CN110266346A - 频率捷变信号跳频时间测试方法及*** - Google Patents

频率捷变信号跳频时间测试方法及*** Download PDF

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Abstract

本申请提供一种频率捷变信号跳频时间测试方法及***，在频率捷变信号跳频时间测试精度要求不高的场合中，可以增加测试的便捷性；使用示波器进行观测，便于使用；使用通用的微波放大器和包络检波器作为测试辅助设备，无需设计制作专用测试电路，简便易行，无需投入额外的人力和时间成本。特别是在某些应用场合，频率捷变信号本身就是从某一类不饱和微波放大器输出的，且幅度达到直接驱动通用包络检波器的程度，测试时可以进一步省略另外连接通用微波放大器的环节，而直接连接包络检波器和示波器进行测量。

Description

频率捷变信号跳频时间测试方法及***
技术领域
本发明涉及信号检测领域，更具体的，涉及一种频率捷变信号跳频时间测试方法及***。
背景技术
在信号测试中，通常使用示波器测量信号的时域特性，频谱分析仪测量信号的频域特性。频率捷变信号的跳频时间既涉及频率域，也涉及时间域的测量，通常采用具有调制域测试功能的仪器进行测量，例如调制域分析仪等。调制域分析仪是实现调制域测试的一种仪器，它可以给出在调制域中各种测量值对时间的关系曲线，包括频率、相位等对时间的关系曲线。但是，调制域分析仪是比较新型的仪器，其普及程度远远少于示波器等传统测试仪器，对于一些特定的跳频信号测试需求，寻找调制域分析仪进行测量不够简单易行。
还有一些传统测试方法用于测量跳频时间，也可以用于测量精度要求不高的跳频时间，包括：检相法、延迟线鉴频法、数字解调法等。检相法是将待测频率捷变信号源和相参参考源进行混频，经低通滤波后输出到示波器观察，可以从波形分辨出跳频时间；延迟线鉴频法是将待测信号功分两路，一路径延迟线延迟一定时间后与原信号进行鉴频，再经低通放大成电压起伏，送至示波器观测，可以将待测源的频率捷变过程检测出来；数字解调法是用数字示波器将快速频率捷变波形采集下来，然后用数字解调恢复捷变的瞬态过程，进而观测到跳频时间。这些方法测试精度较高，但均需要设计制作专门的电路用于测量，如果应用于测试精度要求不高的跳频时间测量需求，有不够便捷的缺点。
发明内容
为了解决上述不足的至少一个，本申请一个方面实施例提供一种频率捷变信号跳频时间测试方法，包括：
将经不饱和放大器放大的被测频率捷变信号输入至包络检波器得到包络信号；
通过示波器检测所述包络信号，得到所述频率捷变信号跳频时间参数。
在某些实施例中，还包括：
将被测频率捷变信号输入至不饱和放大器放大。
在某些实施例中，所述不饱和放大器包括低噪声放大器或者功率放大器。
在某些实施例中，所述包络检波器的响应时长不大于100ns。
在某些实施例中，所述包络检波器的检波灵敏度不大于-30dBm。
本申请另一方面实施例提供一种频率捷变信号跳频时间测试***，包括：
包络检波器以及示波器；其中
被测频率捷变信号经不饱和放大器放大后输出至所述包络检波器，得到包络信号，所述示波器检测所述包络信号，得到所述频率捷变信号跳频时间参数。
在某些实施例中，还包括：
不饱和放大器，放大所述被测频率捷变信号；或者，所述不饱和放大器设于输出被测频率捷变信号的设备内部。
在某些实施例中，所述不饱和放大器包括低噪声放大器或者功率放大器。
在某些实施例中，所述包络检波器的响应时长不大于100ns。
在某些实施例中，所述包络检波器的检波灵敏度不大于-30dBm。
本申请的有益效果如下：
