一種預選器快速跟蹤補償電路及方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種預選器快速跟蹤補償電路，包括：YTF調(diào)諧斜率補償電路和YTF調(diào)諧偏移補償電路，YTF調(diào)諧斜率補償電路輸出的斜率補償電壓耦接到調(diào)諧DAC器件的參考電壓端，YTF調(diào)諧偏移補償電路輸出的偏移補償電壓耦接到調(diào)諧DAC器件的偏移設置端；調(diào)諧DAC器件接收預存的用于YTF調(diào)諧的DAC數(shù)據(jù)，并根據(jù)參考電壓端和偏移設置端的電壓對所述DAC數(shù)據(jù)進行補償，輸出實際需要的調(diào)諧驅動電壓。本發(fā)明通過對YTF自身特性進行仿真分析、計算，得到YTF的實際調(diào)諧特性，根據(jù)該特性對YTF調(diào)諧驅動電壓進行實時修正，保證了YTF快速調(diào)諧時，中頻頻率不會發(fā)生偏移，從而提高YTF的調(diào)諧速度。
【專利說明】-種預選器快速跟蹤補償電路及方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及測試【技術領域】，特別設及一種預選器快速跟蹤補償電路，還設及一種 預選器快速跟蹤補償方法。

【背景技術】
[0002] 現(xiàn)代頻譜儀對于掃描速度的要求越來越高，目前國產(chǎn)寬帶頻譜分析儀設計方案都 選用超外差設計技術，高于3G化W上頻段選用預選器（YT巧技術，而由于預選器本身為磁 性器件，其調(diào)諧速度受限于自身的激磁線圈電感特性，使線性輸入的驅動電流在流過YTF 線圈時，受到激磁電感的影響而產(chǎn)生滯后和延遲，該樣YTF的輸出頻率就會低于理想狀態(tài) 下YTF的輸出頻率，造成信號測量的誤差（主要是幅度準確度），而掃描速度越快（即YTF 輸入驅動電流變化的越快），該種延遲失真就越嚴重，嚴重降低了 YTF調(diào)諧速度，影響頻譜 儀整機的掃描速度。
[000引由于該種原因，目前國產(chǎn)頻譜分析儀最快掃描速度只有50MHz/ms，遠遠不能滿足 使用的需求。為了能使YTF能夠更好的跟蹤驅動電流的變化，提高YTF的調(diào)諧速度，就需要 對YTF的調(diào)諧延遲進行補償修正。
[0004] YTF是利用YIG小球的自諧頻率與其所在空間的磁場強度具有單調(diào)映射關系來實 現(xiàn)調(diào)諧濾波的，其原理框圖如圖1所示，由于構造磁場的線圈中的磁場強度與流過線圈的 電流成正比，該樣YTF的調(diào)諧原理可W用線性方程來表示：
[0005] f = kjX ig
[0006] 式中，f ;調(diào)諧頻率，即YTF中屯、頻率；
[0007] i,;調(diào)諧線圈中的電流；
[000引 ki ;YTF電流調(diào)諧靈敏度。
[0009] 但是由于YTF自身的結構特點，其自感系數(shù)很大，而大電感是調(diào)諧滯后效應的重 要因素之一。另外由于在掃描過程中，YTF的調(diào)諧電流是快速線性變化的，在流過線圈時會 產(chǎn)生感應電流，根據(jù)焦耳-愣次定律，感生電流產(chǎn)生的磁通與調(diào)諧電流產(chǎn)生的磁通變化相 反，即禍流效應。禍流的產(chǎn)生會削弱YTF內(nèi)部的磁場強度，進而造成其中屯、頻率發(fā)生偏移。
[0010] 由于上述因素導致實際調(diào)諧驅動電流在經(jīng)過YTF后產(chǎn)生嚴重的偏移，其效果如圖 2所示，頻率越高，調(diào)諧電流越大，產(chǎn)生的電流偏移越嚴重，YTF的實際輸出頻率失真越大。
[0011] 從圖2中可W看出，由于激磁電感的影響，流過YTF的電流不能很好的跟蹤輸入驅 動電路變化，會產(chǎn)生嚴重的延遲失真。因此為了提高YTF的調(diào)諧速率，就需要對該種延遲失 真進行補償。
[0012] YTF調(diào)諧驅動等效原理圖如圖3所示，根據(jù)圖3可W推導出W下關系等式：

【權利要求】
