一种矢量网络分析仪中频增益调节方法及网络分析仪与流程

1.本发明涉及网络分析仪技术领域，具体为一种矢量网络分析仪中频增益调节方法及网络分析仪。


背景技术：

2.矢量网络分析仪器是一种电磁波能量的测试设备。它既能测量单端口网络或两端口网络的各种参数幅值，又能测相位，矢量网络分析仪能用史密斯圆图显示测试数据。
3.在网络分析仪中，其动态范围是指网络分析仪端口能够承受的最大功率与该端口测量灵敏度之差，网络分析仪各通道之间的隔离度、通道噪声、a/d转换器采集量程等都会影响到网络分析仪的动态范围，为了得到尽可能大的动态范围，通常采用根据接收信号的大小自动调整通道增益的方法。
4.在网络分析仪中，对于接收通道增益的控制传统的做法一般是在中频部分调整中频放大器的增益。在传统方法中，中频放大器和中频滤波器一般是分开的，中频滤波器一般采用无源滤波器的形式。通过分级切换中频放大器的方法实现接收通道增益控制，拓宽网络分析仪动态范围。
5.现有的矢量网络分析仪中频增益调节通过手动进行调节，耗费时间较长且容易出错，同时网络分析仪在使用过程中难以对显示屏进行防护，显示屏易沾染灰尘，影响使用者查看检测结果，无法满足目前的使用需求。
6.因此亟需设计一种矢量网络分析仪中频增益调节方法及网络分析仪来解决上述问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的在于提供一种矢量网络分析仪中频增益调节方法及网络分析仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矢量网络分析仪中频增益调节方法，其方法包括如下步骤：
9.s1：直通矢量网络分析仪的输入端口和输出端口，将矢量网络分析仪配置组合出低、中、高三种增益设置，随后矢量网络分析仪进行中频处理；
10.s2：将矢量网络分析仪接收通道接收的信号按强度划分为弱、中、强三段，对中频信号进行分时采集，采用功率计读取矢量网络分析仪每一个频段的最大值；
11.s3：当进行中频增益自动调节的时候，矢量网络分析仪主机输出最大功率，中频增益调整到a/d转换器的最大量程时，a/d转换器过载引脚输出高电平；
12.s4：进行信号测试时，将高电平脉冲信号连接到数字信号处理板的fpga中进行检测，并将检测结果上传到矢量网络分析仪主机，记录此时的中频增益值。
13.优选的，所述步骤s1中，矢量网络分析仪中频处理的任务是实现3路数字中频的数字下变频，然后使用cic抽取滤波和fir滤波器进行滤波处理，最后将iq数据传输给处理器。
14.优选的，所述步骤s2中，通过函数发生器提供3路频率分别为150khz、200khz、240khz的中频信号a、b、r，通过分时采集控制信号对低压射频spst开关进行控制，完成对3路中频信号进行分时采集。
15.优选的，所述步骤s2中，3路中频信号使用同一片a/d转换器进行数据采集，在对某一路中频信号进行选通采集时，其相应的控制信号应为低，其他两路控制信号电平要同时置高，3路控制信号应分别延迟1/3周期，占空比2/3。
16.优选的，所述步骤s4中，进行接收信号测试时，接收通道的增益设置取默认值或是上次测试时的设置，当a/d转换器的初步检测结果落入动态范围内信号最弱的一段时，射频通道增益选择单元切换为直通状态。
17.一种矢量网络分析仪，包括网络分析仪本体和连接座，所述连接座位于网络分析仪本体的底部，且网络分析仪本体与连接座之间转动连接，所述连接座的两侧均设置有旋钮，所述网络分析仪本体的正面固定安装有连接框，所述连接框的两侧均栓接有把手，所述网络分析仪本体的正面分别设置有第一固定块和第二固定块，所述第二固定块位于第一固定块的上方，且第二固定块呈对称分布，所述第一固定块和第二固定块之间设置有防护板，所述第一固定块的顶部开设有连接槽，所述防护板的底部固定安装有连接块，所述连接块位于连接槽的内部并与连接槽之间卡接，所述网络分析仪本体的正面设置有控制按键，所述网络分析仪本体的两侧均开设有通风槽。
18.优选的，所述第二固定块的内部开设有凹槽，所述凹槽的内部分别设置有压缩弹簧和限位板，所述限位板的底部固定安装有限位块，且限位板与凹槽的内壁滑动连接，所述防护板的顶部开设有限位槽，所述限位块延伸至限位槽的内部并与限位槽之间卡接。
19.优选的，所述连接框的两侧均贯穿设置有定位螺栓，所述定位螺栓呈对称分布，且定位螺栓与网络分析仪本体之间螺纹连接。
20.优选的，所述通风槽的数量为若干个，且通风槽呈阵列分布，所述通风槽与网络分析仪本体的内腔连通，所述通风槽的内部嵌设有防尘网。
21.优选的，所述防护板采用pvc材质制成，且防护板的中间位置嵌设有钢化玻璃。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
23.1、本发明具有便于对显示屏进行防护，可以调节网络分析仪的角度，有利于使用者观察检测结果的优点，且网络分析仪的中频调节速度快，调节精度高，使各台仪器得到个性化的调节，有效节约了中频增益调节时间，使生产每台矢量网络分析仪系统动态范围和迹线噪声指标达到最优化的状态，进而能够提升网络分析仪的实用性。
24.2、本发明通过凹槽、压缩弹簧、限位板、限位块和限位槽的设置，可以对防护板进行快速固定，便于防护板的安装与拆卸，有利于对显示屏进行防护，从而能够为网络分析仪的检修维护带来便利，通风槽的内部嵌设有防尘网，可以增加网络分析仪的散热效果，且能够防止外界灰尘进入网络分析仪。
