射頻信號(hào)系統(tǒng)、射頻信號(hào)源和頻率擴(kuò)展裝置的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及測(cè)試測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種射頻信號(hào)系統(tǒng)、射頻信號(hào)源和頻 率擴(kuò)展裝置的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 射頻信號(hào)源是一種產(chǎn)生正弦信號(hào)及各種調(diào)制信號(hào)的信號(hào)發(fā)生裝置，它的輸出頻率 范圍寬，可以從幾 kHz至幾 GHz，甚至達(dá)到幾十GHz，幅度輸出范圍大，且幅度輸出精度高，具 有各種模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制功能，廣泛應(yīng)用于軍事、通信、教學(xué)等多領(lǐng)域。
[0003] 射頻信號(hào)源輸出信號(hào)的頻率范圍有限，現(xiàn)有技術(shù)通常采用倍頻方式來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率擴(kuò) 展。如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)的一種射頻信號(hào)系統(tǒng)10的原理示意圖。射頻信號(hào)系統(tǒng)10 包括射頻信號(hào)源110和頻率擴(kuò)展裝置100,頻率擴(kuò)展裝置100包括：由倍頻器1011和濾波 器組1012構(gòu)成的頻率合成模塊101、自動(dòng)電平控制（ALC，Automatic Level Control)電路 102、可變衰減器103、直通通路104、開(kāi)關(guān)105和開(kāi)關(guān)106。頻率合成模塊IOUALC電路102 和可變衰減器103構(gòu)成頻率擴(kuò)展通路。
[0004] 射頻信號(hào)源110輸出的射頻信號(hào)作為頻率擴(kuò)展裝置100的輸入信號(hào)。倍頻器1011 用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行倍頻，通常利用放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)，放大器處于壓縮（即，非線性）狀態(tài)，在 這種狀態(tài)下，放大器輸出的各次諧波將急劇變大，低次諧波甚至接近基波的幅度，然后通過(guò) 濾波器組1012將基波及不需要的諧波濾除掉，得到需要輸出的頻率信號(hào)，這里要求濾波器 組1012有很高的帶外抑制。倍頻器1011接收的輸入信號(hào)通常要求具有較高的驅(qū)動(dòng)功率， 其倍頻后的輸出信號(hào)通常幅度固定，要通過(guò)后級(jí)的ALC電路102和可變衰減器103進(jìn)行大 范圍精細(xì)的幅度控制，最終產(chǎn)生頻率擴(kuò)展信號(hào)。此外，還可以通過(guò)開(kāi)關(guān)105切換選擇，將輸 入信號(hào)直接引入到直通通路104中，并通過(guò)開(kāi)關(guān)106的切換選擇，將直通通路104輸出的信 號(hào)作為頻率擴(kuò)展裝置100的輸出信號(hào)。
[0005] 現(xiàn)有技術(shù)要求ALC電路102及可變衰減器103本身的工作頻率覆蓋到擴(kuò)展頻率范 圍。ALC電路102中的衰減器、放大器以及檢波器，隨著頻率的變化存在著頻率響應(yīng)，校準(zhǔn) 時(shí)，對(duì)于同一輸出幅度，需要對(duì)不同頻點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)；而衰減器、檢波器對(duì)于同一頻率、不同幅 度又存在著線性誤差，也需要進(jìn)行校準(zhǔn)補(bǔ)償。因此，ALC電路102不但要進(jìn)行頻率響應(yīng)的校 準(zhǔn)，還要在不同輸出信號(hào)的幅度下對(duì)線性誤差進(jìn)行校準(zhǔn)補(bǔ)償，相當(dāng)于在一個(gè)曲面上進(jìn)行校 準(zhǔn)插值修正，在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中增加了校準(zhǔn)的復(fù)雜性和難度。
