基于多音激勵階躍恢復二極管脈沖發生器的網絡分析儀測量互調譜線的方法技術

基于多音激勵階躍恢復二極管脈沖發生器的網絡分析儀測量互調譜線的方法，涉及互調譜線的測量方法，解決現有基于單音激勵的SRD脈沖發生器的諧波相位參考無法在各次諧波頻點附近提供數量與分辨率均可控制的互調譜線的問題。基于階躍恢復二極管的脈沖發生器的信號輸出端接非線性矢量網絡分析儀的相位參考信號輸入端；基于階躍恢復二極管的脈沖發生器的激勵信號輸入端接多音激勵信號發生器的激勵信號輸出端；設置矢量信號發生器的輸出作為基于階躍恢復二極管的脈沖發生器的激勵,將待測的n音調制信號輸入的測量端口，相位參考信號的加入在所有測量頻點上同時提供連續穩定的被測譜線，得到被測通道相位譜的有效測量值。用于互調譜線的測量。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種互調譜線的測量方法。
技術介紹
基于階躍恢復二極管脈沖發生器在正弦波激勵下輸出的脈沖序列具有顯著的頻域諧波非線性，可為非線性矢量網絡分析儀(NVNA, Nonlinear Vector Network Analyzer)和LSNA等非線性網絡測量平臺提供有效的諧波相位參考信號。基于階躍恢復二極管(SRD，Step Recovery Diode))脈沖發生器的傳統相位參考都工作在單音正弦激勵下的諧波模式，在保證有效諧波帶寬的同時無法提供精細的頻譜分辨率，僅能實現對寬帶諧波信號的相位測量，無法滿足對窄帶調制信號的相位測試需求。 目前為止，所有的相位參考設計都是基于諧波方案，均面臨著諧波方式中由“最高可利用諧波次數”導致的“帶寬與分辨率之間的矛盾”，即在確定帶寬的情況下不能無限地提高頻譜分辨率。基于單音激勵的SRD脈沖發生器的諧波相位參考的頻譜分辨率受到SRD物理特性的制約，一方面，單音激勵信號的頻率需要控制在一定范圍才能保證理想的階躍恢復效果。另一方面，激勵功率的上限決定了各諧波分量的最大值，相當于限制了可為NVNA利用的最高諧波次數和帶寬。因此，對于譜線頻率間隔為MHz以下、載波及其諧波頻率在百MHz甚至GHz以上的復雜調制信號的測量，基于SRD的NVNA諧波相位參考難以達到要求，無法在各次諧波頻點附近提供數量與分辨率均可控制的互調譜線。
技術實現思路
本專利技術為了解決現有基于單音激勵的SRD脈沖發生器的諧波相位參考無法在各次諧波頻點附近提供數量與分辨率均可控制的互調譜線的問題。而提供的基于多音激勵階躍恢復二極管脈沖發生器的網絡分析儀測量互調譜線的方法。基于多音激勵階躍恢復二極管脈沖發生器的網絡分析儀測量互調譜線的方法，所述測量方法的具體實現步驟為步驟一、基于階躍恢復二極管的脈沖發生器的信號輸出端與非線性矢量網絡分析儀的相位參考信號輸入端相連；步驟二、基于階躍恢復二極管的脈沖發生器的激勵信號輸入端與多音激勵信號發生器的激勵信號輸出端相連；步驟三、設置多音激勵信號發生器中多音激勵的音數η、中心頻率f和頻率間隔Δ f，所述中心頻率設置為f的整數倍，設置頻率間隔為Λ f的整數倍，根據所需測量信號所需分辨率的大小設置頻率間隔；步驟四、開啟多音激勵信號發生器，在基于階躍恢復二極管的脈沖發生器上處于包絡不同位置的正弦載波周期均生成一個和當前幅度相對應的窄脈沖，所有窄脈沖周期性排列在一起，具備了不同的頻譜成分，在時域上實現了能量的局部集中，在頻域上則完成了能量從基波到各次諧波的轉移，進而獲得諧波、互調譜線；步驟五、根據所需測量信號的屬性設置非線性網絡分析儀的測量頻點，即起始頻率fstart=中心頻率-(n_l)+2X步進頻率,終止頻率fstop=中心頻率+ (n_l)+2X步進頻率；n為η音的調制信號；步驟六、按照基于階躍恢復二極管脈沖發生器的校準向導進行儀器校準；步驟七、將所需測量信號的η音調制信號輸入非線性網絡分析儀的信號測量端口，同時基于階躍恢復二極管的脈沖發生器產生的信號傳輸到非線性網絡分析儀的相位參考信號輸入端，相位參考信號的加入在所有測量頻點上同時提供連續穩定的互調譜線，所述互調譜線與測量通道相位譜的差值不隨時間改變更不受本振相位的干擾；步驟八、通過將相位參考信號相位連同通道延遲一并補償后，得到被測通道相位譜的有效測量值。 