1. 一種預選器快速跟蹤補償電路，其特征在于，包括： YTF調(diào)諧斜率補償電路和YTF調(diào)諧偏移補償電路，YTF調(diào)諧斜率補償電路輸出的斜率補 償電壓耦接到調(diào)諧DAC器件的參考電壓端，YTF調(diào)諧偏移補償電路輸出的偏移補償電壓耦 接到調(diào)諧DAC器件的偏移設置端； 調(diào)諧DAC器件接收預存的用于YTF調(diào)諧的DAC數(shù)據(jù)，并根據(jù)參考電壓端和偏移設置端 的電壓對所述調(diào)諧DAC數(shù)據(jù)進行補償，輸出實際需要的調(diào)諧驅動電壓。
2. 如權利要求1所述的預選器快速跟蹤補償電路，其特征在于，所述YTF調(diào)諧斜率補償 電路包括第一D/A轉換器和第一放大電路。
3. 如權利要求2所述的預選器快速跟蹤補償電路，其特征在于，所述第一D/A轉換器為 11位數(shù)/模轉換芯片，其參考電壓為Vkefa，該電路的斜率補償電壓Voutslop由以下公式得 到：
4. 如權利要求1所述的預選器快速跟蹤補償電路，其特征在于，所述YTF調(diào)諧偏移補償 電路包括第二D/A轉換器和第二放大電路。
5. 如權利要求4所述的預選器快速跟蹤補償電路，其特征在于，所述第二D/A轉換器為 11位數(shù)/模轉換芯片，其參考電壓為Vkefb，該電路的偏移補償電壓Voutoffset由以下公式 得到： VoutofTset= -R3/R4*(DAC_ofTset/2048_l)XVREFB。
6. 如權利要求1所述的預選器快速跟蹤補償電路，其特征在于， 調(diào)諧DAC器件輸出調(diào)諧驅動電壓Vout受其參考電壓端電壓Vkef和偏移設置端電壓RIN 的影響，具體等式如下： Vout= 2X(2XVeefXDAC)/(2m-1)-Rin 其中，Veef=Voutslop;RIN=VoutofTset0
7. -種預選器快速跟蹤補償方法，其特征在于，包括以下步驟： 首先，YTF調(diào)諧DAC數(shù)據(jù)與YTF調(diào)諧頻率一一對應，根據(jù)計算得到并預先存儲起來，在YTF調(diào)諧過程中依次溢出； 接下來，根據(jù)YTF調(diào)諧驅動原理計算得到t時刻對應頻率點上理想的調(diào)諧驅動電流iIN 大??； 然后，根據(jù)等式（1)?（5):
計算得到時間t時刻1^的實際值，從而得到此時刻實際需要的調(diào)諧驅動輸出電壓值Vout； 再然后，將調(diào)諧驅動輸出電壓值Vout帶入式（8)中： Vout = 2X (2XVeefXDAC)/(2m-1)-R in (8) 計算得到斜率補償電壓Voutslop，并結合YTF調(diào)諧斜率補償電路的參考電壓及位數(shù)， 計算得到此時刻實際需要的偏移補償DAC數(shù)據(jù)DACSU)P，其余補償點對應的DAC調(diào)諧數(shù)據(jù)用 同樣的方法得到； 在YTF掃描過程中，每經(jīng)過一個補償點輸出調(diào)諧DAC數(shù)據(jù)的同時，同步輸出偏移補償DAC數(shù)據(jù)DACsuff,調(diào)整ADC器件的參考電壓Vkef，二者共同調(diào)整調(diào)諧ADC器件的輸出電壓。
8. 如權利要求7所述的一種預選器快速跟蹤補償方法，其特征在于，先針對頻譜儀不 同波段的起始段和終止段進行YTF調(diào)諧補償數(shù)據(jù)的摸底，再根據(jù)YTF的磁滯曲線完成整個 頻段的調(diào)諧數(shù)據(jù)補償。
9. 如權利要求8所述的一種預選器快速跟蹤補償方法，其特征在于，每間隔20MHz對 YTF調(diào)諧數(shù)據(jù)進行補償。
10. 如權利要求9所述的一種預選器快速跟蹤補償方法，其特征在于，根據(jù)當前頻譜儀 參數(shù)設置，包括掃描時間SWEEPTME、頻寬SPAN，計算得到YTF調(diào)諧補償點的溢出時間tl =(20MHz/SPAN)XSWEEPTME，每間隔時間tl對YTF調(diào)諧進行補償修正。
【文檔編號】G01R15/00GK104502658SQ201410563651
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權日:2014年10月13日
【發(fā)明者】任水生, 鄧旭亮, 馬風軍, 杜念文, 毛黎明 申請人:中國電子科技集團公司第四十一研究所