附图说明
25.图1为本发明中频增益调节方法流程图；
26.图2为本发明结构立体示意图；
27.图3为本发明局部结构剖视示意图；
28.图4为本发明图3中a处的局部放大图；
29.图5为本发明网络分析仪本体结构立体示意图；
30.图6为本发明结构俯视示意图。
31.图中：1、网络分析仪本体；2、连接座；3、旋钮；4、连接框；5、把手；6、第一固定块；7、第二固定块；8、防护板；9、连接槽；10、连接块；11、控制按键；12、通风槽；13、凹槽；14、压缩弹簧；15、限位板；16、限位块；17、限位槽；18、定位螺栓。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.请参阅图1，一种矢量网络分析仪中频增益调节方法，其方法包括如下步骤：
34.s1：直通矢量网络分析仪的输入端口和输出端口，将矢量网络分析仪配置组合出低、中、高三种增益设置，随后矢量网络分析仪进行中频处理，矢量网络分析仪中频处理的任务是实现3路数字中频的数字下变频，然后使用cic抽取滤波和fir滤波器进行滤波处理，最后将iq数据传输给处理器，可以拓宽网络分析仪动态范围，进而能够提升网络分析仪的实用性；
35.s2：将矢量网络分析仪接收通道接收的信号按强度划分为弱、中、强三段，对中频信号进行分时采集，采用功率计读取矢量网络分析仪每一个频段的最大值，通过函数发生器提供3路频率分别为150khz、200khz、240khz的中频信号a、b、r，通过分时采集控制信号对低压射频spst开关进行控制，完成对3路中频信号进行分时采集，3路中频信号使用同一片a/d转换器进行数据采集，在对某一路中频信号进行选通采集时，其相应的控制信号应为低，其他两路控制信号电平要同时置高，3路控制信号应分别延迟1/3周期，占空比2/3，使用相同的采样频率分时进行数据采集，可有效地减少器件数量及连接器的管脚数目；
36.s3：当进行中频增益自动调节的时候，矢量网络分析仪主机输出最大功率，中频增益调整到a/d转换器的最大量程时，a/d转换器过载引脚输出高电平；
37.s4：进行信号测试时，将高电平脉冲信号连接到数字信号处理板的fpga中进行检测，并将检测结果上传到矢量网络分析仪主机，记录此时的中频增益值，进行接收信号测试时，接收通道的增益设置取默认值或是上次测试时的设置，当a/d转换器的初步检测结果落入动态范围内信号最弱的一段时，射频通道增益选择单元切换为直通状态，可以自动调节中频增益，提升网络分析仪的中频增益检测效果。
38.请参阅图2
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6，一种矢量网络分析仪，包括网络分析仪本体1和连接座2，连接座2位于网络分析仪本体1的底部，且网络分析仪本体1与连接座2之间转动连接，连接座2的两侧均设置有旋钮3，网络分析仪本体1的正面固定安装有连接框4，连接框4的两侧均栓接有把手5，网络分析仪本体1的正面分别设置有第一固定块6和第二固定块7，第二固定块7位于第一固定块6的上方，且第二固定块7呈对称分布，第一固定块6和第二固定块7之间设置有防护板8，第一固定块6的顶部开设有连接槽9，防护板8的底部固定安装有连接块10，连接块10位于连接槽9的内部并与连接槽9之间卡接，网络分析仪本体1的正面设置有控制按键11，网
络分析仪本体1的两侧均开设有通风槽12。
39.进一步的，如图3和图4所示，第二固定块7的内部开设有凹槽13，凹槽13的内部分别设置有压缩弹簧14和限位板15，限位板15的底部固定安装有限位块16，且限位板15与凹槽13的内壁滑动连接，防护板8的顶部开设有限位槽17，限位块16延伸至限位槽17的内部并与限位槽17之间卡接，通过凹槽13、压缩弹簧14、限位板15、限位块16和限位槽17的设置，可以对防护板8进行快速固定，便于防护板8的安装与拆卸，有利于对显示屏进行防护。
40.进一步的，如图2和图5所示，连接框4的两侧均贯穿设置有定位螺栓18，定位螺栓18呈对称分布，且定位螺栓18与网络分析仪本体1之间螺纹连接，通过定位螺栓18的设置，便于连接框4的拆卸，从而能够为网络分析仪的检修维护带来便利。
41.进一步的，如图2和图5所示，通风槽12的数量为若干个，且通风槽12呈阵列分布，通风槽12与网络分析仪本体1的内腔连通，通风槽12的内部嵌设有防尘网，通过通风槽12的设置，可以增加网络分析仪的散热效果，且能够防止外界灰尘进行网络分析仪。
42.进一步的，如图2和图3所示，防护板8采用pvc材质制成，且防护板8的中间位置嵌设有钢化玻璃，通过防护板8的设置，使防护板8更加轻便，减轻防护板8的质量，同时有利于观察显示屏。
43.工作原理：需要调节网络分析仪角度时，转动网络分析仪本体1两侧的旋钮3，然后通过把手5即可控制网络分析仪本体1与连接座2产生相对转动，改变网络分析仪本体1的角度，有利于使用者观察网络分析仪，网络分析仪在使用过程中，将防护板8底部的连接块10插入连接槽9的内部，然后按压防护板8使限位块16进入限位槽17的内部，此时压缩弹簧14的反作用力推动限位块16与限位槽17卡接固定，从而能够防止防护板8脱落，对网络分析仪显示屏进行有效防护。
44.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。