一种网络分析仪及谐波测试方法、存储介质与流程

1.本发明涉及信号处理的技术领域，具体涉及一种网络分析仪及谐波测试方法、存储介质。


背景技术：

2.网络分析仪是一种能在宽频带内进行扫描测量以确定网络参量的综合性微波测量仪器，作为测量网络参数的专用仪器，可直接测量有源或无源、可逆或不可逆的双口和单口网络的复数散射参数，并以扫频方式给出各散射参数的幅度、相位频率特性。网络分析仪会自带了一个信号发生器，可以对一个频段进行频率扫描；如果是单端口测量的话，将激励信号加在端口上，通过测量反射回来信号的幅度和相位，就可以判断出阻抗或者反射情况；而对于双端口测量，则还可以测量传输参数。
3.谐波是网络分析仪中发射机的一项重要的性能参数，是衡量网络分析仪中发射机线性度好坏的重要指标。目前，对于网络分析仪中发射机的谐波测试方法，需要配置一台频谱仪，通过射频线缆将网络分析仪和频谱仪连接起来，且设置好网络分析仪的功率、频点等信息，然后在频谱仪上读取基波和各次谐波的幅度大小。如果需要测试网络分析仪另外一个输出端口的谐波，则需要手动换线。
4.对于现有的谐波测试情况，由于配置了频谱仪，则会导致测试工装占地面积较大，也会增加测试成本；并且，测试不同端口时还需要手动换线，这就造成测试过程繁琐，严重影响测试效率。


技术实现要素：

5.本技术主要解决的技术问题是：如何提高网络分析仪中谐波的测试效率。为解决上述问题，本技术提供一种网络分析仪及谐波测试方法、存储介质。
6.根据第一方面，一种实施例中提供一种网络分析仪，包括：第一信号源，用于产生射频信号；第二信号源，用于产生本振信号；至少一个测试通道，每个所述测试通道用于对所述射频信号，或者对所述射频信号得到的直通信号进行功率分配以得到对应的耦合信号，以及将对应的耦合信号和所述本振信号进行混频以得到对应的中频信号；至少一个测量部件，每个所述测量部件用于测量相配合的所述测试通道中得到的中频信号的功率；处理器，用于配置所述射频信号和所述本振信号的多种频率，统计每种频率下所述测量部件测得的功率，并根据统计结果计算每个所述测试通道的多次谐波指标。
7.每个所述测试通道包括双定向耦合器和第一混频器，与每个所述测试通道相配合的所述测量部件包括第一接收机；所述双定向耦合器具有第一端、第二端、耦合一端和耦合二端，所述双定向耦合器通过第一端接收所述射频信号，将所述射频信号按照预设比例进行功率分配，直通一部分功率得到所述直通信号并通过第二端输出所述直通信号，耦合另一部分功率得到第一耦合信号并通过耦合一端输出所述第一耦合信号；所述第一混频器包括输入端、混频端和输出端，所述第一混频器通过输入端接收所述第一耦合信号，通过混频
端接收所述本振信号，将所述第一耦合信号和所述本振信号进行混频后产生第一中频信号，并通过输出端输出所述第一中频信号；所述第一接收机与所述第一混频器的输出端连接，用于测量所述第一中频信号的功率。
8.所述的网络分析仪还包括电子开关，所述电子开关具有输入端、控制端和多个输出端；所述电子开关的输入端与所述第一信号源连接，各输出端分别与各个所述测试通道内的双定向耦合器的第一端连接；所述电子开关通过控制端接收所述处理器的选择指令，响应于所述选择指令将输入端与其中一个输出端导通，使连通的所述测试通道处于被选定状态，且使所述第一信号源产生的射频信号传输至被选定的测试通道内的双定向耦合器。
9.所述处理器配置所述射频信号和所述本振信号的多种频率，统计每种频率下所述测量部件测得的功率，并根据统计结果计算每个所述测试通道的多次谐波指标，包括：设定任一个所述测试通道为目标通道，之后所述处理器响应于用户的第一操作指令进入第一测试模式，在所述第一测试模式下执行以下步骤：所述处理器向所述电子开关发送选择指令，使所述目标通道处于被选定状态；所述处理器控制所述第一信号源产生频率为f
a1
的所述射频信号，并控制所述第二信号源产生频率为f
a1 f
if1
的所述本振信号，此时从与所述目标通道相配合的第一接收机获得所述第一中频信号的功率且记为p
r1
；其中，f
if1
为所述第一接收机中频的接收频率；所述处理器接下来控制所述第二信号源产生频率为2
×fa1 f
if1
的所述本振信号，此时从与所述目标通道相配合的第一接收机获得所述第一中频信号的功率且记为p
r2
；所述处理器继续控制所述第二信号源产生频率为3
×fa1 f
if1
的所述本振信号，此时从与所述目标通道相配合的第一接收机获得所述第一中频信号的功率且记为p
r3
；所述处理器将p
r1
、p
r3
、p
r2
作为频率的统计结果，通过计算p
r2
—p
r1
得到所述目标通道输出的直通信号在频率f
a1
处的二次谐波指标，和/或，通过计算p
r3
—p
r2
得到所述目标通道输出的直通信号在频率f
a1
处的三次谐波指标。
10.所述处理器通过配置所述射频信号的多种频率，能够计算所述目标通道输出的直通信号在每个频率处的二次谐波指标和/或三次谐波指标。
11.每个所述测试通道还包括测量端口；所述测量端口与所述双定向耦合器的第二端连接，用于对外输出所述直通信号。
