【报名阶段需要填写的内容】

1. 参赛者姓名（必填项）：林志文

2. 单位或学校名称（选填项）： 

3. 当前职务或职称（选填项）：电子工程师

4. 参赛作品的名字（必填项）：3GHz频谱分析仪射频采集模块

5. 简要陈述您的idea和作品（必填项）：

    频谱分析仪是频谱测量中用途最广，使用量最大的测量仪器，有着“射频万用表”之称。 超外差式是频谱分析仪广泛采用的结构，它决定了频谱分析仪的整体结构，是频谱分析仪的关键。

本作品主要实现 经济型 高性能 便携频谱仪，该作品主要由六大模块组成：

1. 射频链路，由衰减器，LNA，三级混频（高中频）和 微带滤波器 组成。

2. 本振模块，主要由 宽带集成VCO的PLL组成。

3. 中频处理，由 中频滤波器，数控放大器 ，ADC ，检波器  组成。

4. 扫频模块，有扫频发生器，数控放大器，功率检测器组成。

5. 处理模块，由高性能的M7核单片机完成 整机控制，外部通信， 信号处理 。

6. 人机交互，主要由7寸显示屏，按键，旋转编码器组成。

技术指标参考普源DSA832，国睿安泰信GA4063 和 鼎阳 SSA3032， 成本控制在 1500元左右@20套。

初步指标达到：

1. 测试频率范围：9kHz~3GHz

2. 频率分辨率：1Hz

3. 动态范围：-110dBm~+25dBm

4. 前置放大器：20dB

5. 输入衰减：0~51.5dB，0.5dB步进

6. 噪声系数：<30dB

7. 带宽：RBW: 1Hz~1MHz

             VBW: 1Hz~1MHz

8. 相位噪声： < 105dBc @10kHz  f=2G

9. 幅度精度：<  ±0.5 dB

10. 杂散抑制水平：<60dBc

11. 基准频率：50.000000MHz

      温度稳定度：<1ppm

      频率老化：  <1ppm，<3ppm，1年

体积大约为24cm x 18cm x 2cm，重量在1kg左右，供电为6V@2A。

本作品旨在无线电学习和交流，并为广大电子爱好者提供设计参考和借鉴。

6. 拟用到的立创商城在售物料（必填项）：STM8S003F3P6，EPM240T100CN5，HMC284，XC6206P332，CDCLVC1106

7. 拟用到的非立创商城物料或其它补充（必填项）：SIM-153MH+，ADE-2+，HMC213，LMX2594，LMX2582，LMH6517，AD9235等。

8. 拟用到的EDA工具软件名称（必填项）：PADS，STVD，QUARTUS II，ADS2011，IE3D，CST，HFSS，AutoCAD，ProE等。

【作品正式发表（报名成功后进入设计阶段）需要填写的内容】

一、作品简介

例如，可以包括但不局限于以下内容：

1.作品的整机外观图片或焊接组装好的PCBA图片；

2.作品的研究背景、目的和功能、市场应用前景；

3.作品在创新性、趣味性、实用性甚至公益性方面，有哪些亮点可体现？

 频谱分析仪是无线通信系统测试中使用量最大的仪表之一。随着通信系统的快速发展|，对射频和微波频段的信号测量的需求逐渐增加，频谱分析仪的市场需求不断加大，研究高性能兼顾低成本的频谱分析仪具有广阔的市场及应用前景。  

 近几十年年微波集成电路发展快速，各大厂商推出了众多物美价廉的集成 PLL 芯片， VCO 芯片、放大器，滤波器组件等，使射频模块的设计更加小型化、模块化、标准化方向发展。所以如何应用好现有的技术资源来实现现代测量仪器对射频模块的高指标要求是我们研究的重点。

