矢量网络分析装置及系统的制作方法

本申请涉及电子测量仪器，尤其涉及矢量网络分析装置及系统。

背景技术：

1、矢量网络分析仪(vectornetworkanalyzer，vna)是一种电磁波能量的测试设备，被广泛应用于微波芯片、器件、模块和系统等特性参数的精确测量，是通信、雷达、遥感等系统研发过程中必不可少的测量仪器，应用领域广阔且市场空间巨大。

2、现有的矢量网络分析仪的系统架构如图1所示，以双端口矢量网络分析仪为例)，利用r1和r2两个参考接收机测量激励信号，a接收机和b接收机测量反射和传输信号，从而测量被测器件(device under test，dut)。具体地，现有的矢量网络分析仪的接收机部分的系统架构如图2所示，利用下变频的方式，逐级将高频信号下变变频至可采样处理的用高性低频信号，经高速模数转换器(analog-to-digital converter，adc)采样处理之后，还需经过复杂的数据运算处理才能得到测量结果。

3、因此，现有的矢量网络分析仪内部接收机存在电路结构复杂、设计难度大的问题，导致矢量网络分析仪成本高、体积大、不利于矢量网络分析仪的应用推广和便携化设计。

技术实现思路

1、本申请的主要目的为提供矢量网络分析装置及系统，旨在解决现有技术的矢量网络分析仪内部接收机电路结构复杂、导致矢量网络分析仪体积大、成本高的问题，简化接收机的射频电路结构，大幅度降低矢量网络分析仪的硬件成本，减小矢量网络分析仪的体积，为经济便携型矢量网络分析仪提供一种新的解决方案。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种矢量网络分析装置，具有具有用于与被测器件分别连接的第一端口和第二端口，其中矢量网络分析装置包括：

3、信号源模块、信号分离模块、接收机模块和数据处理模块；所述信号源模块用于提供激励信号；所述信号分离模块与所述信号源模块连接和所述第一端口分别连接，用于分别提供参考信号和反射信号；所述接收机模块与所述信号分离模块和所述第二端口分别连接，用于接收所述被测器件的输出信号，以及所述参考信号和/或所述反射信号，并输出指示信号；所述数据处理模块与所述接收机模块连接，用于根据所述指示信号确定所述被测器件的参数信息。

4、在其中一个实施例中，所述接收机模块至少包括一个矢量功率检测芯片；所述矢量功率检测芯片用于接入所述参考信号、所述反射信号和所述输出信号，并输出所述指示信号；所述指示信号包括所述参考信号与所述输出信号的幅度差值与相位差值，或所述反射信号与所述输出信号的幅度差值与相位差值；所述指示信号为电平信号。

5、在其中一个实施例中，所述信号分离模块包括功率分配单元、第一开关单元、第二开关单元、第一定向耦合单元和第二定向耦合单元；所述功率分配单元的输入端与所述信号源模块连接，所述功率分配单元的第一输出端通过所述第一开关单元与所述接收机模块的第一信号端和第二信号端分别连接，所述功率分配单元的第二输出端通过所述第二开关单元与所述第一定向耦合单元的第一端和所述第二定向耦合单元的第一端分别连接；所述第一定向耦合单元的第二端与所述第一端口连接，所述第二定向耦合单元的第二端与所述第二端口连接；所述第一开关单元用于选通所述功率分配单元的第一输出端与所述接收机模块的第一信号端之间的回路，或选通所述功率分配单元的第一输出端与所述接收机模块的第二信号端之间的回路；所述第二开关单元用于选通所述功率分配单元的第二输出端和所述第一定向耦合单元的第一端之间的回路，或选通所述功率分配单元的第二输出端和所述第二定向耦合单元的第一端之间的回路。

6、在其中一个实施例中，所述接收机模块包括第一接收机单元、第二接收机单元、第三开关单元和第四开关单元；所述第一接收机单元通过所述第三开关单元与所述第一定向耦合单元的第三端和所述第二定向耦合单元的第三端分别连接，所述第二接收机单元通过所述第四开关单元与所述第一定向耦合单元的第三端和所述第二定向耦合单元的第三端分别连接；所述第三开关单元用于选通所述第一定向耦合单元的第三端与所述第一接收机单元之间的回路，或选通所述第二定向耦合单元的第三端与所述第一接收机单元之间的回路；所述第四开关单元用于选通所述第二定向耦合单元的第三端与所述第二接收机单元之间的回路，或选通所述第一定向耦合单元的第三端与所述第二接收机单元之间的回路。

