本發(fā)明涉及無線電測量儀器。更具體地，涉及一種信號源綜合參數(shù)現(xiàn)場測量裝置。

背景技術(shù)：

信號源是應(yīng)用最廣泛的無線電儀器，大量使用在無線電通信科研測試領(lǐng)域和部隊的現(xiàn)役裝備(雷達(dá)、導(dǎo)彈、飛機(jī)及導(dǎo)航衛(wèi)星等)、試驗場、靶場等諸多場合。它的性能指標(biāo)對各應(yīng)用系統(tǒng)都有重要的影響。但是，在通常情況下試驗場和靶場等現(xiàn)場的測試環(huán)境條件均比較惡劣，且經(jīng)常在室外進(jìn)行，溫濕度環(huán)境和電源的電壓波動很大，零地電壓有時可達(dá)到將近20VPP，這些因素很容易在測試時造成所用的儀器不可逆的嚴(yán)重的損壞，或者對測量數(shù)據(jù)產(chǎn)生很大的影響，導(dǎo)致測量結(jié)果的不準(zhǔn)確和不可靠。目前國際上商品化的信號源綜合參數(shù)測量裝置主要有德國R&S公司生產(chǎn)的FSMR測量接收機(jī)和美國Agilent公司生產(chǎn)的N5530S測量接收機(jī)。它們的工作原理均是在頻譜分析儀的基礎(chǔ)上通過軟件來實現(xiàn)的，但對試驗條件、環(huán)境條件均有較高要求，無法滿足試驗場、靶場等現(xiàn)場測試任務(wù)。

因此，需要提供一種信號源綜合參數(shù)現(xiàn)場測量裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種信號源綜合參數(shù)現(xiàn)場測量裝置，解決在惡劣的環(huán)境下解決對信號源的現(xiàn)場測量，得到信號源輸出的待測信號的頻率、衰減、調(diào)制度、頻譜純度等各項技術(shù)指標(biāo)。本發(fā)明需要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)為：

(1)頻率測量范圍：10MHz～40GHz；

頻率測量分辨力：1Hz；

允許誤差極限：5×10-8；

(2)衰減測量范圍：

(10～2000)MHz：(0～120)dB，允許誤差極限：±0.02dB/10dB；

(2～26.5)GHz：(0～100)dB，允許誤差極限：±0.02dB/10dB；

(26.5～40)GHz：(0～80)dB，允許誤差極限：±0.05dB/10dB；

(3)調(diào)制度測量：

調(diào)制頻率：20Hz～200kHz；

調(diào)幅度測量范圍：0％～99％，允許誤差極限：±1％；

調(diào)頻頻偏測量范圍：0Hz～1MHz，允許誤差極限：±1％；

調(diào)相相偏測量范圍：0～400rad，允許誤差極限：±3％；

(4)頻譜純度(諧波、雜波)范圍：(-20～-80)dBc

允許誤差極限：±1.0dB。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案：

一種信號源綜合參數(shù)現(xiàn)場測量裝置，包括：射頻前端模塊、頻率測量模塊、衰減測量模塊、調(diào)制度測量模塊、頻譜純度測量模塊和顯示控制模塊；

射頻前端模塊的輸入端作為信號源綜合參數(shù)現(xiàn)場測量裝置的待測信號輸入端，射頻前端模塊的輸出端分別連接頻率測量模塊、衰減測量模塊、調(diào)制度測量模塊和頻譜純度測量模塊的輸入端，頻率測量模塊、衰減測量模塊、調(diào)制度測量模塊和頻譜純度測量模塊的輸出端均連接顯示控制模塊的輸入端。