12.每个所述测试通道还包括第二混频器，与每个所述测试通道相配合的所述测量部件还包括第二接收机；所述双定向耦合器通过第二端接收另一个所述测试通道的测量端口输出的直通信号，将所述直通信号按照预设比例进行功率分配，通过第一端输出所述直通信号的一部分功率，通过耦合二端输出所述直通信号的另一部分功率以得到第二耦合信号；所述第二混频器包括输入端、混频端和输出端，所述第二混频器通过输入端接收所述第二耦合信号，通过混频端接收所述本振信号，将所述第二耦合信号和所述本振信号进行混频后产生第二中频信号，并通过输出端输出所述第二中频信号；所述第二接收机与所述第二混频器的输出端连接，用于测量所述第二中频信号的功率。
13.所述处理器配置所述射频信号和所述本振信号的多种频率，统计每种频率下所述测量部件测得的功率，并根据统计结果计算每个所述测试通道的多次谐波指标，包括：设定一个所述测试通道为第一通道，设定另一个所述测试通道为第二通道，在用户将这两个所述测试通道的测量端口直接连通之后，所述处理器响应于用户的第二操作指令进入第二测试模式，在所述第二测试模式下执行以下步骤：所述处理器向所述电子开关发送选择指令，
使所述第一通道处于被选定状态；所述处理器控制所述第一信号源产生频率为f
a1
的所述射频信号，并控制所述第二信号源产生频率为f
a1 f
if2
的所述本振信号，此时从与所述第二通道相配合的第二接收机获得所述第二中频信号的功率且记为p
b1
；其中，f
if2
为所述第二接收机中频的接收频率；所述处理器接下来控制所述第二信号源产生频率为2
×fa1 f
if2
的所述本振信号，此时从与所述第二通道相配合的第二接收机获得所述第二中频信号的功率且记为p
b2
；所述处理器继续控制所述第二信号源产生频率为3
×fa1 f
if2
的所述本振信号，此时从与所述第二通道相配合的第二接收机获得所述第二中频信号的功率且记为p
b3
；所述处理器将p
b1
、p
b3
、p
b2
作为频率的统计结果，通过计算p
b2
—p
b1
得到所述第一通道输出的直通信号在频率f
a1
处的二次谐波指标，和/或，通过计算p
b3
—p
b2
得到所述第一通道输出的直通信号在频率f
a1
处的三次谐波指标。
14.所述处理器通过配置所述射频信号的多种频率，能够计算所述第一通道输出的直通信号在每个频率处的二次谐波指标和/或三次谐波指标。
15.根据第二方面，一种实施例中提供一种用于网络分析仪的谐波测试方法，所述网络分析仪包括第一信号源、第二信号源、目标通道和第一接收机；所述第一信号源用于产生射频信号，所述第二信号源用于产生本振信号；所述目标通道用于对所述射频信号进行功率分配以得到第一耦合信号，以及将所述第一耦合信号和所述本振信号进行混频以得到第一中频信号；所述第一接收机用于测量所述目标通道中得到的第一中频信号的功率。
16.所述谐波测试方法包括：控制所述第一信号源产生频率为f
a1
的所述射频信号，并控制所述第二信号源产生频率为f
a1 f
if1
的所述本振信号，从所述第一接收机获得所述第一中频信号的功率且记为p
r1
；其中，f
if1
为所述第一接收机中频的接收频率；设置参数n，并使参数n大于或等于2且为正整数，根据参数n的递增顺序依次控制所述第二信号源产生频率为n
×fa1 f
if1
的所述本振信号，从所述第一接收机获得所述第一中频信号的功率且记为p
rn
；通过计算p
rn
—p
rn-1
得到所述目标通道输出的直通信号在频率f a1
处的n次谐波指标。
17.根据第三方面，一种实施例中提供一种用于网络分析仪的谐波测试方法,所述网络分析仪包括第一信号源、第二信号源、第一通道、第二通道，以及与所述第二通道相配合第二接收机；所述第一信号源用于产生射频信号，所述第二信号源用于产生本振信号；所述第一通道用于直通所述射频信号的一部分功率以得到直通信号，所述第二通道用于从所述第一通道获取所述直通信号，耦合所述直通信号的一部分功率以得到第二耦合信号，并将所述第二耦合信号和所述本振信号进行混频以得到第二中频信号；所述第二接收机用于测量所述第二通道中得到的第二中频信号的功率。
18.所述谐波测试方法包括：控制所述第一信号源产生频率为f
a1
的所述射频信号，并控制所述第二信号源产生频率为f
a1 f
if2
的所述本振信号，此时从与所述第二通道相配合的第二接收机获得所述第二中频信号的功率且记为p
b1
；其中，f
if2
为所述第二接收机中频的接收频率；设置参数n，并使参数n大于或等于2且为正整数，根据参数n的递增顺序依次控制所述第二信号源产生频率为n
×fa1 f
if2
的所述本振信号，从与所述第二通道相配合的第二接收机获得所述第二中频信号的功率且记为p
bn
；通过计算p
bn
—p
bn-1
得到所述第一通道输出的直通信号在频率f
a1
处的n次谐波指标。
19.根据第四方面，一种实施例中提供一种计算机可读存储介质，所述介质上存储有程序，所述程序能够被处理器执行以实现上述第二方面和第三方面中所述的谐波测试方
法。