 目前高端市场的频谱分析仪大部分让国外公司垄断，如 Agilent、 R&S 等国外公司，尤其是在宽带高性能的谱仪研制方面， 对于频率测量范围高到 60GHz 的频谱分析仪的价格十分昂贵。而低端的便携式、经济型频谱分析仪，价格虽然在逐年下降，但最常用的3G频谱仪，还是在万元以上，国内厂商受限于集成电路技术，价格也是不菲，让众多的电子爱好者和学生，即使有心学习射频微波相关知识，却没有足够的资金租赁购买设备，不能不说这是一个很大的遗憾。

 不过时代一直在进步，数字示波器就是一个很好的例子，如今的100M带宽的示波器价格已经非常亲民，频谱分析仪也不会例外。21世纪前，频谱分析仪基本采用纯超外差结构，体积庞大而昂贵。在进入21世纪后，频谱分析仪开始采用数字中频技术，频谱分析仪进入数字化设计时代，超外差+FFT是现代频谱仪的基本结构，集成度很高体积大幅减小，价格也逐年下降。

 本作品就是基于超外差+FFT的结构，引文使用了最新的高性能集成芯片，理论性能，电路简单，体积小，性价比非常高。

有点遗憾的是，考虑到作品成本，没有使用腔体滤波器，而SAW滤波器工艺所限频率做不得到很高（不大于2.5GHz），本作品不得不使用微带滤波器，性能差过腔体滤波器不少。不过随着5G技术的发展，代替SAW的BAW滤波器很容易做到2.5GHz以上，到那时设计将会更加简单，价格也更加便宜。

------------------------------------------更新与2018年7月8日------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 第二版主要增加了信号处理和人机交互模块。

       之所以要要加入这两个模块，主要是设计过程中，反正当前的设计和当初的设计初衷不符合。

当初的设计初衷有以下几点：

 1. 价格，必须低于2000元，这是底线，否则还不如买二手仪器。
        2. 参数，必须达到同类厂家产品的80%，否则不足以作为测量工具。
        3. 功能，必须和同类厂家接近，否则不方便使用。
        4. 教学，必须做到不会RF的可以入门，入门的可以改进，懂行的可以作为教学案例来分析其设计优劣。

            开机即用，操作简明，参数较好，基本功能齐全，丰富的教学案例，面向专业和业余的电子爱好者，没有接触过RF或者刚入门RF的学生，有心学习RF却缺乏足够资金的工程师  以及 缺乏教学工具的老师 ，这才是本作品的意义。

        由于增加了信号处理和人机交互模块，而且空间有限，所以必须采用单芯片的SOC方案，通常有以下几种：
        1. MCU+DSP的新一代cortex-M7
        2. ARM+DSP以TI为代表的达芬奇系列，
        3. ARM+FPGA以xilinx为代表的ZYNQ系列
        4. X86+FPGA。。intel还没出
        5. X86+GPU。。绝对放不下。
        以上综合考虑，方案4和5当前无法实现，方案3接触过但是开发复杂，方案2可行性最大但本人不太懂linux，所以最终选方案1，以NXP的RT1052和ST的STM32H7系列为代表，最后因为熟悉ST系列，选择    STM32H743或者STM32F767

        同时还增加了以下硬件：
        1. 用于缓存液晶屏显示的SDRAM。
        2. 用于缓存高速ADC的异步FIFO。
        3. 用于解调AM/FM的检波功能。
        4. 用于扫频测试的高频信号源和功率检测器，并且是可独立的工作的。
        5. 用于声音播放的声卡和喇叭
        6. 用于远程和数据采集的网卡。
        7. 用于存储大数据的外部flash。

         在第一版的调试过程是，驱动是调通了，第二版的调试估计是7月底，基本功能我还是赶上比赛的，但是完整功能。。。绝对不可能

 外壳是必须的，没有金属屏蔽性能很差。

 PCB和原理图将在比赛尾声放出，因为好多参数现在还不确定。

 比赛结束不等于本项目结束，本作品是开源项目，我将会在另外一个区发帖连载此作品的设计思路，欢迎各位拍砖。

 最后说一句，RF器件真的好贵啊！

------------------------------------------更新与2018年7月8日------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

