CN104597322A - 频谱分析仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种频谱分析仪，属于频谱分析仪器仪表技术领域。其包括射频接收器、主机和追踪信号发生器，所述射频接收器与主机通信连接，该追踪信号发生器对射频接收器接收的信号进行追踪处理；追踪信号发生器包括扫频振荡电路、比对电路和追踪电路，所述扫频振荡电路根据输入的控制信号而输出一对应的振荡信号，所述比对电路将所述振荡信号与存储在该频谱分析仪内的存储器内的标准值信号进行比对并提供一输出信号，追踪电路通过控制振荡信号的频率来实现所述输出信号追踪需要跟踪的输入信号。通过追踪信号发生器可以对输入信号进行精确追踪。
Description
技术领域
本发明涉及频谱分析仪器仪表技术领域，尤其是涉及具有信号追踪功能的频谱分析仪。
背景技术
频谱分析仪是研究电信号频谱结构的仪器，用于信号失真度、调制度、谱纯度、频率稳定度和交调失真等信号参数的测量，可用于测量放大器和滤波器等电路系统的某些参数，是一种多用途的电子测量仪器。频谱分析仪按对信号的分析处理方式可分为模拟式频谱分析仪和数字式频谱分析仪。
模拟式频谱分析仪采用滤波器或混频器将被分析信号中各频率分量逐一分离，再配合后续的检波得到信号的频谱。中频电路全部采用模拟器件，因而精度低、一致性差、体积大；且其性能随温度变化，受环境影响较大，当温度、湿度变化时，整机的性能下降严重，难以满足进一步减小体积和功耗的要求。
数字式频谱分析仪采用数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)的方法来完成信号的频谱分析。数字式频谱分析仪相比模拟式频谱分析仪来说，具有分析速度快、分析精度高的优点；而且，数字式频谱分析仪还可以通过DSP算法来扩展频谱分析仪的功能，因此，越来越多的频谱分析仪都采用数字式的实现方式。
常用的分析仪器，例如扫频仪和示波器等，以及通用的频谱分析仪有一个缺点就是很多都没有信号追踪功能，即便具有信号追踪功能但是其追踪能力弱，显示出来的信号失真，而且只能分析仪器的基本频带提供扫描信号，扩展能力差。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提出一种频谱分析仪，其目的是解决现有频谱分析仪信号追踪能力差，扫描的频带窄以及扩展能力不足等的问题。
为了解决上述的技术问题，本发明提出的基本技术方案为：一种频谱分析仪，包括：射频接收器、主机和追踪信号发生器，所述射频接收器与主机通信连接，该追踪信号发生器对射频接收器接收的信号进行追踪处理；
射频接收器用于接收射频信号，并将对接收到的该射频信号进行变频处理和模数转换处理后的数字信号传输给主机；
主机包括数字处理模块，该数字处理模块将接收到的数字信号进行处理分析并最终经由显示模块输出显示；
追踪信号发生器包括扫频振荡电路、比对电路和追踪电路，所述扫频振荡电路根据输入的控制信号而输出一对应的振荡信号，所述比对电路将所述振荡信号与存储在该频谱分析仪内的存储器内的标准值信号进行比对并提供一输出信号，追踪电路通过控制振荡信号的频率来实现所述输出信号追踪需要跟踪的输入信号。
优选的，本发明所述的频谱分析仪中，所述射频接收器包括增益控制模块、变频处理模块和滤波处理模块以及AD转换模块，所述，通过增益控制模块、变频模块和滤波处理模块输出相应的模拟中频信号。
优选的，本发明所述的频谱分析仪中，所述射频接收器还包括微控单元，所述微控单元用于对该射频接收器接收的射频信号进行管理、分析，并根据频谱分析仪接收到的控制指令控制各个模块。
优选的，本发明所述的频谱分析仪中，该频谱分析仪还包括人机交互模块和时钟模块，通过人机交互模块实现操作者通过面板菜单与频谱分析仪进行交互。
优选的，本发明所述的频谱分析仪中，所述射频接收器和所述主机为分体式结构，该射频接收器和主机通过光纤或者无线网络通信装置进行通信连接。
优选的，本发明所述的频谱分析仪中，所述无线网络通信装置为蓝牙通信装置。
优选的，本发明所述的频谱分析仪中，所述振荡电路包括电抗电路，该电抗电路包括可变电容元件和可变电感元件。
优选的，本发明所述的频谱分析仪中，所述比较器包括具有可调偏压的晶体管电路；用于对存储在存储器内的可调门限来调节改变偏压。
本发明的有益效果是：
本发明的技术方案包括射频接收器、主机和追踪信号发生器，所述射频接收器与主机通信连接，该追踪信号发生器对射频接收器接收的信号进行追踪处理；而且射频接收器和主机是分体式结构，可以根据实际情况更换不同类型的射频接收器或者主机；而且通过追踪信号发生器可以对输入的信号进行追踪。
附图说明
图1为本发明所述的频谱分析仪的外形结构示意图；
图2为图1所述的频谱分析仪的原理框图；
图3为图1所述的射频接收器的结构原理图；
图4为图1所述的追踪信号发生器的结构原理示意图；
图5为本发明所述的频谱分析仪的信号追踪信号处理流程图。
具体实施方式
以下将结合附图1至附图5对本发明做进一步的说明，但不应以此来限制本发明的保护范围。
对照附图1至附图5：