[0006] 此外，現(xiàn)有技術(shù)的射頻信號(hào)系統(tǒng)10還存在一個(gè)問(wèn)題：一方面，用戶需要對(duì)射頻信 號(hào)源110進(jìn)行配置，例如，射頻信號(hào)源110輸出射頻信號(hào)的幅度、頻率等；另一方面，用戶還 需要對(duì)頻率擴(kuò)展裝置100進(jìn)行配置，例如，直通通路104和頻率擴(kuò)展通路的切換選擇?？梢?看出，用戶需要在兩個(gè)儀器上分別配置調(diào)節(jié)，操作繁瑣，特別是當(dāng)射頻信號(hào)源110和頻率擴(kuò) 展裝置100距離較遠(yuǎn)時(shí)，操作更為不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種射頻信號(hào)系統(tǒng)、射頻信號(hào)源和頻率擴(kuò)展裝 置的控制方法，實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)源和頻率擴(kuò)展裝置的相互控制，僅通過(guò)配置射頻信號(hào)源就能 實(shí)現(xiàn)頻率擴(kuò)展功能，方便用戶操作。
[0008] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種射頻信號(hào)系統(tǒng)的控制方法，所述射頻信號(hào) 系統(tǒng)包括射頻信號(hào)源和頻率擴(kuò)展裝置，所述方法包括：
[0009] 步驟A，所述射頻信號(hào)源識(shí)別所述頻率擴(kuò)展裝置；
[0010] 步驟B，識(shí)別成功后，所述射頻信號(hào)源進(jìn)行輸出頻率的配置；
[0011] 步驟C，所述射頻信號(hào)源根據(jù)所述輸出頻率產(chǎn)生初始頻率信號(hào)和開(kāi)關(guān)控制信號(hào)；
[0012] 步驟D，所述頻率擴(kuò)展裝置根據(jù)所述初始頻率信號(hào)和所述開(kāi)關(guān)控制信號(hào)產(chǎn)生所述 頻率擴(kuò)展裝置的輸出信號(hào)。
[0013] 本控制方法實(shí)現(xiàn)了射頻信號(hào)源和頻率擴(kuò)展裝置的信號(hào)交互，射頻信號(hào)源可以對(duì)頻 率擴(kuò)展裝置進(jìn)行控制，僅通過(guò)配置射頻信號(hào)源就能夠控制實(shí)現(xiàn)頻率擴(kuò)展功能，用戶無(wú)需在 兩個(gè)儀器上分別進(jìn)行配置調(diào)節(jié)，簡(jiǎn)化了操作步驟，用戶使用便捷。
[0014] 作為一個(gè)舉例說(shuō)明，所述方法還包括：
[0015] 步驟E，所述射頻信號(hào)源向所述頻率擴(kuò)展裝置輸出所述參考信號(hào)；
[0016] 步驟D為所述頻率擴(kuò)展裝置根據(jù)所述參考信號(hào)、所述初始頻率信號(hào)和所述開(kāi)關(guān)控 制信號(hào)產(chǎn)生所述頻率擴(kuò)展裝置的輸出信號(hào)。
[0017] 則，頻率擴(kuò)展裝置的鎖相環(huán)模塊輸出的本振信號(hào)的頻率將與射頻信號(hào)源輸出的初 始頻率信號(hào)同頻同相，保證了輸出信號(hào)頻率的準(zhǔn)確性。
[0018] 作為一個(gè)舉例說(shuō)明，所述方法還包括：
[0019] 步驟F，由一個(gè)晶振向所述頻率擴(kuò)展裝置輸出所述參考信號(hào)；
[0020] 步驟D為所述頻率擴(kuò)展裝置根據(jù)所述參考信號(hào)、所述初始頻率信號(hào)和所述開(kāi)關(guān)控 制信號(hào)產(chǎn)生所述頻率擴(kuò)展裝置的輸出信號(hào)。
[0021] 則，該頻率擴(kuò)展裝置可以適用于沒(méi)有參考輸出端口的射頻信號(hào)源。