20.本发明的有益效果是：上述实施例提供的一种网络分析仪及谐波测试方法、存储介质，其中的网络分析仪包括第一信号源、第二信号源、至少一个测试通道、至少一个测量部件和处理器，第一信号源用于产生射频信号，第二信号源用于产生本振信号；每个测试通道用于对射频信号，或者对射频信号得到的直通信号进行功率分配以得到对应的耦合信号，以及将对应的耦合信号和本振信号进行混频以得到对应的中频信号；每个测量部件用于测量相配合的测试通道中得到的中频信号的功率；处理器用于配置射频信号和本振信号的多种频率，统计每种频率下测量部件测得的功率，并根据统计结果计算每个测试通道的多次谐波指标。一方面，技术方案充分利用了网络分析仪内各个部件的功能，利用各个部件即可执行信号的功率分配、混频、功率测量、计算等任务，不需要借助频谱分析仪即可实现每个测试通道的谐波测试，能够降低测试工装的复杂度，大幅度提高谐波的测试效率；另一方面，技术方案利用处理器对其它部件进行了自动测试的控制，通过改变射频信号和本振信号的频率，可以测得每个测试通道的多次谐波指标，提高了谐波测试的自动化程度，从而利于自动完成不同测试频点对应的谐波指标。
附图说明
21.图1为一种实施例中网络分析仪的结构示意图；图2为另一种实施例中网络分析仪的结构示意图；图3为一种实施例中谐波测试方法的流程图；图4为另一种实施例中谐波测试方法的流程图；图5为又一种实施例中网络分析仪的结构示意图。
具体实施方式
22.下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本技术能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本技术相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本技术的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
23.另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
24.本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本技术所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。
25.实施例一、
请参考图1，公开了一种网络分析仪，其主要包括第一信号源11、第二信号源12、测试通道21、测量部件31和处理器41，下面分别说明。
26.第一信号源11可为射频信号源（即rf源），主要用于产生射频信号。比如，第一信号源11为网络分析仪中射频发射通道上的信号源，且所产生的射频信号的频率可受到处理器41的配置。
27.第二信号源12可为本振信号源（即lo源），主要用于产生本振信号。比如，第二信号源12为网络分析仪中本振通道上的信号源，且所产生的本振信号的频率可受到处理器41的配置。
28.测试通道21主要作为射频信号的输出通道，可对射频信号进行一些处理。在这里，测试通道21用于对射频信号，或者对射频信号得到的直通信号进行功率分配以得到对应的耦合信号，以及将对应的耦合信号和本振信号进行混频以得到对应的中频信号。
29.测量部件31可为功率类测量器，测量部件31与测试通道21相配合，主要用于测量相配合的测试通道21中得到的中频信号的功率。
30.处理器41可为cpu、fpga、mcu、单片机等逻辑处理部件，与第一信号源11、第二信号源12、测量部件31信号连接。处理器41主要用于配置射频信号和本振信号的多种频率，然后统计每种频率下测量部件31测得的功率，并根据统计结果计算测试通道21的多次谐波指标。
31.需要说明的是，图1中的第一信号源11、第二信号源12、测试通道21、测量部件31、处理器41可构成单端口的网络分析仪，仅利用一个测量端口对外输出射频信号经过测试通道21后直通得到的直通信号。
32.进一步地，请参考图1，网络分析仪包括至少一个测试通道和至少一个测量部件。比如，网络分析仪不仅可包括第一信号源11、第二信号源12、测试通道21、测量部件31、处理器41，还可包括另一个测试通道22和相配合的测量部件32，从而构成双端口的网络分析仪。
33.其中，测试通道22与测试通道21的功能一样，同样可对射频信号，或者对射频信号得到的直通信号进行功率分配以得到对应的耦合信号，以及将对应的耦合信号和本振信号进行混频以得到对应的中频信号。其中，测量部件32与测量部件31的功能一样，同样可测量相配合的测试通道21中得到的中频信号的功率。对于双端口的网络分析仪而言，可利用两个测量端口对外输出经过每个测试通道（如测试通道21或22）后直通得到的直通信号。
34.在一个具体实施例中，对于单端口的网络分析仪，还是双端口甚至更多端口的网络分析仪而言，每个测试通道包括双定向耦合器和第一混频器，与每个测试通道相配合的测量部件包括第一接收机。
35.比如图1，以测试通道21为例，包括双定向耦合器211和第一混频器212，相配合的测量部件31包括第一接收311。其中，双定向耦合器211具有第一端2111、第二端2112、耦合一端2113和耦合二端2114，双定向耦合器211通过第一端2111接收来自第一信号源11的射频信号，将射频信号按照预设比例进行功率分配，直通一部分功率得到直通信号并通过第二端2112输出直通信号，耦合另一部分功率得到第一耦合信号并通过耦合一端2113输出第一耦合信号。其中，第一混频器212包括输入端、混频端和输出端，第一混频器212通过输入端接收来自双定向耦合器211的耦合一端2113的第一耦合信号，通过混频端接收来自第二信号源12的本振信号，将第一耦合信号和本振信号进行混频后产生第一中频信号，并通过