優(yōu)選地，所述射頻前端模塊進(jìn)一步包括：YIG濾波器、第一SPDT射頻同軸開關(guān)、第一SP3T射頻同軸開關(guān)、第二SP3T射頻同軸開關(guān)、8GHz～40GHz微波放大器、第一微波衰減器、第三SP3T射頻同軸開關(guān)、8GHz～40GHz混頻器、第二SPDT射頻同軸開關(guān)、10MHz～8GHz微波放大器、第二微波衰減器、第四SP3T射頻同軸開關(guān)、10MHz～8GHz混頻器、本振信號源和第三SPDT射頻同軸開關(guān)；

YIG濾波器，輸入端作為射頻前端模塊的待測信號輸入端，輸出端連接第一SPDT射頻同軸開關(guān)的輸入端；

第一SPDT射頻同軸開關(guān)的第一輸出端連接第一SP3T射頻同軸開關(guān)的輸入端、第二輸出端連接第二SP3T射頻同軸開關(guān)的輸入端；

第一SP3T射頻同軸開關(guān)的第一輸出端連接8GHz～40GHz微波放大器的輸入端、第二輸出端連接第一微波衰減器的輸入端、第三輸出端連接第三SP3T射頻同軸開關(guān)的第三輸入端；

8GHz～40GHz微波放大器的輸出端連接第三SP3T射頻同軸開關(guān)的第一輸入端，第一微波衰減器的輸出端連接第三SP3T射頻同軸開關(guān)的第二輸入端；

第三SP3T射頻同軸開關(guān)的輸出端連接8GHz～40GHz混頻器的輸入端；

第二SP3T射頻同軸開關(guān)104的第一輸出端連接10MHz～8GHz微波放大器的輸入端、第二輸出端連接第二微波衰減器的輸入端、第三輸出端連接第四SP3T射頻同軸開關(guān)的第三輸入端；

10MHz～8GHz微波放大器的輸出端連接第四SP3T射頻同軸開關(guān)的第一輸入端，第二微波衰減器的輸出端連接第四SP3T射頻同軸開關(guān)的第二輸入端；

第四SP3T射頻同軸開關(guān)的輸出端連接10MHz～8GHz混頻器的輸入端；

本振信號源的輸出端連接第三SPDT射頻同軸開關(guān)的輸入端；

第三SPDT射頻同軸開關(guān)的第一輸出端連接8GHz～40GHz混頻器的本振端、第二輸出端連接10MHz～8GHz混頻器的本振端；

8GHz～40GHz混頻器的輸出端連接第二SPDT射頻同軸開關(guān)的第一輸入端，10MHz～8GHz混頻器的輸出端連接第二SPDT射頻同軸開關(guān)的第二輸入端；

第二SPDT射頻同軸開關(guān)的輸出端作為射頻前端模塊的中頻信號輸出端。

優(yōu)選地，所述衰減測量模塊包括依次連接的低噪聲預(yù)放、帶通濾波器、程控步進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)衰減器和鎖相放大器，低噪聲預(yù)放的輸入端作為衰減測量模塊的輸入端，鎖相放大器的輸出端作為衰減測量模塊的輸出端。

優(yōu)選地，所述調(diào)制度測量模塊進(jìn)一步包括：AD數(shù)據(jù)采集器、AM解調(diào)器、FM解調(diào)器、選擇開關(guān)、FIR低通濾波器和DSP數(shù)據(jù)處理器；

