采用不同延迟线时所测得的不同频偏，得出最终测量数据。

2.如权利要求1所述的改进的基于中频延迟线鉴频法的相位噪声测试装置，其特征在于，所述混频滤波单元包括输入端分别连接有待测合成信号源(1)和本机信号源(2)的混频器(3)，所述混频器(3)的输出端连接至带通滤波器(4)的输入端，所述带通滤波器(4)的输出端与所述功分器(5)的输入端连接。

3.如权利要求1或2所述的改进的基于中频延迟线鉴频法的相位噪声测试装置，其特征在于，所述滤波放大单元包括与所述鉴相器(11)输出端连接的低通滤波器(12)，所述低通滤波器(12)的输出端连接至低噪声放大器(13)的输入端，所述低噪声放大器(13)的输出端与所述模数转换器(14)连接。

4.如权利要求1或2所述的改进的基于中频延迟线鉴频法的相位噪声测试装置，其特征在于，所述本机信号源(2)与所述待测合成信号源(1)的差频为10MHz-100MHz。

5.一种改进的基于中频延迟线鉴频法的相位噪声测试方法，其特征在于，包括如权利要求1-4所述的改进的基于中频延迟线鉴频法的相位噪声测试装置，并按照以下步骤实施：

步骤一、将待测合成信号源(1)与本机信号源(2)通过混频器(3)进行混频，并将混频后的信号送入带通滤波器(4)，调整所述带通滤波器(4)的中心频率，得出过滤后的信号s₂(t)，并将其送入功分器(5)，其中t表示时间；

步骤二、通过所述功分器(5)将信号s₂(t)分为两路输出：一路信号依次经过第一射频开关(6)、第一延迟线(7)、第二射频开关(9)得到信号s_3A(t)；

另一路信号经过移相器(10)得到信号s_3B(t)，将两路信号均依次送入鉴相器(11)、低通滤波器(12)、低噪声放大器(13)，得出处理后的信号s₄(t)；

步骤三、将步骤二中得出的信号s₄(t)的参数进行调整，并经过模数转换器(14)转换成数字信号得出在使用第一延迟线(7)时测出的瞬时频偏量化值ΔV₁，保存至处理器(15)中；

步骤四、将所述第一射频开关(6)和所述第二射频开关(9)均切换到第二延迟线(8)后，重复执行上述步骤二至步骤三，得出装置在使用第二延迟线时测出的瞬时频偏量化值ΔV₂；所述处理器(15)根据测量频偏的不同，得出最终测量出的相位噪声；

所述步骤一中的信号s₂(t)通过公式得出，所述步骤二中的信号s_3A(t)通过公式得出，所述步骤二中的信号s_3B(t)通过公式得出，所述步骤二中的信号s₄(t)通过公式

得出；

其中，V₀为信号的振幅，π为圆周率，f₀为信号的频率，f_m为信号的最大可测量的相位噪声的频偏，τ₁为第一延迟线的时延，Δf为测试频偏，φ为相移器的相移值，K_φ为鉴相器的鉴相常数；

步骤三中参数调整具体方法为：

调整各个参数使其同时满足-2πf₀τ₁+φ＝π/2、和时，得出其经所述模数转换器(14)转换后的瞬时频偏量化值为ΔV₁≈K_φ12πτ₁Δf₁，其中，K_φ1为使用第一延迟线(7)时的所述鉴相器(11)的鉴相常数，Δf₁为使用第一延迟线(7)时的测试频偏；

所述步骤四中得出最后测量数据的具体方法为：

当测试频偏Δf＜1/τ₁时，所测量的瞬时频偏量化值为ΔV₁≈K_φ12πτ₁Δf₁，当测试频偏Δf≥1/τ₁时，所测量的瞬时频偏量化值为ΔV₂≈K_φ22πτ₂Δf₂；

其中K_φ2为使用第二延迟线(8)时的所述鉴相器(11)的鉴相常数，τ₂为第二延迟线(8)时延，Δf₂为使用第二延迟线(8)是的测试频偏。

6.如权利要求5所述的改进的基于中频延迟线鉴频法的相位噪声测试方法，其特征在于，所述本机信号源(2)与所述待测合成信号源(1)的差频为10MHz-100MHz。