本申请提供一种频率捷变信号跳频时间测试方法及***，在频率捷变信号跳频时间测试精度要求不高的场合中，可以增加测试的便捷性；使用示波器进行观测，便于使用；使用通用的微波放大器和包络检波器作为测试辅助设备，无需设计制作专用测试电路，简便易行，无需投入额外的人力和时间成本。特别是在某些应用场合，频率捷变信号本身就是从某一类不饱和微波放大器输出的，且幅度达到直接驱动通用包络检波器的程度，测试时可以进一步省略另外连接通用微波放大器的环节，而直接连接包络检波器和示波器进行测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本申请实施例中频率捷变信号跳频时间测试方法流程示意图。
图2示出了本申请实施例中频率捷变信号跳频时间测试***结构示意图。
图3示出了本申请实施例中放大器输出信号示意图。
图4示出了本申请实施例中包络检波器输出信号示意图。
图5示出了本申请实施例中放大器设于不饱和放大器设于输出被测频率捷变信号的设备内部的频率捷变信号跳频时间测试***结构示意图。
具体实施方式
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。
现有技术主要分为两类，各有使用中的不便捷之处。
一类需要使用调制域分析仪，该类仪器普及程度不高，在很多应用场合难以寻找到，为使用带来不便。本发明使用示波器进行观测，是普及性最好的仪器之一，便于使用。另一类需要设计制作专用的测试辅助电路，需要投入一定的人力和时间成本。
图1示出了本申请实施例中频率捷变信号跳频时间测试方法流程示意图，具体包括：
S1：将经不饱和放大器放大的被测频率捷变信号输入至包络检波器得到包络信号；
通过示波器检测所述包络信号，得到所述频率捷变信号跳频时间参数。
S2：通过示波器检测所述包络信号，得到所述频率捷变信号跳频时间参数。
在某些实施例中，起始获取的被测频率捷变信号不一定经过不饱和放大器放大，因此上述方法还包括：
S01：将被测频率捷变信号输入至不饱和放大器放大。
在某些实施例中，所述不饱和放大器包括低噪声放大器或者功率放大器。
在某些实施例中，所述包络检波器的响应时长不大于100ns。
在某些实施例中，所述包络检波器的检波灵敏度不大于-30dBm。
本发明的技术原理主要是利用微波放大器增益参数随频率有微小变化的特性，即微波放大器增益随输入信号频率有微小的变化，造成不同频率的输入信号经放大后幅度有微小的不同。这点幅度差异经检波后可以被示波器观测到，就可以测量出频率捷变信号的跳频时间。
技术方案中微波放大器需要选用不饱和放大器，即可以选用低噪声放大器、功率放大器等，但不能使用饱和放大器。不饱和放大器的输出信号才会产生信号幅度随频率变化有微小差异的特性，才能满足本发明的使用要求。频率捷变信号变频过程中的放大器输出信号如图3所示。
包络检波器选用各类通用射频包络检波器均可，包络检波器工作频段需要包含频率捷变信号的频段。包络检波器输出信号反映了信号调频过程中的幅度变化，在跳频前包络检波器显示一条直线，跳频过程中示波器显示一条不规则的曲线，跳频过程结束后示波器又会显示一条直线，如图4所示。两条直线之间跨越的时间即为频率捷变信号的跳频时间，如图4中的两条虚线所示。需要特别指出的是跳频过程中的不规则曲线形状无法预测，可以是任何形状，图4只是示例。
可以理解，本申请提供一种频率捷变信号跳频时间测试方法，在频率捷变信号跳频时间测试精度要求不高的场合中，可以增加测试的便捷性；使用示波器进行观测，便于使用；使用通用的微波放大器和包络检波器作为测试辅助设备，无需设计制作专用测试电路，简便易行，无需投入额外的人力和时间成本。特别是在某些应用场合，频率捷变信号本身就是从某一类不饱和微波放大器输出的，且幅度达到直接驱动通用包络检波器的程度，测试时可以进一步省略另外连接通用微波放大器的环节，而直接连接包络检波器和示波器进行测量。
图2示出了本申请实施例中频率捷变信号跳频时间测试***结构示意图。
结合图2所示，频率捷变信号跳频时间测试***包括：包络检波器3以及示波器4；其中被测频率捷变信号1经不饱和放大器放大输出至所述包络检波器3得到包络信号，所述示波器4检测所述包络信号，得到所述频率捷变信号跳频时间参数。