输出端输出第一中频信号，第一中频信号被输出至第一接收机311。其中，第一接收机311与第一混频器212的输出端连接，第一接收机311主要用于测量第一中频信号的功率。
36.比如图1，以测试通道22为例，包括双定向耦合器221和第一混频器222，相配合的测量部件32包括第一接收机321。其中，双定向耦合器221同样具有第一端2211、第二端2212、耦合一端2213和耦合二端2214（具体可参考双定向耦合器211），双定向耦合器221通过第一端2211接收来自第一信号源11的射频信号，将射频信号按照预设比例进行功率分配，直通一部分功率得到直通信号并通过第二端2212输出直通信号，耦合另一部分功率得到第一耦合信号并通过耦合一端2213输出第一耦合信号。其中，第一混频器222包括输入端、混频端和输出端，第一混频器2通过输入端接收来自双定向耦合器221的耦合一端2213的第一耦合信号，通过混频端接收来自第二信号源12的本振信号，将第一耦合信号和本振信号进行混频后产生第一中频信号，并通过输出端输出第一中频信号，第一中频信号被输出至第一接收机321。其中，第一接收机321与第一混频器222的输出端连接，第一接收机321主要用于测量第一中频信号的功率。
37.在一个具体实施例中，每个测试通道还包括测量端口，测量端口与对应测试通道内的双定向耦合器的第二端连接，主要用于对外输出直通信号。
38.比如图1，测试通道21还包括与双定向耦合器211的第二端2112连接的测量端口214，双定向耦合器211的第二端2112输出射频信号被功率分配后得到的直通信号，测量端口214输出该直通信号。比如图1，测试通道22还包括与双定向耦合器221的第二端2212连接的测量端口215，双定向耦合器221的第二端2212输出射频信号被功率分配后得到的直通信号，然后测量端口215输出该直通信号。
39.在一个具体实施例中，当网络分析仪具有两个以上的测试通道时，则需要设置相关的电路来决定第一信号源11产生的射频信号进入其中的一路测试通道。参见图1，网络分析仪还包括电子开关13，电子开关13具有输入端、控制端和多个输出端，用于通过控制端接收到的命令切换输入端和其中的一个输出端进行导通。
40.电子开关13的输入端与第一信号源11连接；电子开关13的各输出端分别与各个测试通道内的双定向耦合器的第一端连接；电子开关13的控制端与处理器41连接，那么，电子开关13通过控制端接收处理器41的选择指令，响应于选择指令将输入端与其中一个输出端导通，使连通的测试通道处于被选定状态，且使第一信号源产生的射频信号传输至被选定的测试通道内的双定向耦合器。比如图1，电子开关13的一个输出端与双定向耦合器211的第一端2111连接，电子开关13的另一个输出端与双定向耦合器221的第一端2211连接，如果处理器41发出的选择命令指示测试通道21被选定，则电子开关13的输入端将和连接至双定向耦合器211的那一个输出端进行导通，从而使得第一信号源11产生的射频信号可被传输到双定向耦合器211的第一端2111。
41.在一个具体实施例中，对于单端口的网络分析仪，还是双端口甚至更多端口的网络分析仪而言，每个测试通道还包括第二混频器，与每个测试通道相配合的测量部件还包括第二接收机。
42.比如图1，以测试通道21为例，测试通道21还包括第二混频器213，与测试通道21相配合的测量部件31还包括第二接收机312。其中，双定向耦合器211通过第二端2112接收另一个测试通道22的测量端口215输出的直通信号，将该直通信号按照预设比例进行功率分
配，通过第一端2111输出直通信号的一部分功率，通过耦合二端2114输出直通信号的另一部分功率以得到第二耦合信号。其中，第二混频器213包括输入端、混频端和输出端，第二混频器213通过输入端接收来自双定向耦合器211的耦合二端2114的第二耦合信号，通过混频端接收来自第二信号源12的本振信号，将第二耦合信号和本振信号进行混频后产生第二中频信号，并通过输出端输出第二中频信号，第二中频信号被传输到第二接收机312。其中，第二接收机312与第二混频器213的输出端连接，主要用于测量第二中频信号的功率。
43.比如图1，以测试通道22为例，测试通道22还包括第二混频器223，与测试通道22相配合的测量部件32还包括第二接收机322。其中，双定向耦合器221通过第二端2212接收另一个测试通道21的测量端口214输出的直通信号，将该直通信号按照预设比例进行功率分配，通过第一端2211输出直通信号的一部分功率，通过耦合二端2214输出直通信号的另一部分功率以得到第二耦合信号。其中，第二混频器223包括输入端、混频端和输出端，第二混频器223通过输入端接收来自双定向耦合器221的耦合二端2214的第二耦合信号，通过混频端接收来自第二信号源12的本振信号，将第二耦合信号和本振信号进行混频后产生第二中频信号，并通过输出端输出第二中频信号，第二中频信号被传输到第二接收机322。其中，第二接收机322与第二混频器223的输出端连接，主要用于测量第二中频信号的功率。
44.需要说明的是，参见图1，对于测试通道21、22中，双定向耦合器211、221可均为为双定向耦合器件或电桥，具有检测和分配入射信号（即直通信号）的功率和反射信号（即射频信号）的功率的作用；第一混频器212、222均可将耦合后的发射信号的频率变换到更低的中频频率；第二混频器213、223均可将耦合后的入射信号的频率变换到更低的中频频率。可以理解，变换到更低的中频频率的作用是便于对应的中频信号被相配合的接收机所测量，且不超出接收机的测量范围。