[0022] 作為一個(gè)舉例說(shuō)明，所述步驟A包括：
[0023] 所述射頻信號(hào)源檢測(cè)到有外部裝置連接時(shí)，查詢所述外部裝置的ID識(shí)別信息；當(dāng) 查詢到的ID識(shí)別信息與所述射頻信號(hào)源預(yù)存的設(shè)備信息相同時(shí)，則識(shí)別成功。
[0024] 作為一個(gè)舉例說(shuō)明，所述射頻信號(hào)源自身預(yù)存有頻率轉(zhuǎn)換表；所述頻率轉(zhuǎn)換表記 錄有多個(gè)不同的輸出頻率和實(shí)際頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系；所述步驟C包括：所述射頻信號(hào)源通過(guò) 查詢所述頻率轉(zhuǎn)換表，將輸出頻率轉(zhuǎn)換為實(shí)際頻率；之后，按照所述實(shí)際頻率產(chǎn)生所述初始 頻率信號(hào)。
[0025] 作為一個(gè)舉例說(shuō)明，所述射頻信號(hào)源自身預(yù)存有開(kāi)關(guān)狀態(tài)表；所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)表記 錄有多個(gè)不同的輸出頻率和開(kāi)關(guān)狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；所述步驟C包括：所述射頻信號(hào)源通過(guò) 查詢所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)表，根據(jù)輸出頻率產(chǎn)生開(kāi)關(guān)狀態(tài)；之后，按照所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)產(chǎn)生所述開(kāi)關(guān) 控制信號(hào)。
[0026] 作為一個(gè)舉例說(shuō)明，所述頻率擴(kuò)展裝置具有不同濾波頻段的多個(gè)并聯(lián)的濾波器， 選通一個(gè)所述濾波器對(duì)應(yīng)一種開(kāi)關(guān)狀態(tài)；
[0027] 所述步驟D包括：
[0028] 依據(jù)所述參考信號(hào)通過(guò)鎖相環(huán)產(chǎn)生一個(gè)本振信號(hào)；
[0029] 依據(jù)所述開(kāi)關(guān)控制信號(hào)選通所述多個(gè)并聯(lián)的濾波器中的其中一個(gè)濾波器；
[0030] 利用選通的濾波器濾除初始頻率信號(hào)中的諧波，產(chǎn)生濾波后的初始頻率信號(hào)；
[0031] 將濾波后的初始頻率信號(hào)與本振信號(hào)進(jìn)行混頻和濾波，產(chǎn)生混頻信號(hào)；
[0032] 對(duì)混頻信號(hào)進(jìn)行放大，產(chǎn)生頻率擴(kuò)展信號(hào)，所述頻率擴(kuò)展信號(hào)作為所述頻率擴(kuò)展 裝置的輸出信號(hào)。
[0033] 作為一個(gè)舉例說(shuō)明，所述頻率擴(kuò)展裝置還包括：傳輸所述初始頻率信號(hào)的直通通 路，選通所述直通通路對(duì)應(yīng)另一種開(kāi)關(guān)狀態(tài)；
[0034] 所述步驟D包括：
[0035] 依據(jù)所述開(kāi)關(guān)控制信號(hào)選通所述直通通路；
[0036] 將所述初始頻率信號(hào)輸入至所述直通通路；
[0037] 將直通通路輸出的初始頻率信號(hào)作為所述頻率擴(kuò)展裝置的輸出信號(hào)。
[0038] 本發(fā)明還公開(kāi)了一種射頻信號(hào)源的控制方法，包括：
[0039] 步驟A，所述射頻信號(hào)源識(shí)別頻率擴(kuò)展裝置；
[0040] 步驟B，識(shí)別成功后，所述射頻信號(hào)源進(jìn)行輸出頻率的配置；
[0041] 步驟C，所述射頻信號(hào)源根據(jù)所述輸出頻率產(chǎn)生初始頻率信號(hào)和開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，并 將所述初始頻率信號(hào)和開(kāi)關(guān)控制信號(hào)發(fā)送至所述頻率擴(kuò)展裝置。