图2中未示出的是，所述不饱和放大器设于输出被测频率捷变信号的设备内部，被测频率捷变信号是经过该设于内部的不饱和放大器放大。
另外，包络检波器可以是射频包络检波器，射频包络检波器的响应需要固有的一定时间，该时间随使用的包络检波器不同也会有所不同，这个时间是影响频率捷变信号跳频时间测量的主要因素。为保证测试效果，要求包络检波器的响应时间一般不大于100ns，普通包络检波器一般均能够达到这个指标要求。本发明的跳频时间测量精度主要随选用包络检波器的不同而变化，以市场上通用包络检波器的指标估计，再考虑本发明对跳频后信号相位稳定时间的不敏感，本发明的测量误差一般在微妙量级。
还有，放大器增益随频率变化比较微小，需要用于测试的包络检波器灵敏度较高才能分辨幅度上的变化，要求测试用的检波灵敏度一般不大于-30dBm，即输出电压一般不小于1mv/μW。随参加测试放大器的不同，该指标也可以适当放宽，以能在示波器上观察出幅度变化为准。
在一些实施例中，经过设备输出的被测频率捷变信号并非是经过不饱和放大器放大的信号，如图5所示，本***进一步包括：不饱和放大器2，放大所述被测频率捷变信号。
可以知晓，本发明利用了微波放大器增益参数随频率有微小变化的特性，即随输入信号频率变化微波放大器增益有微小的变化，造成不同频率的输入信号经放大后幅度有微小的不同。这点幅度差异经包络检波后可以被示波器观测到，就可以测量出频率捷变信号的跳频时间。
本发明将被测频率捷变信号首先输入到放大器进行放大，再用包络检波器检波，得到跳频过程中幅度有变化的包络信号。最后用示波器观测包络检波器输出的包络信号，就能够测量出跳频时间参数，可以应用于测试精度要求不高的跳频时间测试场合，使用通用的设备和测试仪器，无需寻找普及性不高的调制域分析仪，无需设计制作专门电路，使用简单易行，可以避免制作专门电路或寻找专业仪器的困难。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种频率捷变信号跳频时间测试方法，其特征在于，包括：
将经不饱和放大器放大的被测频率捷变信号输入至包络检波器得到包络信号；
通过示波器检测所述包络信号，得到所述频率捷变信号跳频时间参数。
2.根据权利要求1所述的频率捷变信号跳频时间测试方法，其特征在于，还包括：
将被测频率捷变信号输入至不饱和放大器放大。
3.根据权利要求1或2所述的频率捷变信号跳频时间测试方法，其特征在于，所述不饱和放大器包括低噪声放大器或者功率放大器。
4.根据权利要求1所述的频率捷变信号跳频时间测试方法，其特征在于，所述包络检波器的响应时长不大于100ns。
5.根据权利要求1所述的频率捷变信号跳频时间测试方法，其特征在于，所述包络检波器的检波灵敏度不大于-30dBm。
6.一种频率捷变信号跳频时间测试***，其特征在于，包括：
包络检波器以及示波器；其中
被测频率捷变信号经不饱和放大器放大后输出至所述包络检波器，得到包络信号，所述示波器检测所述包络信号，得到所述频率捷变信号跳频时间参数。
7.根据权利要求6所述的频率捷变信号跳频时间测试***，其特征在于，还包括：
不饱和放大器，放大所述被测频率捷变信号；或者，所述不饱和放大器设于输出被测频率捷变信号的设备内部。
8.根据权利要求7所述的频率捷变信号跳频时间测试***，其特征在于，所述不饱和放大器包括低噪声放大器或者功率放大器。
9.根据权利要求6所述的频率捷变信号跳频时间测试***，其特征在于，所述包络检波器的响应时长不大于100ns。
10.根据权利要求6所述的频率捷变信号跳频时间测试***，其特征在于，所述包络检波器的检波灵敏度不大于-30dBm。
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