45.在本实施例中，参见图1中，处理器41与第一信号源11、第二信号源12、电子开关13信号连接，还与测量部件31中的第一接收机311、第二接收机312，测量部件32中的第一接收机312、第二接收机322信号连接。处理器41可执行两种测试模式以实现不同的谐波测试情况，下面将分别说明。
46.在第一种谐波测试情况中，处理器41需要配置射频信号和本振信号的多种频率，统计每种频率下测量部件测得的功率，并根据统计结果计算每个测试通道的多次谐波指标，具体包括以下环节。
47.（a1）设定测试通道21、22中的任一个测试通道为目标通道，之后处理器41响应于用户的第一操作指令进入第一测试模式。比如，用户通过按键或交互界面来发出第一操作指令。
48.（a2）在第一测试模式下，处理器41向电子开关13发送选择指令，让电子开关13的输入端和一个输入端导通，使目标通道（如测试通道21）处于被选定状态。
49.（a3）处理器41控制第一信号源11产生频率为f
a1
的射频信号，并控制第二信号源12产生频率为f
a1 f
if1
的本振信号，射频信号被目标通道内的双定向耦合器（如双定向耦合器211）进行功率分配后得到第一耦合信号，第一耦合信号在第一混频器（如第一混频器212）内与本振信号进行混频后得到第一中频信号；此时处理器41从与目标通道相配合的第一接收机（如第一接收机311）获得第一中频信号的功率且记为p
r1
；其中，f
if1
为第一接收机（如第一接收机311）中频的接收频率。可以理解，p
r1
即为对应频率f
a1
的基波功率，并且p
r1
可
通过第一接收机上的adc采用模块进行功率数字化的测量。
50.（a4）处理器41接下来控制第二信号源12产生频率为2
×fa1 f
if1
的本振信号，让本振信号与目标通道内的第一耦合信号再次混频，此时处理器41从与目标通道相配合的第一接收机（如第一接收机311）获得第一中频信号的功率且记为p
r2
。可以理解，p
r2
即为对应频率f
a1
的二次谐波功率。
51.（a5）处理器41继续控制第二信号源12产生频率为3
×fa1 f
if1
的本振信号，让本振信号与目标通道内的第一耦合信号继续混频，此时处理器41从与目标通道相配合的第一接收机（如第一接收机311）获得第一中频信号的功率且记为p
r3
。可以理解，p
r3
即为对应频率f
a1
的三次谐波功率。
52.（a6）处理器41将p
r1
、p
r3
、p
r2
作为频率的统计结果，通过计算p
r2
—p
r1
得到目标通道（如测试通道21）输出的直通信号在频率f
a1
处的二次谐波指标，和/或，通过计算p
r3
—p
r2
得到目标通道（如测试通道21）输出的直通信号在频率f a1
处的三次谐波指标。
53.需要说明的是，基于以上原理，处理器41可以继续控制第二信号源12产生频率为n
×fa1 f
if1
的本振信号，然后让本振信号与目标通道内的第一耦合信号混频，获得第一中频信号的功率且记为p
rn
，只需要通过计算p
rn
—p
rn-1
得到目标通道输出的直通信号在频率f
a1
处的n次谐波指标。其中的参数满足n》=2，且n为正整数。
54.需要说明的是，在第一种测试模式中，处理器41可通过配置射频信号的多种频率，就能够计算目标通道输出的直通信号在每个频率处的二次谐波指标和/或三次谐波指标。比如，处理器41在得到目标通道输出的直通信号在频率f a1
处的n次谐波指标之后，控制第一信号源11产生的射频信号分别为其它的测试频率（或测试频点），如f
a2
、 f
a3
、 f
a4
等，基于每个频率重复上面的环节（a3）至（a6）即可得到目标通道输出的直通信号在频率f
a2
处的n次谐波指标，目标通道输出的直通信号在频率f
a3
处的n次谐波指标，以及目标通道输出的直通信号在频率f
a4
处的n次谐波指标。
55.需要说明的是，由于第一种测试模式是针对单个测试通道的谐波测试，所以这种环节（a1）至环节（a6）的过程不仅适用于测试通道21，同样也可适用于测试通道22。在将测试通道22作为目标通道的情况下，处理器41可向电子开关13发送选择命令，使测试通道22处于被选定状态；然后控制第一信号源11、第二信号源12分别产生多种频率的射频信号和本振信号，从与测试通道22相配合的第一接收机321获得第一中频信号的功率，并进行进一步地进行多次谐波指标计算即可。
56.需要说明的是，对于上面的第一种谐波测试情况，既可应用于单端口的网络分析仪，也可应用于双端口甚至更多端口的网络分析仪，不需要每个测试通道的外部连接频谱分析仪之类的设备，即可利用网络分析仪的内部各个组件对每个测试通道的谐波进行有效测量，该方式节省硬件成本，并且简单高效，可提高谐波测试效率。
57.在第二种谐波测试情况中，处理器41需要配置射频信号和本振信号的多种频率，统计每种频率下测量部件测得的功率，并根据统计结果计算每个测试通道的多次谐波指标，具体包括以下环节。