本專利技術所述測量互調譜線的方法可以在各次諧波頻點附近提供數量與分辨率均可控制的互調譜線?；陔A躍恢復二極管的脈沖發生器在時域上實現了能量的局部集中，而在頻域上則相當于完成了能量從基波到各次諧波的轉移，主要體現了諧波非線性行為。并由圖1，圖2對比可知，用多音激勵躍恢復二極管的脈沖發生器進一步開發其互調特性，在各次諧波附近提供豐富的高分辨率譜線，隨著諧波次數的提高，中心頻率附近的譜線數量會逐漸增加，進而解決了非線性網絡分析儀窄帶調制信號的相位測試需求和在確定帶寬的情況下不能無限地提高頻譜分辨率的問題，提高了非線性網絡分析儀對復雜調制信號的測量功能。附圖說明圖I為脈沖發生器單音激勵的輸入輸出的頻率幅度波形；圖2為多音激勵下的脈沖發生器輸入輸出的頻率幅度波形；圖3 IOMHz分辨率設置下的時域波形測試效果圖；圖4 IMHz分辨率設置下的時域波形測試結果效果圖；圖5為799MHz，800MHz，80 IMHz三音激勵下的基波互調譜線；圖6為799MHz，800MHz, 80 IMHz三音激勵下的二次諧波譜線； 圖7為799MHz，800MHz, 80 IMHz三音激勵下的三次諧波譜線。具體實施例方式具體實施方式一、本實施方式所述基于多音激勵階躍恢復二極管脈沖發生器的網絡分析儀測量互調譜線的方法，所述測量方法的具體實現步驟為步驟一、基于階躍恢復二極管的脈沖發生器的信號輸出端與非線性矢量網絡分析儀的相位參考信號輸入端相連；步驟二、基于階躍恢復二極管的脈沖發生器的激勵信號輸入端與多音激勵信號發生器的激勵信號輸出端相連；步驟三、設置多音激勵信號發生器中多音激勵的音數η、中心頻率f和頻率間隔Δ f，所述中心頻率設置為f的整數倍，設置頻率間隔為Λ f的整數倍，根據所需測量信號所需分辨率的大小設置頻率間隔；步驟四、開啟多音激勵信號發生器，在基于階躍恢復二極管的脈沖發生器上處于包絡不同位置的正弦載波周期均生成一個和當前幅度相對應的窄脈沖，所有窄脈沖周期性排列在一起，具備了不同的頻譜成分，在時域上實現了能量的局部集中，在頻域上則完成了能量從基波到各次諧波的轉移，進而獲得諧波、互調譜線；步驟五、根據所需測量信號的屬性設置非線性網絡分析儀的測量頻點，即起始頻率fstart=中心頻率-(n_l)+2X步進頻率,終止頻率fstop=中心頻率+ (n_l)+2X步進頻率；n為η音的調制信號；步驟六、按照基于階躍恢復二極管脈沖發生器的校準向導進行儀器校準； 步驟七、將所需測量信號的η音調制信號輸入非線性網絡分析儀的信號測量端口，同時基于階躍恢復二極管的脈沖發生器產生的信號傳輸到非線性網絡分析儀的相位參考信號輸入端，相位參考信號的加入在所有測量頻點上同時提供連續穩定的互調譜線，所述互調譜線與測量通道相位譜的差值不隨時間改變更不受本振相位的干擾；步驟八、通過將相位參考信號相位連同通道延遲一并補償后，得到被測通道相位譜的有效測量值。具體實施方式二、本實施方式是對具體實施一所述基于多音激勵階躍恢復二極管脈沖發生器的網絡分析儀測量互調譜線的方法的進一步說明，在非線性矢量網絡分析儀測量一個17音的調制信號，所述中心頻率為5GHz，頻率間隔為40kHz。進行測量的步驟如下步驟一、基于階躍恢復二極管的脈沖發生器的信號輸出端與非線性矢量網絡分析儀的相位參考信號輸入端相連；步驟二、基于階躍恢復二極管的脈沖發生器的激勵信號輸入端與多音激勵信號發生器的激勵信號輸出端相連；步驟三、設置多音激勵信號發生器中多音激勵的音數η、中心頻率f和頻率間隔Δ f，所述中心頻率設置為f的整數倍，設置頻率間隔為Λ f的整數倍，根據所需測量信號所需分辨率的大小設置頻率間隔；需要保證5GHz為f的整數倍，40kHz為Af的整數倍。如n=3, f = IGHz，Af= IOkHz，或 n=5，f = 500MHz, Af = 40kHz ；步驟四、開啟多音激勵本文檔來自技高網...

