[发明专利]一种矢量网络分析仪接收通道增益控制装置及方法

说明书

本发明公开了一种矢量网络分析仪接收通道增益控制装置及方法，属于网络分析仪技术领域。本发明采用了射频通道增益选择、第一级中频滤波放大器、第二级中频滤波放大器、中频放大器四级控制的通道增益调节方式，降低了对放大器、滤波器、电路板等制造工艺、精度的高要求，大幅减小了接收通道中频调理部分的体积，在小体积、模块化的矢量网络分析仪中实现了较大动态范围的测量。

技术领域

本发明属于网络分析仪技术领域，具体涉及一种矢量网络分析仪接收通道增益控制装置及方法。

背景技术

在网络分析仪中，其动态范围是指网络分析仪端口能够承受的最大功率与该端口测量灵敏度之差，网络分析仪各通道之间的隔离度、通道噪声、A/D转换器采集量程等都会影响到网络分析仪的动态范围，为了得到尽可能大的动态范围，通常采用根据接收信号的大小自动调整通道增益的方法。

在网络分析仪中，对于接收通道增益的控制传统的做法一般是在中频部分调整中频放大器的增益，如下图1所示，在传统方法中，中频放大器和中频滤波器一般是分开的，中频滤波器一般采用无源滤波器的形式。通过分级切换中频放大器的方法实现接收通道增益控制，拓宽网络分析仪动态范围。

现有方法是针对台式网络分析仪设计、手持式网络分析仪等设计的，很多关键部分可以采用微波部件的形式来实现，相邻通道间间隔足够大，能够实现整机测量较大的动态范围。现有方法对通道调理部分的各组成部分要求较高，对微波件、电路板的加工制造工艺、精度要求都很苛刻，对相邻通道的间隔也要求足够大，当体积受到严格限制后，现有方法的效果会大幅下降。PXI矢量网络分析模块体积小，没有足够的空间来使用微波部件，所有部分都在狭小的电路板上实现，采用现有的方法，其动态范围指标受到很大限制。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种矢量网络分析仪接收通道增益控制装置及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种矢量网络分析仪接收通道增益控制装置，包括射频通道增益选择单元、本振单元、混频器、第一级中频滤波放大器、第二级中频滤波放大器、中频放大器以及A/D转换器；

射频通道增益选择单元，被配置为用于对射频端信号的高低增益进行选择；

本振单元，被配置为用于为混频器提供本振信号；

混频器，被配置为用于将射频通道增益选择单元输出的信号和本振单元提供的本振信号进行混频；

第一级中频滤波放大器，包括第一级模拟开关和第一级双二阶滤波器，其中第一级双二阶滤波器有高增益与低增益两个前置与反馈通路；

第一级模拟开关，被配置为用于选择不同的前置与反馈通路，实现第一级中频滤波放大器高、低两种增益模式的切换；

第一级双二阶滤波器，被配置为用于对信号进行滤波放大，并降低无源器件精度对滤波放大效果的影响；

第二级中频滤波放大器，包括第二级模拟开关和第二级双二阶滤波器，其中第二级双二阶滤波器有高增益与低增益两个前置与反馈通路；

第二级模拟开关，被配置为用于选择不同的前置与反馈通路，实现第二级中频滤波放大器高、低两种增益模式的切换；

第二级双二阶滤波器，被配置为用于对信号进行滤波放大，并降低无源器件精度对滤波放大效果的影响；

中频放大器，被配置为用于将中频信号进行放大；

A/D转换器，被配置为用于将经过中频放大器后的模拟信号转换为数字信号。

优选地，中频放大器，包括比例放大电路、直接输出电路和反相输出电路；