AD數(shù)據(jù)采集器，輸入端作為調(diào)制度測量模塊的輸入端、輸出端分別連接AM解調(diào)器和FM解調(diào)器的輸入端；

AM解調(diào)器的輸出端連接選擇開關(guān)的第一輸入端，F(xiàn)M解調(diào)器的輸出端連接選擇開關(guān)的第二輸入端；

選擇開關(guān)的輸出端連接FIR低通濾波器的輸入端，F(xiàn)IR低通濾波器的輸出端連接DSP數(shù)據(jù)處理器的輸入端；

DSP數(shù)據(jù)處理器的控制端連接選擇開關(guān)的控制端，DSP數(shù)據(jù)處理器的輸出端作為調(diào)制度測量模塊的輸出端。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明所述技術(shù)方案結(jié)構(gòu)緊湊可靠、體積小、測量參數(shù)齊全、指標(biāo)達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平，實現(xiàn)國產(chǎn)化目標(biāo)，能滿足現(xiàn)場測量要求，保證了高技術(shù)武器裝備的戰(zhàn)斗力，確保研制產(chǎn)品質(zhì)量和方便日常維護(hù)，保證了信號源可在使用前或維護(hù)期內(nèi)對其關(guān)鍵指標(biāo)、關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行測量和校準(zhǔn)。在衰減測量中由于采用了鎖相放大器的相關(guān)檢測方法，在測量大衰減量時把輸入的微弱信號放大到足以滿足相關(guān)檢波器工作的電平，利用鎖相放大器相關(guān)檢測方法抑制和濾除輸入信號的干擾和噪聲，使得測量信噪比很差的信號時，仍能夠從噪聲中提取出有用信號并進(jìn)行有效測量，使得平衡電平的測量穩(wěn)定性得到很大程度的提高，進(jìn)而使衰減的測量準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性和重復(fù)性有了很大的提升。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1示出信號源綜合參數(shù)現(xiàn)場測量裝置的示意圖。

圖2示出射頻前端模塊的示意圖。

圖3示出衰減測量模塊的示意圖。

圖4示出頻率測量模塊進(jìn)行頻率計算的示意圖。

圖5示出調(diào)制度測量模塊的示意圖。

具體實施方式

為了更清楚地說明本發(fā)明，下面結(jié)合優(yōu)選實施例和附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。附圖中相似的部件以相同的附圖標(biāo)記進(jìn)行表示。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，下面所具體描述的內(nèi)容是說明性的而非限制性的，不應(yīng)以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本發(fā)明公開的信號源綜合參數(shù)現(xiàn)場測量裝置包括射頻前端模塊100和中頻測量接收機(jī)，其中，中頻測量接收機(jī)包括頻率測量模塊200、衰減測量模塊300、調(diào)制度測量模塊400、頻譜純度測量模塊500和顯示控制模塊600。射頻前端模塊100的主要功能是無畸變地將待測信號變換到中頻，輸出頻率穩(wěn)定的中頻信號。中頻測量接收機(jī)的功能為通過各測量模塊和顯示控制模塊600的配合，構(gòu)成一臺完整的信號源綜合參數(shù)測量接收機(jī)系統(tǒng)。

本發(fā)明公開的信號源綜合參數(shù)現(xiàn)場測量裝置中，射頻前端模塊100的輸入端作為信號源綜合參數(shù)現(xiàn)場測量裝置的待測信號輸入端，射頻前端模塊100的輸出端分別連接頻率測量模塊200、衰減測量模塊300、調(diào)制度測量模塊400和頻譜純度測量模塊500的輸入端，頻率測量模塊200、衰減測量模塊300、調(diào)制度測量模塊400和頻譜純度測量模塊500的輸出端均連接顯示控制模塊600的輸入端。

本方案中，射頻前端模塊100通過對待測信號(通常為高頻寬帶微波信號)進(jìn)行頻譜搬移，使待測信號變?yōu)槿菀滋幚淼闹蓄l信號，進(jìn)行頻譜搬移的方法是通過混頻器和本振信號對被測射頻信號進(jìn)行下變頻。由于混頻器為非線性器件，所以要考慮非線性的影響，輸入混頻器的信號不能太大，以免產(chǎn)生非線性壓縮造成測量誤差，而當(dāng)待測信號太小時，由于混頻器噪底的限制可能使被測信號淹沒在噪聲之中無法測量。因此在射頻前端模塊100中對待測信號進(jìn)行處理時要綜合考慮這兩方面的因素。當(dāng)待測信號功率電平太強(qiáng)時，射頻前端模塊100中在混頻器前端加入微波衰減器來降低輸入信號的電平，減小混頻器非線性壓縮；當(dāng)待測信號功率電平很弱時，射頻前端模塊100中在混頻器前端加入微波寬帶放大器提高輸入信號的功率電平，降低噪聲影響提高信噪比，使混頻器始終工作在良好的狀態(tài)下，在不引起信號的非線性失真的同時又提高了信噪比，并有效地提高了測量的動態(tài)范圍。