58.（b1）设定测试通道21、22中的一个测试通道为第一通道，设定另一个测试通道为第二通道，在用户将这两个测试通道的测量端口直接连通之后，处理器响应于用户的第二操作指令进入第二测试模式。比如，在图1的测试通道21的测量端口214，和测试通道22的测
量端口215之间用直通线缆23进行连接，以能够传输信号为宜；此外，用户可通过按键或交互界面来发出第二操作指令。
59.（b2）在第二测试模式下，处理器41向电子开关13发送选择指令，让电子开关13的输入端和一个输入端导通，使第一通道（如测试通道21）处于被选定状态。
60.（b3）处理器41控制第一信号源11产生频率为f
a1
的射频信号，并控制第二信号源12产生频率为f
a1 f
if2
的本振信号，射频信号被第一通道内的双定向耦合器（如双定向耦合器211）进行功率分配后得到直通信号，直通信号经过相连接的两个测量端口到达第二通道内的双定向耦合器（如测试通道22中的双定向耦合器221），直通信号被第二通道内的双定向耦合器进行功率分配后得到第二耦合信号，第二耦合信号在第二混频器（如第二混频器223）内与本振信号进行混频后得到第二中频信号；此时处理器41从与第二通道相配合的第二接收机（如第二接收机322）获得第二中频信号的功率且记为p
b1
；其中，f
if2
为第二接收机（如第二接收机322）中频的接收频率。可以理解，p
b1
即为对应频率f
a1
的基波功率，并且p
b1
可通过第二接收机上的adc采用模块进行功率数字化的测量。
61.（b4）处理器41接下来控制第二信号源12产生频率为2
×fa1 f
if2
的本振信号，让本振信号与第二通道内的第二耦合信号再次混频，此时处理器41从与第二通道相配合的第二接收机（如第二接收机322）获得第二中频信号的功率且记为p
b2
。可以理解，p
b2
即为对应频率f
a1
的二次谐波功率。
62.（b5）处理器41继续控制第二信号源12产生频率为3
×fa1 f
if2
的本振信号，让本振信号与第二通道内的第二耦合信号继续混频，此时处理器41从与第二通道相配合的第二接收机（如第二接收机322）获得第二中频信号的功率且记为p
b3
。可以理解，p
b3
即为对应频率f
a1
的三次谐波功率。
63.（b6）处理器41将p
b1
、p
b3
、p
b2
作为频率的统计结果，通过计算p
b2
—p
b1
得到第一通道（如测试通道21）输出的直通信号在频率f a1
处的二次谐波指标，和/或，通过计算p
b3
—p
b2
得到第一通道（如测试通道21）输出的直通信号在频率f a1
处的三次谐波指标。
64.需要说明的是，基于以上原理，处理器41可以继续控制第二信号源12产生频率为n
×fa1 f
if2
的本振信号，然后让本振信号与第二通道内的第二耦合信号混频，获得第二中频信号的功率且记为p
bn
，只需要通过计算p
bn
—p
bn-1
得到目标通道输出的直通信号在频率f a1
处的n次谐波指标。其中的参数满足n》=2，且n为正整数。
65.需要说明的是，在第二种测试模式中，处理器41可通过配置射频信号的多种频率，就能够计算第一通道输出的直通信号在每个频率处的二次谐波指标和/或三次谐波指标。比如，处理器41在得到第一通道输出的直通信号在频率f
a1
处的n次谐波指标之后，控制第一信号源11产生的射频信号分别为其它的测试频率（或测试频点），如f
a2
、 f
a3
、 f
a4
等，基于每个频率重复上面的环节（b3）至（b6）即可得到第一通道输出的直通信号在频率f
a2
处的n次谐波指标，第一通道输出的直通信号在频率f a3
处的n次谐波指标，以及第一通道输出的直通信号在频率f
a4
处的n次谐波指标。
66.需要说明的是，由于第二种测试模式是针对双测试通道的谐波测试，所以这种环节（b1）至环节（b6）的过程需要测试通道21、测试通道22的相互配合。同样原理，在将测试通道22作为第一通道的情况下，处理器41可向电子开关13发送选择命令，使测试通道22处于被选定状态；然后控制第一信号源11、第二信号源12分别产生多种频率的射频信号和本振
信号，从与测试通道21相配合的第二接收机312获得第二中频信号的功率，并进行进一步地进行多次谐波指标计算即可。这种测试模式虽然需要同时用到两个测试通道，但是仍然不需要每个测试通道的外部连接频谱分析仪之类的设备，只要利用网络分析仪的内部各个组件对其中一个测试通道的谐波进行有效测量即可，该方式节省硬件成本，并且简单高效，可提高谐波测试效率。
67.实施例二、请参考图2，在实施例一中公开的网络分析仪的基础上，本实施例中公开一种四端口的网络分析仪，该网络分析仪分为两个部分，如第一部分t1、第二部分t2。
68.第一部分t1包括第一信号源11、第二信号源12、电子开关13、双定向耦合器211、测量端口214、测量端口215，以及包括第一混频器、第二混频器、第一接收机、第二接收机（这些在图2中未示意）。也就是说，第一部分t1的结构可以具体参考图1中的网络分析仪结构。
69.第二部分t2的结构与第一部分t1的构成组件基本一样，区别在于第二部分t2采用了不同的第一信号源和第二信号源，但是这两个信号源的作用依然是分别产生射频信号和本振信号。
70.可以理解，由于第一部分t1、第二部分t2均具有两个测量端口，所以第一部分t1、第二部分t2组合之后就形成了四端口的网络分析仪。
