本發明涉及衰減測量，特別是一種雙混頻雙通道衰減測量裝置及方法。

背景技術：

1、衰減參數是無線電計量的基本參量之一，許多毫米波參數的計量都與衰減計量緊密相連。衰減參數的量值準確與否關系到接收系統動態特性和路饋系統各部件的傳輸等特性的測量。毫米波通過波導或者在自由空間的傳輸損耗很高，因此需要高靈敏度的衰減測量系統來測量毫米波信號。另外毫米波衰減測量系統也可以準確測量各種微波器件的高動態傳輸損耗。在50ghz以上的毫米波頻段，微波傳輸線形式通常采用矩形波導傳輸線，在50ghz以下，該方法可以采用同軸傳輸線。

2、衰減測量最常用的方法是替代法，有射頻替代法、低中頻替代法等。射頻替代法的優點在于由于被測衰減量用同頻率標準衰減量替代得到，所以衰減測量不受檢測器的非線性影響。因此只要信號源輸出功率大和接收指示系統靈敏度高，量程可以非常大。但是其缺點在于必須具有與被測件同頻率的標準衰減器，而目前很難制造出準確度與中頻標準衰減器同樣高的射頻標準衰減器。另外在毫米波頻段，標準波導口的尺寸很小。因此，這一頻段的極化衰減器加工困難、準確度不高，且溯源不便。這使得基于射頻替代法的系統難以實現。

3、由此可得，如何增大測量動態范圍，提高測量精度，成為亟待解決的現有技術問題之一。

技術實現思路

1、本發明提供了一種雙混頻雙通道衰減測量裝置及方法，用于增大測量動態范圍，提高測量精度。

2、第一方面，提供了一種雙混頻雙通道衰減測量裝置，包括：毫米波信號產生裝置、毫米波混頻系統和接收裝置；其中，

3、所述毫米波信號產生裝置，用于利用微波信號源，通過毫米波倍頻模塊和穩幅環路，產生測試信號；

4、所述毫米波混頻系統，用于采用諧波混頻器將所述毫米波信號產生裝置產生的測試信號進行下混頻到中頻if信號，經過被測衰減器，再采用基波混頻器將if信號下變頻得到音頻af信號；

5、所述衰減接收裝置，用于將所述毫米波混頻系統得到的af信號進行低噪聲預先放大，經過分壓、內部放大、濾波、直流檢波和ad采樣處理后得到最終電壓值；以及通過正交相關檢測，測得衰減量。

6、在一種實施方式中，所述毫米波信號產生裝置，具體用于分別采用主諧波混頻器和參考諧波混頻器，把經過倍頻的微波信號下變頻到1ghz的主if和參考if信號，主if信號和參考if信號通過濾波放大后加到兩個基波混頻器上，進而下變頻得到兩個最終的af信號。

7、在一種實施方式中，所述af信號分為主af信號和參考af信號，所述主af信號經過預放加到感應分壓器和鎖相放大器上，用于最終的測量，所述參考af信號用于給衰減接收裝置提供參考信號。

8、在一種實施方式中，所述主if和參考if信號經過帶通濾波器傳輸至衰減器，用于抑制諧波信號。

9、在一種實施方式中，所述主基波混頻器和參考基波混頻器之間放置四個隔離器用于減小參考通道引入的泄漏信號。

10、在一種實施方式中，所述被測衰減器前端加入可調節衰減器作為替代衰減器，用于部分步長被測衰減的變化量；其中當被測衰減器的衰減量變大時，替代衰減器的衰減量變小；當被測衰減器的衰減量變小時，替代衰減器的衰減量變大，減小測量信號的變化量。

11、在一種實施方式中，所述衰減接收裝置包括預先放大器、感應分壓器和鎖相放大器。

12、在一種實施方式中，所述衰減接收裝置采用正交相關檢測，測量af信號幅值及相位。

13、在一種實施方式中，衰減接收裝置測量被測衰減器的過程包括：

14、根據被測衰減器的要求，將射頻和本振源的頻率設置到所需的頻率點上，并根據混頻器的正常工作要求，設置本振源的輸出電平和射頻信號源的電平；

15、把被測可變衰減器置于初始衰減量a0位置，感應分壓器分壓比置于初始分壓比d0位置，使得鎖相放大器接收獲得平衡指示；

16、將被測衰減器置于待測衰減量a1位置，此時在串聯系統中由于衰減量的變化，使得系統失去平衡；

17、再次調節感應分壓器分壓比使系統再次平衡，使鎖相放大器接收到平衡指示，并讀取此時感應分壓器二次分壓比d1，則被測衰減器的衰減增量a為：

18、

19、第二方面，提供了一種雙混頻雙通道衰減測量方法，所述方法應用于上述的雙混頻雙通道衰減測量裝置，包括：

20、毫米波信號產生裝置利用微波信號源，通過毫米波倍頻模塊和穩幅環路，產生測試信號；

21、毫米波混頻系統用諧波混頻器將所述毫米波信號產生裝置產生的測試信號進行下混頻到中頻if信號，經過被測衰減器，再采用基波混頻器將if信號下變頻得到音頻af信號；