------------------------------------------更新与2018年8月17日------------------------------------------------------------------------------

果然，还是赶不上。。。唉！ 半桶水的软件。。。~~o(>_<)o ~~

然后视频演示。。。我这个半成品都不知道如何视频演示▄█?█●。。只能晒些图片，证明我不是在忽悠。￣□￣｜｜

先是本次设计最重要的一部分，微带滤波器！

1.     巴特沃斯+椭圆滤波低通级联，右图是我自己简陋的扫频仪的测试图，网络分析仪测试的等我朋友帮我测再上图

      

2.     交叉耦合带通+蝶形低通级联。

     

3.     发夹带通+蝶形低通级联。

      

 

4.     平行耦合带通+蝶形低通级联，这个频率太高，我的设备测不了▄█?█●。。还在拜托朋友中。

    

然后是三次变频！

图是1G的射频信号进来，经过三个混频器变频  下降到  10.7M的频率

计算公式是，F_in ：未知输入信号

                         F_IF1：第一中频，4135.7MHz                F_LO1：第一本地振荡，5135.7MHz                 

F_IF2： 第二中频， 835.7MHz                     F_LO2：第二本地振荡，3300MHz

                         F_IF3：第三中频，10.7MHz                     F_LO3：第三本地振荡， 825MHz

   F_{in  =}   F_LO1  - （F_LO1 +F_LO2+ F_IF3），      F_{IF1 =} （F _IF3 +F_LO2+ F_LO3）

公式得到， 输入信号和本地振荡的频率是线性关系，也是F_IF3的频率和F_in是线性关系。

所以当示波器设置为带宽限制模式 20M，输入频率设置为1G时，如果射频链路正常，示波器可以观察到10.7M的 F_IF3信号。

              

然后我将这个信号，输入 解 调对数放大器，得到 幅度，借用安富莱示波器demo移植，在7寸液晶上显示出幅度信号，这样，输入信号的幅度/频率都能够被确认。

  

以上都是工作在点频模式，下图是扫频模式，扫频模式下，第一本地振荡信号的频率不停变化，当本地振荡信号的频率和输入频率刚好成立公式F_{in  =}   F_LO1  - （F_LO1 +F_LO2+ F_IF3）时，F_IF3输出幅度最大。

黄色线表示扫频信号，低电平表示   F_LO1：第一本地振荡信号的频率从F₁ 线性上升到F₂，高电平反向，从F₂线性下降到F₁，

蓝色线表示F_IF3输出幅度的输出幅度，在黄色线的特定位置，即F_LO1的特定频率点，幅度最大。

至此，频谱仪的射频链路，本地振荡电路，中频滤波，放大和检波电路基本功能先测试了下！我的钱总算没白花O(∩_∩)O哈哈~

然后我就掉软件的坑里了。。。

PS:   后来，我发现老外有一个UHSDR的开源平台，非常适合频谱仪的人机交互，看来完成基本软件功能有望！

------------------------------------------更新与2018年8月17日------------------------------------------------------------------------------

二、系统构架图

用流程图或思维导图等形式，描述您的作品的组成构架，即方案图。

 主机框图 

 

面板框图

    

三、硬件

部分的描述

1.附上原理图&PCB实物图的图片或者源文件（官方建议大家尽量用源文件上传），如果是图片，请确保图片是清晰可辨的；

。。。没调完的图纸拿去上传，出错会被打的￣□￣｜｜

   

  

 

  

 

2.用文字把该作品的实现原理、系统的工作过程大致讲解一下。

 超外差三次变频将射频信号转为中频信号，然后模拟中频+数字中频混合处理，并将其频谱显示出来。

3.注明所用到的EDA工具软件名称并附上设计链接。

原理图和PCB设计软件： PADS9.5

2D设计： AutoCAD

3D设计： ProE

仿真：ADS2011，IE3D，HFSS，Filter Solutions 2009， Si9000，Multisim 14.0

锁相环设计：TIPLLatinumSim  和TICS Pro

软件开发环境：MDK

PS: 设计链接是什么意思？

四、材料清单（BOM列表)

