[发明专利]一种无参考接收机的矢量网络分析仪

说明书

本发明公开了一种无参考接收机矢量网络分析仪，其架构中不需要参考接收机；在进行散射参数测量时，被测件的反射信号经耦合器分离后，由反射信号接收机测量其幅相信息，同时通过被测件的传输信号的幅相信息则由传输信号接收机来测量；在整个校准和测量过程中，激励源的幅度和相位并不需要已知，仅用一个幅度和相位未知的量来代替；在校准和数据处理过程中，利用误差项和散射参数均为接收机的测量值与激励源的比值这一特点，可以将未知激励源的影响完全消除，以实现被测件散射参数的准确测量。

技术领域

本发明属于电子测量仪器技术领域，更为具体地讲，涉及一种无参考接收机的矢量网络分析仪。

背景技术

矢量网络分析技术，被广泛应用于微波芯片、器件、模块和系统等特性参数的精确测量，是通信、雷达、遥感等系统研发过程中必不可少的测量仪器，应用领域广阔且市场空间巨大。

传统矢量网络分析仪的系统架构如图1所示(以双端口矢量网络分析仪为例)，利用R1和R2两个参考接收机测量激励信号，A接收机和B接收机测量反射和传输信号，参考接收机和测量接收机必须一起工作，才能够通过比值获取被测件的散射参数S_11M、S_21M、S_12M和S_22M具体为：

其中，符号A、B、R1和R2用来代表对应接收机A、B、R1和R2测量得到的信号的幅相值。此时的散射参数还包含有矢量网络分析仪内部的系统误差，这些误差可经过校准被消除，以精确获取被测件的散射参数。

由于矢量网络分析仪需要工作在非常宽的频带范围内，因此其内部的接收机必须能够在很宽的频带范围内实现超宽带的变频矢量接收。这导致矢量网络分析仪内部接收机的成本非常昂贵，从而使得整个矢量网络分析仪的价格居高不下，严重制约了矢量网络分析仪的应用推广和小型便携化设计。

发明内容

本发明的目的在于克服现有矢量网络分析仪面临的成本高、体积大的问题，提供一种无参考接收机的矢量网络分析仪，能够有效减少矢量网络分析仪中所必须的接收机数量，简化矢量网络分析仪的射频系统，大幅度降低矢量网络分析仪的硬件成本，减小矢量网络分析仪的体积，为经济便携型矢量网络分析仪提供一种新的解决方案。

为实现上述发明目的，本发明给出了一种无参考接收机的矢量网络分析仪，其特征在于：

所述无参考接收机矢量网络分析仪，通过相位可重复信号源以及相应校准和数据处理方法的引入，省去了传统矢量网络分析仪中监测激励信号幅度和相位的参考接收机，仅需保留反射和传输信号测量接收机即可完成对散射参数的精确测量。

所述相位可重复的信号源包括相位可重复的射频源和相位可重复的本振源。在扫频测量时，相位可重复的射频源产生相位可重复的射频信号作为矢量网络分析仪的激励信号，相位可重复的本振源产生相位可重复的本振信号。相位可重复源的引入保证了矢量网络分析仪在校准和测量过程中信号的幅相一致性。

本发明的目的是这样实现的。

本发明无参考接收机矢量网络分析仪，其架构中不需要参考接收机。在进行散射参数测量时，被测件的反射信号经耦合器分离后，由反射信号接收机测量其幅相信息，同时通过被测件的传输信号的幅相信息则由传输信号接收机来测量。在整个校准和测量过程中，激励源的幅度和相位并不需要已知，仅用一个幅度和相位未知的量来代替。在校准和数据处理过程中，利用误差项和散射参数均为接收机的测量值与激励源的比值这一特点，可以将未知激励源的影响完全消除，以实现被测件散射参数的准确测量。

本发明能够带来以下的有益效果：

(1)本发明利用相位可重复的信号源，去除了传统矢量网络分析仪的参考接收机，降低了成本，减小了体积，在经济便携型的矢量网络分析仪领域具有很大的应用价值；