如圖2所示，為實現(xiàn)上述功能，射頻前端模塊100進(jìn)一步包括：

YIG濾波器101、第一SPDT射頻同軸開關(guān)102、第一SP3T射頻同軸開關(guān)103、第二SP3T射頻同軸開關(guān)104、8GHz～40GHz微波放大器105、第一微波衰減器106、第三SP3T射頻同軸開關(guān)107、8GHz～40GHz混頻器108、第二SPDT射頻同軸開關(guān)109、10MHz～8GHz微波放大器110、第二微波衰減器111、第四SP3T射頻同軸開關(guān)112、10MHz～8GHz混頻器113、本振信號源114和第三SPDT射頻同軸開關(guān)115；

YIG濾波器101，輸入端作為射頻前端模塊100的待測信號輸入端，輸出端連接第一SPDT射頻同軸開關(guān)102的輸入端；

第一SPDT射頻同軸開關(guān)102的第一輸出端連接第一SP3T射頻同軸開關(guān)103的輸入端、第二輸出端連接第二SP3T射頻同軸開關(guān)104的輸入端；

第一SP3T射頻同軸開關(guān)103的第一輸出端連接8GHz～40GHz微波放大器105的輸入端、第二輸出端連接第一微波衰減器106的輸入端、第三輸出端連接第三SP3T射頻同軸開關(guān)107的第三輸入端；

8GHz～40GHz微波放大器105的輸出端連接第三SP3T射頻同軸開關(guān)107的第一輸入端，第一微波衰減器106的輸出端連接第三SP3T射頻同軸開關(guān)107的第二輸入端；

第三SP3T射頻同軸開關(guān)107的輸出端連接8GHz～40GHz混頻器108的輸入端；

第二SP3T射頻同軸開關(guān)104的第一輸出端連接10MHz～8GHz微波放大器110的輸入端、第二輸出端連接第二微波衰減器111的輸入端、第三輸出端連接第四SP3T射頻同軸開關(guān)112的第三輸入端；

10MHz～8GHz微波放大器110的輸出端連接第四SP3T射頻同軸開關(guān)112的第一輸入端，第二微波衰減器111的輸出端連接第四SP3T射頻同軸開關(guān)112的第二輸入端；

第四SP3T射頻同軸開關(guān)112的輸出端連接10MHz～8GHz混頻器113的輸入端；

本振信號源114的輸出端連接第三SPDT射頻同軸開關(guān)115的輸入端；

第三SPDT射頻同軸開關(guān)115的第一輸出端連接8GHz～40GHz混頻器108的本振端、第二輸出端連接10MHz～8GHz混頻器113的本振端；

8GHz～40GHz混頻器108的輸出端連接第二SPDT射頻同軸開關(guān)109的第一輸入端，10MHz～8GHz混頻器113的輸出端連接第二SPDT射頻同軸開關(guān)109的第二輸入端；

第二SPDT射頻同軸開關(guān)109的輸出端作為射頻前端模塊100的中頻信號輸出端。

中頻測量接收機(jī)一般均采用中頻替代法測量，并且均在較低的固定中頻上進(jìn)行替代。為了保證很高的測量準(zhǔn)確度，要求接收機(jī)有良好的線性、優(yōu)良的穩(wěn)定性和精細(xì)的中頻增益控制。線性主要取決于測量接收機(jī)部分的檢波器工作電平，故要恰當(dāng)?shù)倪x擇中頻電路增益以的調(diào)整射頻和中頻增益，使其落在檢波器的最佳線性區(qū)域內(nèi)。測量接收機(jī)部分采用通帶很窄的中頻放大器，可以提高電平測量下限的測量范圍，采用窄帶濾波電路，保證中頻頻率在中頻帶寬的最佳位置，帶寬越窄小信號測量的穩(wěn)定度就越高，可測的電平也會越小，接收機(jī)的靈敏度就越高。

