1. 研究目的与意义
近年来,数字科技在各个领域的快速发展有目共睹,这些发展不仅改变着我们的工作方式和生活模式,也带来了电子产业的巨大变化,同时给相应的测试、测量工作带来了挑战。而频谱分析仪是研究电信号最基本的仪器之一,主要用于对输入信号的频谱分布、频率稳定度等信息进行测量并定量显示。可以测量滤波器及放大器等电路系统的参数。在工业、科研、医学、军事等诸多领域具有十分重要的作用。频谱分析仪也被称之为射频领域的示波器,现代频谱仪通过扩展选器件方法,不仅保留了传统的频谱分析功能,并且可以集功率计、标量/矢量网络分析仪、频率计、通信测试仪等众多仪器的功能于一身。大部分的射频测试和信号分析等工作,都需要在频谱分析仪的协助下才能完成。
2. 国内外研究现状分析
目前,国外频谱仪正朝着数字化、宽频带、高性能及多功能方向发展,国外在频谱分析技术方面处于领先地位的主要有美国的Agilent公司和RS(罗德施瓦茨)公司等。RS公司的FSP13系列频谱仪,中频滤波器满足了窄RBW、快速以及可用于脉冲瞬态信号测试的需求,仪器的信号输入范围可达39kHz-3GHz(7GHz);Agilent公司的PSA系列频谱仪是目前性能最好的外差式扫频频谱仪产品,是目前世界上采用全数字中频技术最完善的频谱分析仪,数字中频的应用使得测试无中频和视频误差,测量精度高,其输入频率范围达到3Hz-50GHz。
我国国内频谱分析仪的主要生产厂家有国营766厂、上海无线电26厂基本和中国电子科技集团公司第41研究所。国营766厂和上海无线电26厂目前推市场的多为射频频段的频谱分析仪。虽然41研究所AV4033频谱分析仪的研制成功大大缩小了我国频谱分析仪与国外先进水平的差距,填补了国产高性能频谱分析仪的空白,但其测量频率上限仅为26.5GHz,但能覆盖到毫米波波段的宽带高性能频谱分析仪,目前国内还是空白,这已不能满足国内许多用户在毫米波波段进行大扫宽、高分辨率、高灵敏度、快速准确测量的需要。
3. 研究的基本内容与计划
分析比较后确定了整体思路:整个设计由本机振荡电路、混频电路、放大检波电路、频谱输出显示电路等部分组成。针对本设计我将系统研究锁相环频率合成器的理论,锁相环的原理、主要组成,三极管混频电路,还有低通滤波器,希望能对这方面知识有更深刻的理解。用单片机作为中心处理器,本振产生100~120mhz的扫频信号,该信号和输入信号混频后产生10mhz中频信号,此信号信号经检波后,由单片机a/d转换后在液晶屏上显示。设计电路,画pcb板,按装调试,撰写论文。
工作计划:
研究计划:
4. 研究创新点
本振采用的美国ADI公司芯片ADF4360-8只需要少量的外围器件即可以构成完整的信号源,内含相位比较器,压控振荡器,锁相环,分频器。能很好地稳定的完成频率输出;
混频电路采用三极管混频,三极管混频电路,相互干扰产生牵引现象的可能性小,调试方便;