[0042] 本控制方法實(shí)現(xiàn)了射頻信號(hào)源和頻率擴(kuò)展裝置的信號(hào)交互，射頻信號(hào)源可以對(duì)頻 率擴(kuò)展裝置進(jìn)行控制，僅通過(guò)配置射頻信號(hào)源就能夠控制實(shí)現(xiàn)頻率擴(kuò)展功能，用戶無(wú)需在 兩個(gè)儀器上分別進(jìn)行配置調(diào)節(jié)，簡(jiǎn)化了操作步驟，用戶使用便捷。
[0043] 作為一個(gè)舉例說(shuō)明，所述方法還包括：步驟E，所述射頻信號(hào)源向所述頻率擴(kuò)展裝 置輸出一個(gè)參考信號(hào)。
[0044] 作為一個(gè)舉例說(shuō)明，所述步驟A包括：
[0045] 所述射頻信號(hào)源檢測(cè)到有外部裝置連接時(shí)，查詢所述外部裝置的ID識(shí)別信息；當(dāng) 查詢到的ID識(shí)別信息與所述射頻信號(hào)源預(yù)存的設(shè)備信息相同時(shí)，則識(shí)別成功。
[0046] 作為一個(gè)舉例說(shuō)明，所述射頻信號(hào)源自身預(yù)存有頻率轉(zhuǎn)換表；所述頻率轉(zhuǎn)換表記 錄有多個(gè)不同的輸出頻率和實(shí)際頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系；所述步驟C包括：所述射頻信號(hào)源通過(guò) 查詢所述頻率轉(zhuǎn)換表，將輸出頻率轉(zhuǎn)換為實(shí)際頻率；之后，按照所述實(shí)際頻率產(chǎn)生所述初始 頻率信號(hào)。
[0047] 作為一個(gè)舉例說(shuō)明，所述射頻信號(hào)源自身預(yù)存有開(kāi)關(guān)狀態(tài)表；所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)表記 錄有多個(gè)不同的輸出頻率和開(kāi)關(guān)狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；所述步驟C包括：所述射頻信號(hào)源通過(guò) 查詢所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)表，根據(jù)輸出頻率獲得開(kāi)關(guān)狀態(tài)；之后，按照所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)產(chǎn)生所述開(kāi)關(guān) 控制信號(hào)。
[0048] 本發(fā)明還公開(kāi)了一種頻率擴(kuò)展裝置的控制方法，所述頻率擴(kuò)展裝置包括：
[0049] 濾波模塊，其具有不同濾波頻段的多個(gè)并聯(lián)的濾波器，用于通過(guò)控制單元選通的 濾波器濾除初始頻率信號(hào)中的諧波，產(chǎn)生濾波后的初始頻率信號(hào)；所述初始頻率信號(hào)由一 個(gè)射頻信號(hào)源產(chǎn)生；
[0050] 鎖相環(huán)模塊，用于依據(jù)一個(gè)參考信號(hào)通過(guò)鎖相環(huán)產(chǎn)生一個(gè)本振信號(hào)；
[0051] 混頻模塊，用于將濾波后的初始頻率信號(hào)和本振信號(hào)進(jìn)行混頻和濾波，產(chǎn)生混頻 信號(hào)；
[0052] 放大器，用于通過(guò)對(duì)混頻信號(hào)進(jìn)行放大彌補(bǔ)插入損耗，產(chǎn)生頻率擴(kuò)展信號(hào)；
[0053] 控制模塊，用于對(duì)鎖相環(huán)模塊和濾波模塊進(jìn)行控制；
[0054] 所述方法包括：
[0055] 步驟G，控制模塊控制鎖相環(huán)模塊產(chǎn)生所述本振信號(hào)；
[0056] 步驟H，控制模塊響應(yīng)于所述射頻信號(hào)源發(fā)送的開(kāi)關(guān)控制信號(hào)，選通所述多個(gè)并聯(lián) 的濾波器中的其中一個(gè)