列出您这个作品所用到的主要器件（关键器件即可），比如单片机&ARM芯片、专用集成芯片(ASIC)、传感器、功能模块等。

如果所列出的芯片是来自我们立创商城上的，最好能写出该器件的商品编号或附上对应购买链接。

还是有不少改进空间。

   

  

  

  

  

  

  

  

  

五、软件部分的描述（选填）

如果您的作品涉及到软件，请列出作品对应的软件工作流程图，及关键部分的例程、源码（如果您想开源的话请上传全部源码）。

六、作品演示

请上传您的作品的功能演示到腾讯视频，并编辑到本楼（或附上视频链接）。按要求上传视频可获得10分，具体详见活动规则。

七、总结

例如您在完成该作品过程中的一些体会、碰到的技术问题或调试经验、作品的未来规划，及对我们主办方的建议和意见等。

     2017年年底的时候，有了想学习的射频的想法，先学习相关理论。到了2018年初，感觉光理论太难懂，得练手，然后买了两台二手故障老古董频谱仪，对着官方的图纸和使用手册，打算边学边修，折腾一番，大开眼界，多番排查，终于发现故障点！但是配件暂时买不到，忧伤。。。

后来偶然间逛EEVBLOG，看到老外拆解某厂频谱仪，分析的非常专业，那个现代式的全数字中频频谱仪，对比我手里的老古董，简化了不知多少倍，大量的MMIC（单片微波集成电路）使得设计简化了很多，然后我就萌生了“我也试试看”的念头。

说干就干，寻找相关资料，思考产品定位，架构规划，重新选型器件，性价比权衡，开始学习仿真软件怎么搭建链路模型，怎么设计微带电路，如饥似渴的学习，就像打开了新世界一样刺激！

设计之初，没想那么多，先是尝试把频谱仪的架构拆分，通过购买独立的模块，组合成一个简易的频谱仪。

然后就买了别人的模块，试用感觉。。。坑。

我就开始反思，我做个这频谱仪，为什么要做？能不能做出来？做出来有什么用？

为什么要做？因为不懂手是很难理解射频理论的，超外差频谱仪涉及到了很多射频理论，是非常好的学习素材。

能不能做出来？不论是老古董，还是全数字中频频谱仪，制作工艺都是普通的，设计架构资料也很多，芯片也不难购买，实现功能是肯定没问题的。

做出来有什么用？可以当仪器使用，也可以当学习使用，也可以DIY扩展各种应用，实用和教学兼备。

想明白了这三点，恍然大悟，自己搞个原型，就当交“学费”！

整个设计过程中，作为射频的小白，碰到的技术问题，真是数不胜数啊。。。首先是微带滤波器的仿真，花了超多时间，同轴转微带还没搞定，软件的使用不熟练。还有就是仪器的缺乏，频谱仪还可以自己买，网分真是没法子要靠好哥们帮忙。

这个作品，第一次练手，很多不足之处，特别是把射频部分和中频部分放一起，为了调试方便结果还是不方便真是xxx的！如果是真正的产品，射频部分和中频处理肯定是要分离，然后面板和中频处理可以合并为一块PCB，射频单独一块PCB，然后两块叠层，这样可以大幅减少体积并且有效避免相互干扰。

后来在调试过程中还发现了一些电路bug，选型bug以及性价比更好的器件，感觉6G以下的器件真是便宜很多了，估计是wifi就到5.8G的影响吧。

还有就是PCB使用了罗杰斯的高频RO4003C板材，成本很高，主要是为了保证微带滤波器的设计。如果使用普通FR4板材，介电常数Dk和插损随频率很温度不规律变化是个大麻烦。目前想到的一个解决方向是，插损问题使用AGC增益控制，保证混频器的本振功率， 用电路和芯片的复杂性换来廉价的电路成本。Dk问题尽量使用窄带滤波 ，并且恒温控制。不过这样一来设计复杂度太高，可行性不高，还是降低射频电路面积是降低成本比较可行的方法。