【技術保護點】
基于多音激勵階躍恢復二極管脈沖發生器的網絡分析儀測量互調譜線的方法，其特征在于所述測量方法的具體實現步驟為：步驟一、基于階躍恢復二極管的脈沖發生器的信號輸出端與非線性矢量網絡分析儀的相位參考信號輸入端相連；步驟二、基于階躍恢復二極管的脈沖發生器的激勵信號輸入端與多音激勵信號發生器的激勵信號輸出端相連；步驟三、設置多音激勵信號發生器中多音激勵的音數n,中心頻率f和頻率間隔Δf，所述中心頻率設置為f的整數倍，設置頻率間隔為Δf的整數倍，根據所需測量信號所需分辨率的大小設置頻率間隔；步驟四、開啟多音激勵信號發生器，在基于階躍恢復二極管的脈沖發生器上處于包絡不同位置的正弦載波周期均生成一個和當前幅度相對應的窄脈沖，所有窄脈沖周期性排列在一起，具備了不同的頻譜成分，在時域上實現了能量的局部集中，在頻域上則完成了能量從基波到各次諧波的轉移，進而獲得諧波、互調譜線；步驟五、根據所需測量信號的屬性設置非線性網絡分析儀的測量頻點，即起始頻率fstart=中心頻率？(n？1)÷2×步進頻率，終止頻率fstop=中心頻率+(n？1)÷2×步進頻率；n為n音的調制信號；步驟六、按照基于階躍恢復二極管脈沖發生器的校準向導進行儀器校準；步驟七、將所需測量信號的n音調制信號輸入非線性網絡分析儀的信號測量端口，同時基于階躍恢復二極管的脈沖發生器產生的信號傳輸到非線性網絡分析儀的相位參考信號輸入端，相位參考信號的加入在所有測量頻點上同時提供連續穩定的互調譜線，所述互調譜線與測量通道相位譜的差值不隨時間改變更不受本振相位的干擾；步驟八、通過將相位參考信號相位連同通道延遲一并補償后，得到被測通道相位譜的有效測量值。...

【技術特征摘要】
1.基于多音激勵階躍恢復二極管脈沖發生器的網絡分析儀測量互調譜線的方法，其特征在于所述測量方法的具體實現步驟為 步驟一、基于階躍恢復二極管的脈沖發生器的信號輸出端與非線性矢量網絡分析儀的相位參考信號輸入端相連； 步驟二、基于階躍恢復二極管的脈沖發生器的激勵信號輸入端與多音激勵信號發生器的激勵信號輸出端相連； 步驟三、設置多音激勵信號發生器中多音激勵的音數n，中心頻率f和頻率間隔Af，所述中心頻率設置為f的整數倍，設置頻率間隔為Λ f的整數倍，根據所需測量信號所需分辨率的大小設置頻率間隔； 步驟四、開啟多音激勵信號發生器，在基于階躍恢復二極管的脈沖發生器上處于包絡不同位置的正弦載波周期均生成一個和當前幅度相對應的窄脈沖，所有窄脈沖周期性排列在一起，具備了不同的頻譜成分，在時域上實現了能量的局部集中，在頻域...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張亦弛，林茂六，茍元瀟，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：