图1给出了本发明的频谱分析仪的结构原理框图。具体的，该频谱分析仪1包括射频接收器11、主机12和追踪信号发生器13，所述射频接收器11与主机12通信连接，该追踪信号发生器13对射频接收器12接收的信号进行追踪处理；本技术中，该射频接收器11和所述的主机12是分体式结构。当出现了损坏的时候可以不用整机更换而只需更换射频接收器11或者主机12即可；另外，通过追踪信号发生器13，只需控制振荡信号的频率即可实现对实现对输入信号的追踪，以方便后续的数据恢复等的处理。
在实现本发明的时候，射频接收器11包括增益控制模块111、变频处理模块112和滤波处理模块113以及AD转换模块114；射频接收器11接收射频信号01，并该射频信号01经过增益控制模块111、变频模块112和滤波处理模块113的处理后输出相应的模拟中频信号02；该模拟中频信号02传输给AD转换模块114，经过该AD转换模块114的处理后输出数字信号03。并且，该射频接收器11还包括一微控单元115，该微控单元115通信连接所述的增益控制模块111、变频处理模块112和滤波处理模块113以及AD转换模块114用以控制向这些模块的发送指控指令以实现数据处理。更优的，微控单元115还连接人机交互模块116和时钟模块117，通过人机交互模块116可以实现人与该频谱分析仪1之间的联动，操作者通过按压该人机交互模块116上的按键实现向该频谱分析仪1发送不同的控制指令，以此来实现操控；再者，通过时钟模块117实现对频谱分析仪1的计时。
主机12包括有数字处理模块121，该数字处理模块121将接收到的数字信号03进行处理分析并最终经由显示模块14输出显示。
具体在实现的时候，射频接收器11和主机12可以通过光纤通信连接在一起，采用该技术有利于数据的快速传输。优选的，该射频接收器11和主机12也可以通过蓝牙装置来实现数据的传输，这样的好处是，即便是将射频接收器11和主机12分离到一定距离后，一样可以实现两者之间的数据传输，保证频谱分析仪1的正常工作。再者，主机12也可以包括一个MCU，通过MCU可以采集到相关的数字信号03，并且该MCU再连接一个无线传输装置，将该数字信号03压缩发送出去，以方便记录保存。
作为本发明的一大创新点，还包括追踪信号发生器13，该追踪信号发生器13用于对输入信号进行跟踪。其包括扫频振荡电路131、比对电路132和追踪电路133，所述扫频振荡电路131根据输入的控制信号04而输出一对应的振荡信号05，所述比对电路132将所述振荡信号05与存储在该频谱分析仪1内的存储器内的标准值信号07进行比对并提供一输出信号06，追踪电路133通过控制振荡信号05的频率来实现所述输出信号06追踪需要跟踪的输入信号，此处所述的输入信号即为所述的射频信号01。具体的，扫描振荡电路131包括电抗电路1311，该电抗电路包括可变电容元件和可变电感元件；所述比较器132包括具有可调偏压的晶体管电路，用于对存储在存储器内的可调门限来调节改变偏压。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。
Claims (8)
1.一种频谱分析仪，其特征在于，包括：射频接收器、主机和追踪信号发生器，所述射频接收器与主机通信连接，该追踪信号发生器对射频接收器接收的信号进行追踪处理；
射频接收器用于接收射频信号，并将对接收到的该射频信号进行变频处理和模数转换处理后的数字信号传输给主机；
主机包括数字处理模块，该数字处理模块将接收到的数字信号进行处理分析并最终经由显示模块输出显示；
追踪信号发生器包括扫频振荡电路、比对电路和追踪电路，所述扫频振荡电路根据输入的控制信号而输出一对应的振荡信号，所述比对电路将所述振荡信号与存储在该频谱分析仪内的存储器内的标准值信号进行比对并提供一输出信号，追踪电路通过控制振荡信号的频率来实现所述输出信号追踪需要跟踪的输入信号。
2.如权利要求1所述的频谱分析仪，其特征在于：所述射频接收器包括增益控制模块、变频处理模块和滤波处理模块以及AD转换模块，所述，通过增益控制模块、变频模块和滤波处理模块输出相应的模拟中频信号。
3.如权利要求2所述的频谱分析仪，其特征在于：所述射频接收器还包括微控单元，所述微控单元用于对该射频接收器接收的射频信号进行管理、分析，并根据频谱分析仪接收到的控制指令控制各个模块。
4.如权利要求1所述的频谱分析仪，其特征在于：该频谱分析仪还包括人机交互模块和时钟模块，通过人机交互模块实现操作者通过面板菜单与频谱分析仪进行交互。
5.如权利要求1至4之一所述的频谱分析仪，其特征在于：所述射频接收器和所述主机为分体式结构，该射频接收器和主机通过光纤或者无线网络通信装置进行通信连接。
6.如权利要求5所述的频谱分析仪，其特征在于：所述无线网络通信装置为蓝牙通信装置。
7.如权利要求1所述的频谱分析仪，其特征在于：所述振荡电路包括电抗电路，该电抗电路包括可变电容元件和可变电感元件。
8.如权利要求1所述的频谱分析仪，其特征在于：所述比较器包括具有可调偏压的晶体管电路；用于对存储在存储器内的可调门限来调节改变偏压。
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