71.可以理解，针对第一部分t1、第二部分t2中每个测试通道的谐波测试任务，可以参考实施例一中提供的第一种谐波测试情况，也可以参考实施例一中的第二种谐波测试情况，这里不再进行赘述。
72.需要说明的是，既然本实施例中公开的第一部分t1、第二部分t2能够构成四端口的网络分析仪，那么只需要重复性增加第一部分t1或者第二部分t2即可构成更多端口的网络分析仪。而且，针对更多端口的网络分析仪而言，对每个测试通道的谐波测试任务同样可参考实施例一，如此解决了更多端口网络分析仪的谐波测试难题，可有效提高测试效率。
73.实施例三、本实施例中公开一种用于网络分析仪的谐波测试方法，主要在图1中的处理器41上应用。
74.在本实施例中，网络分析仪的结构可以参考图1，主要包括第一信号源11、第二信号源12、目标通道（如测试通道21）和第一接收机311。其中，第一信号源11用于产生射频信号，第二信号源12用于产生本振信号。其中，目标通道（如测试通道21）用于对射频信号进行功率分配以得到第一耦合信号，以及将第一耦合信号和本振信号进行混频以得到第一中频信号。其中，第一接收机311用于测量目标通道中得到的第一中频信号的功率。
75.对于目标通道为测试通道21的这一情况，由于测试通道21包括双定向耦合器211和第一混频器212，则双定向耦合器211可通过第一端2111接收来自第一信号源11的射频信号，将射频信号按照预设比例进行功率分配，直通一部分功率得到直通信号并通过第二端2112输出直通信号，耦合另一部分功率得到第一耦合信号并通过耦合一端2113输出第一耦合信号。由于第一混频器212可通过输入端接收来自双定向耦合器211的耦合一端2113的第一耦合信号，通过混频端接收来自第二信号源12的本振信号，那么将第一耦合信号和本振信号进行混频后即可产生第一中频信号，并通过输出端输出第一中频信号，第一中频信号被输出至第一接收机311，这样第一接收机311就可以测量第一中频信号的功率。
76.在本实施例中，基于网络分析仪的结构，所实现的谐波测试方法可以参考图3，具体包括步骤510-540。
77.步骤510，设定目标通道，进入第一测试模式。比如，设定测试通道21为目标通道，则处理器41响应于用户的第一操作指令进入第一测试模式。
78.步骤520，在第一测试模式下，控制第一信号源11产生频率为f
a1
的射频信号，并控制第二信号源12产生频率为f
a1 f
if1
的本振信号，此时从第一接收机311获得第一中频信号的功率且记为p
r1
；其中，f
if1
为第一接收机311中频的接收频率。比如，射频信号被目标通道内的双定向耦合器211进行功率分配后得到第一耦合信号，第一耦合信号在第一混频器212内与本振信号进行混频后得到第一中频信号，那么处理器41就可从与目标通道相配合的第一接收机311获得第一中频信号的功率。
79.步骤530，设置参数n，并使参数n大于或等于2且为正整数，根据参数n的递增顺序依次控制第二信号源12产生频率为n
×fa1 f
if1
的本振信号，从第一接收机311获得第一中频信号的功率且记为p
rn
。
80.比如，在参数n=2时，控制第二信号源12产生频率为2
×fa1 f
if1
的本振信号，让本振信号与目标通道内的第一耦合信号再次混频，此时可从第一接收机311获得第一中频信号的功率且记为p
r2
。
81.比如，在参数n=3时，控制第二信号源12产生频率为3
×fa1 f
if1
的本振信号，让本振信号与目标通道内的第一耦合信号继续混频，此时可第一接收机311获得第一中频信号的功率且记为p
r3
。
82.可以理解，只需要不断设置参数n的数值，重复测量即可得到n次谐波功率，且表示为p
rn
。
83.步骤540，通过计算p
rn
—p
rn-1
得到目标通道输出的直通信号在频率f
a1
处的n次谐波指标。比如，通过计算p
r2
—p
r1
得到目标通道（如测试通道21）输出的直通信号在频率f a1
处的二次谐波指标，通过计算p
r3
—p
r2
得到目标通道（如测试通道21）输出的直通信号在频率f a1
处的三次谐波指标。
84.在本实施例中，可以通过配置射频信号的多种频率的方式，如f
a2
、 f
a3
、 f
a4
等，计算目标通道输出的直通信号在每个频率处的n次谐波指标。
85.实施例四、本实施例中公开一种用于网络分析仪的谐波测试方法。主要在图1中的处理器41上应用。
86.在本实施例中，网络分析仪的结构可以参考图1，主要包括第一信号源11、第二信号源12、第一通道（如测试通道21）、第二通道（如测试通道22），以及与第二通道相配合第二接收机322。其中，第一信号源11用于产生射频信号，第二信号源12用于产生本振信号。其中，第一通道（如测试通道21）用于直通射频信号的一部分功率以得到直通信号，第二通道（如测试通道22）用于从第一通道获取直通信号，耦合直通信号的一部分功率以得到第二耦合信号，并将第二耦合信号和本振信号进行混频以得到第二中频信号。其中，第二接收机322用于测量第二通道（如测试通道22）中得到的第二中频信号的功率。
87.对于第一通道为测试通道21的这一情况，由于测试通道21包括双定向耦合器211，则双定向耦合器211可通过第一端2111接收来自第一信号源11的射频信号，将射频信号按