本方案中，衰減測量模塊300采用串聯(lián)低中頻替代法，其特點是衰減測量的準(zhǔn)確度高且動態(tài)范圍較大，工作原理為首先在零衰減時進(jìn)行校準(zhǔn)，再接入被測衰減器，通過改變程控步進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)衰減器的衰減量替代被測衰減器的衰減量達(dá)到再次平衡。為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能，本方案中采用射頻串聯(lián)和低中頻串聯(lián)替代相結(jié)合的方法對系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，引入鎖相放大器相關(guān)檢測的方法，使用鎖相放大器作為中頻接收和指示裝置。鎖相放大器是根據(jù)參考信號與測試信號相關(guān)而與噪聲不相關(guān)的原理，采用相關(guān)檢測技術(shù)，最大限度的壓縮帶寬、抑制噪聲，使得系統(tǒng)的測量穩(wěn)定度和動態(tài)范圍都有大幅提高。采用鎖相放大器進(jìn)行單通道串聯(lián)低中頻替代法原理框圖如圖3所示。在衰減測量系統(tǒng)中，采用射頻源、本振源和函數(shù)發(fā)生器共時基，其參考信號由函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生，測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，且由于不存在測試通道和參考通道的串?dāng)_問題，測量準(zhǔn)確度更高。

如圖3所示，衰減測量模塊300包括依次連接的低噪聲預(yù)放301、帶通濾波器302、程控步進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)衰減器303和鎖相放大器304，低噪聲預(yù)放301的輸入端作為衰減測量模塊300的輸入端，鎖相放大器304的輸出端作為衰減測量模塊300的輸出端。采用串聯(lián)低中頻替代法的技術(shù)原理，通過頻率變換方式將射頻及微波信號線性地變換為中頻信號，利用高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)衰減器的改變量替代被檢的射頻及微波衰減器的衰減量從而達(dá)到準(zhǔn)確有效地測量衰減量的目的，它具有很高的靈敏度，和超過100dB的動態(tài)范圍。為了保證很高的測量準(zhǔn)確度，要求接收機(jī)有良好的線性、優(yōu)良的穩(wěn)定性和精細(xì)的中頻增益控制。線性主要取決于工作電平，故要恰當(dāng)?shù)倪x擇射頻前端電路增益和中頻電路增益的各種組合調(diào)節(jié)射頻和中頻增益，使其落在混頻器和檢波器的最佳線性區(qū)域內(nèi)。

衰減測量的過程是首先對中頻信號進(jìn)行低噪聲預(yù)放，經(jīng)程控步進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)衰減器303進(jìn)行替代補償后由鎖相放大器304進(jìn)行中頻放大濾波和相關(guān)檢波處理并送至顯示控制模塊600進(jìn)行最終顯示。具體過程為首先要進(jìn)行校準(zhǔn)，即中頻信號的衰減量為零時對系統(tǒng)進(jìn)行校準(zhǔn)，得到一平衡電平，然后改變中頻信號的衰減量，并同時改變系統(tǒng)中程控標(biāo)準(zhǔn)步進(jìn)衰減器303的衰減量，使系統(tǒng)達(dá)到二次平衡，此時的程控標(biāo)準(zhǔn)步進(jìn)衰減器303的改變量即為中頻信號的衰減量。而被測量的誤差則取決于鎖相放大器304的靈敏度和準(zhǔn)確度。

在測量不同的衰減量時，由于采用的為中頻替代法，因此系統(tǒng)的總衰減量是固定不變的，合理分配每部分的增益，使得系統(tǒng)對信號進(jìn)行放大時不產(chǎn)生非線性失真和壓縮，在信號很小時又能滿足信噪比，在此原則下各部分電路分配的技術(shù)指標(biāo)如下：