对本次主办方的意见和建议，嗯，希望主办方和学校学生的联系更紧密些，这个想法是因为我读大学的表弟 ，他们协助老师制作一些小项目，但是他们不了解立创这个平台，在岗顶、x宝黑店和一些黑心代理那里吃了不少的亏，我就想像我表弟那样的学生群体也是不少，如果立创平台能够将制作节延伸到更多的学校（比如全广东省^_^），让更多学生群体了解到立创平台，吃亏的人会减少不少，这些学生毕业后很大部分会继续从事电子行业，自然对立创平台选择倾向更高，长远看来是双赢的结果，说实话，x宝这个平台，真不太合适电子样品物料的采购。

以上就是相关总结了，关于这个作品的技术分析，我将更换到 技术交流 专区，抛砖引玉，欢迎大家交流！

最后感谢立创提供了这个平台，感谢楼下所有朋友的支持！

PS:楼下那位 订了板子的叫“无线电定位”朋友，我加你微信了，验证是“起名好困难”。

  

我这周出第一块demo板开始调试朋友如果有兴趣学习此类超外差的话，可以送一块板子给你玩玩

谢谢支持！

  初步预计20套均价控制在1500元。因为是第一版，价格不好控制，我尽可能多的选取通用物料。主要是为了保证性能，第一本振太贵了。

  好的第二版完成后，我会建个交流群大家可以交流下。这个我是打算作为开源项目，即使比赛不能按时完成，我也会继续下去的

很快就会普及了，5年左右这东西的低端系列一定会降价到低端示波器那样。

谢谢支持！从我自己的学习经历，我觉得吧，高频是非常依赖仪器的，如果有频谱仪能事半功倍，但是搜到一些DIY频谱仪范例觉得实用性都比较差，然后就有了就尝试动手设计一个想法。

         朋友，我把的可行性分析思路跟你讲下   

         年初的时候开始冒出这个想法，然后开始搜资料，发现差不多8年前吧，成都电子科大有一个团队已经成功基本实现题中的性能要求，我在仔细阅读了他们的文档后，觉得他们当初是受限于当时的半导体工艺，否则还可以做的更加好。所以可行性是有的，但是科大那个团队只是完成了RF转中频，连ADC都没有做，所以自然也没有信号处理，然后我就开始寻找类似他们方案的真正产品，我相信他们的方案性价比非常高，一定有厂家会实现成品的。

        果然，我搜到了某某（怕生是非我不直接说厂家名字）品牌 和 某某某某 品牌的 详细拆解分析图，他们的方案架构和 科大团队 基本一致，在芯片的选型和方面根据时代变化和实际产品的不同，做出了相应的改进，我根据型号，判断出了他们大概的硬件成本，成本已经降低了不少，但对于小批量的DIY来说，还是偏高。

        我还是不死心，然后就继续疯狂搜索替代芯片，我相信随着5G的到来，砷化镓芯片大量普及成本价格比几年前应该会更便宜！
        还好是搜到了 感谢TI，mini cirrus，ST NXP，还有ADI！ TI全新的性价超高的高性能集成超宽带振荡器让我震惊不已！ mini cirrus 性能稍逊 但价格亲民 的 MMIC 让我倍感欣慰。  ADI的ADC和检波也是应用广泛价格合理容易购买， ST强悍的400MHz主频 和 NXP 600MHz主频 M7双核DSP单片机  让我觉得这特么完全颠覆我对单片机的想象！

         以上的这些芯片，官网上是有着明确的价格说明，经过反复核算，我惊讶的发现性能不俗的同时，价格居然下降不少！ 全部核心芯片加起来不到1000元  的样品！！可见各大半导体厂商对于砷化镓工艺的比之前要精进不少（中兴在泪奔，我硅都还没搞懂呐）！难怪大张旗鼓的推广5G毫米波！！！原来几个G的频率对他们来说都小case了！

