[其他]對頻譜分析儀或類似儀器頻率測量的改進

無效

• 申請號: 86108191
• 申請日: 1986-12-05
• 公開（公告）號: CN86108191A
• 公開（公告）日: 1987-11-04
• 發明（設計）人: 溫森特·C·萊庫斯
• 申請（專利權）人: 羅德和施沃茨—波拉羅德公司
• 主分類號: G01R23/14
• 分類號: G01R23/14;G01R23/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 劉建國

本發明涉及提高頻譜分析儀或類似儀器的頻率測量精度。

頻譜分析儀接收和處理未知頻率的輸入信號。以連同其它特征一道確定該輸入信號的頻率。通常的方法是使接收電路掃描一個頻譜，待測信號包含在該頻譜的帶寬中，待測信號的頻率顯示在適當的顯示元件上，例如頻率校準的陰極射線管上。

以前使用的一種方法是在所需范圍內掃描本機振蕩頻率，并將它與輸入信號混頻。本振頻率值通過固定的中頻變成輸入頻率的顯示值，其與輸入頻率的區別在于中頻的值。當產生固定中頻的輸入信號被接收時，掃描停止。然后通過本振頻率與頻率“梳”的比較來確定本振頻率，頻率“梳”來自于可調控制振蕩器（V_CO），它產生具有豐富諧波的輸出，這些諧波由等于可調控制振蕩器基頻F_VC的不連續間隔分隔開。可調控制振蕩器改變頻率，直到基頻的一個諧波（例如第N級諧波）與本振頻率相差參考頻率F_R為止。此時第N級諧波就確定下來，并且本振頻率就成為被確定的N×F_vc±F_R。然后，由固定的中頻F_IN從本振頻率中作替代，得知輸入頻率F_IN。

在這種方法中，會產生一種不定性，即本振頻率可以或者和高于某一梳頻率（它可以是可調控制振蕩器基頻F_VC的一個諧波N）的頻率差拍，或者和低于該梳頻率相鄰諧波（例如N+1）的頻率差拍。在兩種情況中，結果可能只存在微小的差別，使用通常的技術不足以輕易地區分它們。在一種情況中，當處理的頻率范圍為0-2GH_Z時，這兩種狀態之間可能存在7MHz的頻率差。

本發明專門提供一種解決上述困難的簡便方法，從而提供在這種情況下提高頻率測量精度的方法。

通過下面的敘述并結合附圖，可以更好地理解本發明，其中

圖1是用于三重轉換超外差頻譜分析儀的，根據本發明的電路方框圖。

圖2是表示本發明系統中有關頻率的圖解。

圖3是圖1的一部分的不完全電路圖。

圖4是對解釋本發明有用的諧諧電壓與頻率的關系圖。

圖5是表示本振頻率與梳頻率之間關系的頻率圖。

圖6是對解釋本發明有用的類似于圖5的另一張圖。

圖7是表示圖1一部分電路的方框圖。

圖8是本發明所用的相位探測器的相位-頻率圖。

參考附圖，圖1表示一個寬帶三重轉換超外差頻譜分析儀的方框圖，它自動掃描一個寬頻帶，例如從10KHz到2GHz，在這個范圍內對輸入信號進行分析。

頻譜分析儀對于確定所接收的待測輸入信號的頻率值F_IN特別有用。通過在所需范圍（例如2-4GHz）內掃描第一本機振蕩器，并將其輸出信號與輸入信號差拍，實現頻移。作為說明性的例子，第一中頻（IF）可以為2.06GHz，第二中頻為65MHz，第三中頻為10.7MHz。第三中頻電路可以既有一個用于分辨小間隔輸入信號的可調寬帶放大器，又有一個或者具有對數（LOG）增益，或者具有線性（LIN）增益的放大器。對數/線性放大器的輸出幅值在峰值處被檢測，并送至顯示單元（通過垂直偏轉幅值），信號在顯示單元以頻率-幅度的形式顯示出來。顯示裝置可以是陰極射線管（CRT），它的水平偏轉與本機振蕩器的掃描同步，使對數/線性峰值檢測器所確定的垂直偏轉沿著頻率校準的水平軸自動置位。這種頻譜分析儀的一種形式是由紐約Lake????Success的Schwarz-Polarad公司生產的Polarad632C-1型。

如圖1所示，頻率為10KH_z的待測無線電頻率的輸入信號（“RF”）可以加到端點201。頻率為F_IN的RF輸入信號被一級衰減器12衰減，以防止雙重平衡的第一混頻電路21過載，在電路21中，輸入信號與第一本機振蕩器（LO）23的輸出混頻。因此，輸入信號被轉換成第一中頻（例如2.06GHz），它消除了使用較低的中頻會引起的噪聲影響。使用基頻平衡混頻的方法最大限度地減小諧波響應，并且使用帶有附加低通濾波器（例如1.8GHz）的中頻放大器25，可以消除反射和多重響應。