低噪聲預(yù)放301：

中心頻率：50kHz；放大增益：20dB；輸出阻抗：

程控步進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)衰減器303：

中心頻率：50kHz；衰減范圍：0～110dB，0.1dB步進(jìn)；輸入輸出阻抗：

鎖相放大器304：

中心頻率：50kHz；放大增益：90dB；帶寬：500Hz；輸入阻抗：

在電路的設(shè)計過程中，還要有效保證鎖相放大器304對溫度漂移、電源頻率干擾的抑制能力。

本方案中，頻率測量模塊200對于小于150MHz信號采用直接測量的方法，對于大于150MHz射頻信號采用將混頻器后的中頻信號經(jīng)過比較器對信號進(jìn)行整形去噪后，利用FPGA構(gòu)成頻率計進(jìn)行測頻，最后根據(jù)相關(guān)的本振頻率得到被測的射頻頻率。在信號調(diào)理過程中，由于諧波較基波至少要弱20dB，在測量過程中為了消除混頻后寄生頻率的影響，電路采用在比較電平的基礎(chǔ)上再加一小的直流偏置(約50mV)，使得比較電平偏離被測信號的幅度中心點，對小的諧波信號干擾不產(chǎn)生響應(yīng)，從而使得整形過程中消除了諧波的干擾，從而提高測量的準(zhǔn)確度。

在信號處理時采用對本振信號源進(jìn)行掃描控制的方法使混頻后的中頻頻率落在頻率的可測范圍內(nèi)，然后通過改變本振的一個小的變化量在進(jìn)行測頻，根據(jù)所測頻率的變化量和本振的量可以得到實際被測量的準(zhǔn)確值，計算示意圖如圖4所示。當(dāng)本振信號頻率fL大于被測信號fx時，通過改變本振信號頻率一個變換量”f，則所測到的中頻信號的頻率fI同方向變化，得出被測信號頻率為fL-fI；當(dāng)本振信號fL小于被測信號fx時，通過改變本振信號頻率一個變換量”f，則所測到的中頻信號的頻率fI反方向變化，得出被測信號頻率為fL+fI。

本方案中，調(diào)制度測量模塊400具有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相測量能力，能夠解調(diào)調(diào)頻/調(diào)幅/調(diào)相信號。調(diào)制度測量模塊400對中頻信號進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集并進(jìn)行軟件解調(diào)。通過微處理器對對采集后的信號進(jìn)行軟件解調(diào)、濾波、數(shù)據(jù)處理分析后得到相關(guān)調(diào)制度測量結(jié)果。具體的，對中頻信號進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采集，對調(diào)幅信號數(shù)字化后的調(diào)幅波經(jīng)過絕對值計算，再經(jīng)過低通濾波，得到調(diào)制信號；而調(diào)頻波所攜帶的信息包含在瞬時頻率的變化之中，其中的過零信息就包含著調(diào)制信息，對調(diào)頻信號解調(diào)采用的是過零信息計數(shù)法實現(xiàn)解調(diào)，計數(shù)法是利用調(diào)頻波通過零點的惟一性，準(zhǔn)確性，寬范圍，高效率的解調(diào)調(diào)頻波，獲得原調(diào)制信號的方法。過零點的惟一性是指調(diào)頻波的過零點和調(diào)制信號的瞬時幅度一一對應(yīng)。首先對調(diào)頻波進(jìn)行A/D變換形成數(shù)據(jù)流，在對數(shù)據(jù)流每過零一次，計數(shù)器就加1。對脈沖的計數(shù)后進(jìn)行低通濾波，就可得到調(diào)制信號。

如圖5所示，為實現(xiàn)上述功能，調(diào)制度測量模塊400進(jìn)一步包括：

AD數(shù)據(jù)采集器401、AM解調(diào)器202、FM解調(diào)器403、選擇開關(guān)404、FIR低通濾波器405和DSP數(shù)據(jù)處理器406；