7、在其中一个实施例中，所述第一接收机单元包括第一矢量功率检测芯片，所述第二接收机单元包括第二矢量功率检测芯片；所述第一矢量功率检测芯片的第一信号端口通过所述第一开关单元与所述功率分配单元的第一输出端连接，所述第一矢量功率检测芯片的第二信号端口与所述第三开关单元连接；所述第一矢量功率检测芯片的第三信号端口与所述数据处理模块连接；所述第二矢量功率检测芯片的第一信号端口通过所述第一开关单元与所述功率分配单元的第一输出端连接，所述第二矢量功率检测芯片的第二信号端口与所述第四开关单元连接；所述第二矢量功率检测芯片的第三信号端口与所述数据处理模块连接。

8、在其中一个实施例中，还包括物联网模块；所述物联网模块通过通信接口与所述数据处理模块连接，用于将所述参数信息发送至云服务器。

9、在其中一个实施例中，还包括usb接口模块；所述usb接口模块与所述数据处理模块连接，用于将所述参数信息发送至外接设备。

10、在其中一个实施例中，还包括信号衰减模块；所述信号衰减模块设置在所述信号源模块与所述信号分离模块之间，用于调节所述激励信号的功率。

11、在其中一个实施例中，所述被测器件的参数信息至少包括：所述被测器件的s11、s21、s12和s22网络参数。

12、本申请的第二方面提供了一种矢量网络分析系统，包括云服务器和矢量网络分析装置，所述矢量网络分析装置为上述任一实施例所提供的矢量网络分析装置；所述云服务器用于与所述矢量网络分析装置进行通讯。

13、本申请实施例与现有技术相比存在的有益效果是：矢量网络分析装置通过信号源模块提供激励信号，信号分离模块分别提供参考信号和反射信号，接收机模块接收被测器件的输出信号，以及参考信号和/或所述反射信号，并输出指示信号，数据处理模块根据指示信号确定被测器件的参数信息，大大简化了矢量网络分析装置的电路结构，实现精确获取被测器件的参数信息，同时降低成本，减小体积，有利于矢量网络分析装置的应用推广和便携化设计。

技术特征：

1.一种矢量网络分析装置，具有用于与被测器件分别连接的第一端口和第二端口，其特征在于，所述矢量网络分析装置包括：信号源模块、信号分离模块、接收机模块和数据处理模块；

2.如权利要求1所述的矢量网络分析装置，其特征在于，所述接收机模块至少包括一个矢量功率检测芯片；

3.如权利要求2所述的矢量网络分析装置，其特征在于，所述信号分离模块包括功率分配单元、第一开关单元、第二开关单元、第一定向耦合单元和第二定向耦合单元；

4.如权利要求3所述的矢量网络分析装置，其特征在于，所述接收机模块包括第一接收机单元、第二接收机单元、第三开关单元和第四开关单元；

5.如权利要求4所述的矢量网络分析装置，其特征在于，所述第一接收机单元包括第一矢量功率检测芯片，所述第二接收机单元包括第二矢量功率检测芯片；

6.如权利要求1至5任一项所述的矢量网络分析装置，其特征在于，还包括物联网模块；

7.如权利要求1至5任一项所述的矢量网络分析装置，其特征在于，还包括usb接口模块；

8.如权利要求1至5任一项所述的矢量网络分析装置，其特征在于，还包括信号衰减模块；

9.如权利要求1至5任一项所述的矢量网络分析装置，其特征在于，所述被测器件的参数信息至少包括：

10.一种矢量网络分析系统，其特征在于，包括云服务器和矢量网络分析装置，所述矢量网络分析装置为权利要求1至9任一项所述的矢量网络分析装置；

技术总结
本申请涉及电子测量仪器技术领域，尤其涉及矢量网络分析装置及系统，矢量网络分析装置包括信号源模块、信号分离模块、接收机模块和数据处理模块，信号源模块用于提供激励信号；信号分离模块与信号源模块连接和第一端口分别连接，用于分别提供参考信号和反射信号；接收机模块与信号分离模块和第二端口分别连接，用于接收被测器件的输出信号，以及参考信号和/或反射信号，并输出指示信号；数据处理模块与接收机模块连接，用于根据指示信号确定被测器件的参数信息。简化了矢量网络分析装置的电路结构，实现精确获取被测器件的参数信息，同时降低成本，减小体积。

技术研发人员：唐超,余旭,李书俊,张松松,张新垒
受保护的技术使用者：昆煜高频（苏州）技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16