[发明专利]一种相频特性检测器及检测相频特性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及被测网络的频率特性测量领域，具体涉及一种相频特性检测器及检测相频特性的方法。

背景技术

在雷达技术、通信技术等领域经常需要检测被测网络的频率特性，如测量滤波器、放大器、高频调谐器、双工器与天线的频率特性。

频率特性包括幅频特性与相频特性。目前市场上国外频率特性测试仪或扫频仪产品大都集中在技术含量高与利润率高的射频和微波频段，中低频的产品比较少，并且大都价格昂贵，国内厂商生产的中低频数字扫频仪价格也较高并且大多不具备相位检测功能或者相位检测精度较差。

目前应用在中频场合且容易实现的相位检测法有过零比较法与调制法，其中调制法又称乘法器法，它是将两个同频率的正弦信号通过乘法器相乘，再将其输出通过一个低通滤波器得到相位差信息。其原理如下：

首先利用双路相位可调信号发生器输出两路频率相同的信号，其中一路信号为参考信号，直接输送至调制法相位检测单元；另一路信号为扫频信号，通过被测网络后输出被测信号至调制法相位检测单元。

设参考信号为：u_c＝Asin(ωt+θ₀)

被测信号为：u₁＝Bsin(ωt+θ₁)

将参考信号和被测信号相乘，得到：

uout=AB sin(ωt+θ0)sin(ωt+θ1)=AB2[cos(θ0-θ1)-cos(2ωt+θ0+θ1)]]]>

最后将输出信号u_out通过一个低通滤波器就可以得到相位差信息：

uφ=AB2cos(θ0-θ1)]]>

只要已知幅值A与B，便可算出(θ₀-θ₁)的绝对值。

现在广泛采用的相位检测芯片AD8302就是根据此原理设计的。然而利用该方法得到的是参考信号和被测信号相位差的绝对值，至于相位超前还是滞后需外加额外的电路或者方法来判断。

此外，国产数字频率特性测试仪的相位检测在0°与180°附近误差较大。