AD數(shù)據(jù)采集器401，輸入端作為調(diào)制度測量模塊400的輸入端、輸出端分別連接AM解調(diào)器402和FM解調(diào)器403的輸入端；

AM解調(diào)器402的輸出端連接選擇開關(guān)404的第一輸入端，F(xiàn)M解調(diào)器403的輸出端連接選擇開關(guān)404的第二輸入端；

選擇開關(guān)404的輸出端連接FIR低通濾波器405的輸入端，F(xiàn)IR低通濾波器405的輸出端連接DSP數(shù)據(jù)處理器406的輸入端；

DSP數(shù)據(jù)處理器406的控制端連接選擇開關(guān)404的控制端，DSP數(shù)據(jù)處理器406的輸出端作為調(diào)制度測量模塊400的輸出端。

本方案中，頻譜純度測量模塊500具有測量信號源輸出二次諧、三次諧和分諧波的功能。頻譜純度測量模塊500的工作過程為在衰減測量的基礎(chǔ)上，在測諧波時在混頻器的前端加一YIG帶通濾波器濾除基波以消除基波對中頻信號的非線性影響，測得的相對于基波的衰減量，此方法測得的頻譜純度精度相比直接測量要高許多。頻譜純度的測量方法是首先在基波頻率上進(jìn)行校準(zhǔn)，然后依此為參考，改變YIG帶通濾波器的中心頻率到分諧波、諧波的頻率點在進(jìn)行測量得到相對于基波的衰減量，再通過對YIG帶通濾波器、混頻器的頻響引入的誤差分量進(jìn)行修正，得到最終測量結(jié)果。

如上所述，本發(fā)明公開的信號源綜合參數(shù)現(xiàn)場測量裝置，具有如下優(yōu)點：

(1)可以在惡劣的電磁和溫度環(huán)境下，可以對信號源的現(xiàn)場校準(zhǔn)，其結(jié)構(gòu)緊湊可靠、體積小、測量參數(shù)齊全，用于檢定和校準(zhǔn)信號源的頻率、衰減、調(diào)制度、頻譜純度等各項技術(shù)指標(biāo)。

(2)在衰減測量方面引入了鎖相放大器對微弱信號進(jìn)行校準(zhǔn)和檢定，使得測量準(zhǔn)確度和動態(tài)范圍都有大幅提高，從而解決了在測量大衰減量過程中各類噪聲的干擾問題。

(3)在頻率測量方面對于大于150MHz射頻信號采用將混頻器后的中頻信號經(jīng)過比較器對信號進(jìn)行整形去噪后，在信號調(diào)理過程中，由于諧波較基波至少要弱20dB，在測量過程中為了消除混頻后寄生頻率的影響，電路采用在比較電平的基礎(chǔ)上再加一小的直流偏置(約50mV)，使得比較電平偏離被測信號的幅度中心點，對小的諧波信號干擾不產(chǎn)生響應(yīng)，從而使得整形過程中消除了諧波的干擾，從而提高測量的準(zhǔn)確度。在測量結(jié)果處理時采用對本振信號源進(jìn)行掃描控制的方法使混頻后的中頻頻率落在頻率的可測范圍內(nèi)，然后通過改變本振的一個小的變化量在進(jìn)行測頻，根據(jù)所測頻率的變化量和本振的量可以得到最終實際被測量的準(zhǔn)確值。

(4)在頻譜純度測量方面采用得是通過改變YIG帶通濾波器中心頻率對待測頻率點直接測量相對于基波的衰減量，通過誤差修正得到最終測量結(jié)果。

(5)在調(diào)制度測量方面采用的數(shù)字解調(diào)方法代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬電路進(jìn)行，使得測量準(zhǔn)確度均有所提高。

顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定，對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動，這里無法對所有的實施方式予以窮舉，凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。