照预设比例进行功率分配，直通一部分功率得到直通信号并通过第二端2112输出直通信号，该直通信号可通过测量端口214和测量端口215之间的直通线缆23到达测量端口215。
88.对于第二通道为测试通道22这一情况，由于测试通道22包括双定向耦合器221和第二混频器223，则双定向耦合器221通过第二端2212接收另一个测试通道21的测量端口214输出的直通信号，将该直通信号按照预设比例进行功率分配，通过耦合二端2214输出直通信号的另一部分功率以得到第二耦合信号。由于第二混频器223通过输入端接收来自双定向耦合器221的耦合二端2214的第二耦合信号，通过混频端接收来自第二信号源12的本振信号，则可将第二耦合信号和本振信号进行混频后产生第二中频信号，并通过输出端输出第二中频信号，第二中频信号被传输到第二接收机322，这样第二接收机322就可以测量第二中频信号的功率。
89.在本实施例中，基于网络分析仪的结构，所实现的谐波测试方法可以参考图4，包括步骤610-640。
90.步骤610，设定第一通道、第二通道，直通测量端口，进入第二测试模式。比如，设定测试通道21为第一通道，设定测试通道22为第二通道，在用户将这两个测试通道的测量端口直接连通之后，则处理器41响应于用户的第二操作指令进入第二测试模式。
91.步骤620，在第二测试模式下，控制第一信号源11产生频率为f
a1
的射频信号，并控制第二信号源12产生频率为f
a1 f
if2
的本振信号，此时从与第二通道相配合的第二接收机322获得第二中频信号的功率且记为p
b1
；其中，f
if2
为第二接收机322中频的接收频率。比如，射频信号被第一通道内的双定向耦合器211进行功率分配后得到直通信号，直通信号经过相连接的两个测量端口到达第二通道内的双定向耦合器221，直通信号被第二通道内的双定向耦合器进行功率分配后得到第二耦合信号，第二耦合信号在第二混频器223内与本振信号进行混频后得到第二中频信号，那么处理器41就可以从第二接收机322获得第二中频信号的功率。
92.步骤630，设置参数n，并使参数n大于或等于2且为正整数，根据参数n的递增顺序依次控制第二信号源12产生频率为n
×fa1 f
if2
的本振信号，从与第二通道相配合的第二接收机322获得第二中频信号的功率且记为p
bn
。
93.比如，在参数n=2时，控制第二信号源12产生频率为2
×fa1 f
if2
的本振信号，让本振信号与第二通道内的第二耦合信号再次混频，此时处理器41从第二接收机322获得第二中频信号的功率且记为p
b2
。
94.比如，在参数n=3时，控制第二信号源12产生频率为3
×fa1 f
if2
的本振信号，让本振信号与第二通道内的第二耦合信号继续混频，此时处理器41从第二接收机322获得第二中频信号的功率且记为p
b3
。
95.可以理解，只需要不断设置参数n的数值，重复测量即可得到n次谐波功率，且表示为p
bn
。
96.步骤640，通过计算p
bn
—p
bn-1
得到第一通道输出的直通信号在频率f a1
处的n次谐波指标。比如，通过计算p
b2
—p
b1
得到第一通道（如测试通道21）输出的直通信号在频率f a1
处的二次谐波指标，通过计算p
b3
—p
b2
得到第一通道（如测试通道21）输出的直通信号在频率f a1
处的三次谐波指标。
97.在本实施例中，可以通过配置射频信号的多种频率的方式，如f
a2
、 f
a3
、 f
a4
等，计
算第一通道输出的直通信号在每个频率处的n次谐波指标。
98.实施例五、在实施例三和实施例四中公开的谐波测试方法的基础上，本实施例中公开一种网络分析仪，该网络分析仪7可包括存储器71和处理器72。
99.在本实施例中，存储器71和处理器72是网络分析仪7的主要部件，当然，网络分析仪7还可以包括一些与处理器72连接的其它组件，具体可参考上面的实施例一，这里不再详细说明。
100.其中，存储器71可作为计算机可读存储介质，这里用于存储程序，该程序可以是实施例三中步骤510-540对应的程序代码，和/或是实施例四中步骤610-640对应的程序代码。
101.其中，处理器72与存储器71连接，用于执行存储器71中存储的程序以实现上面实施例三或实施例四中公开的谐波测试方法。需要说明的是，处理器72实现的功能可以参考实施例一中的处理器41，这里不再进行详细说明。
102.本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分功能可以通过硬件的方式实现，也可以通过计算机程序的方式实现。当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存储器、磁盘、光盘、硬盘等，通过计算机执行该程序以实现上述功能。例如，将程序存储在设备的存储器中，当通过处理器执行存储器中程序，即可实现上述全部或部分功能。另外，当上述实施方式中全部或部分功能通过计算机程序的方式实现时，该程序也可以存储在服务器、另一计算机、磁盘、光盘、闪存盘或移动硬盘等存储介质中，通过下载或复制保存到本地设备的存储器中，或对本地设备的系统进行版本更新，当通过处理器执行存储器中的程序时，即可实现上述实施方式中全部或部分功能。
103.以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。