22、衰減接收裝置將所述毫米波混頻系統得到的af信號進行低噪聲預先放大，經過分壓、內部放大、濾波、直流檢波和ad采樣處理后得到最終電壓值，并通過正交相關檢測，測得衰減量。

23、本發明實施例提供的一種雙混頻雙通道衰減測量裝置及方法，所述裝置包括：毫米波信號產生裝置、毫米波混頻系統和接收裝置；其中，所述毫米波信號產生裝置，用于利用微波信號源，通過毫米波倍頻模塊和穩幅環路，產生測試信號；所述毫米波混頻系統，用于采用諧波混頻器將所述毫米波信號產生裝置產生的測試信號進行下混頻到中頻if信號，經過被測衰減器，再采用基波混頻器將if信號下變頻得到音頻af信號；所述衰減接收裝置，用于將所述毫米波混頻系統得到的af信號進行低噪聲預先放大，經過分壓、內部放大、濾波、直流檢波和ad采樣處理后得到最終電壓值；以及通過正交相關檢測，測得衰減量，通過上述裝置，增大了測量動態范圍，提高了測量精度。

24、本發明的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以其附圖中特別指出的結構來實現和獲得。

技術特征：

1.一種雙混頻雙通道衰減測量裝置，其特征在于，包括：毫米波信號產生裝置、毫米波混頻系統和接收裝置；其中，

2.根據權利要求1所述的雙混頻雙通道衰減測量裝置，其特征在于，

3.根據權利要求2所述的雙混頻雙通道衰減測量裝置，其特征在于，所述af信號分為主af信號和參考af信號，所述主af信號經過預放加到感應分壓器和鎖相放大器上，用于最終的測量，所述參考af信號用于給衰減接收裝置提供參考信號。

4.根據權利要求3所述的雙混頻雙通道衰減測量裝置，其特征在于，所述主if和參考if信號經過帶通濾波器傳輸至衰減器，用于抑制諧波信號。

5.根據權利要求2所述的雙混頻雙通道衰減測量裝置，其特征在于，所述主基波混頻器和參考基波混頻器之間放置四個隔離器用于減小參考通道引入的泄漏信號。

6.根據權利要求1所述的雙混頻雙通道衰減測量裝置，其特征在于，所述被測衰減器前端加入可調節衰減器作為替代衰減器，用于部分步長被測衰減的變化量；其中當被測衰減器的衰減量變大時，替代衰減器的衰減量變小；當被測衰減器的衰減量變小時，替代衰減器的衰減量變大，減小測量信號的變化量。

7.根據權利要求1、4或6所述的任一雙混頻雙通道衰減測量裝置，其特征在于，所述衰減接收裝置包括預先放大器、感應分壓器和鎖相放大器。

8.根據權利要求7所述的雙混頻雙通道衰減測量裝置，其特征在于，所述衰減接收裝置采用正交相關檢測，測量af信號幅值及相位。

9.根據權利要求8所述的雙混頻雙通道衰減測量裝置，其特征在于，衰減接收裝置測量被測衰減器的過程包括：

10.一種雙混頻雙通道衰減測量方法，所述方法應用于1～9所述的雙混頻雙通道衰減測量裝置，其特征在于，包括：

技術總結
本發明提供了一種雙混頻雙通道衰減測量裝置及方法，所述裝置包括：毫米波信號產生裝置、毫米波混頻系統和接收裝置；其中，所述毫米波信號產生裝置，用于利用微波信號源，通過毫米波倍頻模塊和穩幅環路，產生測試信號；所述毫米波混頻系統，用于采用諧波混頻器將所述毫米波信號產生裝置產生的測試信號進行下混頻到中頻IF信號，經過被測衰減器，再采用基波混頻器將IF信號下變頻得到音頻AF信號；所述衰減接收裝置，用于將所述毫米波混頻系統得到的AF信號進行低噪聲預先放大，經過分壓、內部放大、濾波、直流檢波和AD采樣處理后得到最終電壓值；以及通過正交相關檢測，測得衰減量，通過上述裝置，增大了測量動態范圍，提高了測量精度。

技術研發人員：楊初,徐寶利,丁巖林
受保護的技術使用者：北京無線電計量測試研究所
技術研發日：
技術公布日：2025/4/24