        最后，我将我的想法付诸行动，以上是就是我的前期准备工作总结。至于可行性问题，现在跟你说可行性绝逼没有问题一定是吹牛毕竟实物都还没做出来 
        接下来我会把关键芯片型号和价格也也补上，有兴趣的话朋友可以可以先自行分析，超外差的原理就那样，如果你觉得我哪个芯片选的不对或者有更好的，欢迎指正！
        比赛完毕后，无论做的结果如何，我会整理说明文档作为开源项目，离目标差都多远，是客观条件是主观设计错误导致的，供有兴趣的朋友研究。 这个作品不会因为比赛完结就不搞，我可是做好了半年全职的准备了 

让我先试试吧，现在还只是到在找高频板生产商生产电路的阶段呢。

做出来ok的话，一定送

   感谢支持！终于有人提出问题了哈哈！没人提问题我很忐忑因为自己也是第一次独立设计比较完整的RF电路。

    先回答朋友这个问题，框图里面的功分器，实际电路是个电阻网络组成的不对称功分器，原本参考自ADI的 ADL5910 器件推荐图纸（见下图），用于功率保护。

    我当初的思考是，因为要兼顾成本，所以mini cirrus的器件用不了。 剩下就是微带耦合和电阻网络，这种情况下，空间足够的话微带耦合是首选。

    但是第二版的电路中，为了考虑到产品的实用性，我在原来基础上加入了 频谱仪/扫频仪 的双功能模型，因为实际的RF开发中，扫频仪也是一个非常重要的功能，尤其是调试滤波器，没有矢量网络分析仪的情况下，扫频仪是不错的一种替代方法。并且，扫频仪本身可以作为一个简易的功率检测器，或者高频信号源。 

    因此，无论是教学，还是实际应用，扫频功能都非常重要。但是本作品本身成本就很高，如果按照现有的设计，频谱仪+跟踪源选件的设计方式，成本就更加高，所以，我改变思路，将 扫频仪 部分的功能独立出来，可以不依靠 频谱仪的变频电路独立运行，这样DIY的成本大大减少，变频部分的混频和本振的价格是很高的。

    这样，回到是微带耦合还是电阻网络的问题，微带耦合多为弱耦合（-20dB或者-15dB），如果应用在扫频仪中，弱耦合的话降低了 扫频仪 的功率检测范围。但是电阻网络的功率分配就容易自定义了，甚至可以直接耦合，这样，扫频仪功率检测范围就增加不少。当然ADL5910的动态范围不足，所以第二版没有使用该器件。

    以上，就是我设计第二版的思路。

    但是看到朋友你推荐的方案后，我又仔细的想了想，觉得其实微带耦合也是配合电阻改成直接耦合的！微带的优势还是很大，电阻首先就是温漂和精度问题，唉当初思考时间还是不够周全！   朋友果然专业人士  

 

某阳的和某源的

1.  我打了好多孔啊。屏蔽腔也画了

 

2.  不用微带我记得是当初考虑低频耦合的问题，因为输入频率不高所以干脆就上电阻调试。

3.  感谢朋友！不着急哈哈！我用的不是网分，就是个标量的扫频仪简单测测滤波器，现在拜托了我哥们帮我用大家伙网分测！设计大意了不应该用SMA，3G之后焊盘过孔非常难匹配，应该用SNMP的。测试图看不清是我的错word编辑里刚好放上去就看不清。。。全部重新改。

4.  我整个芯片成本预计就1200样子，如果一个PLL就400块那还怎么玩，而且对应混频器，PA也贵不少。 输入频率高的话，可以用换波段到 下变频模式。 1st IF不够高最大问题是对输入的滤波器的阻带抑制很严格，否则1st LO泄露到 输入就麻烦了，微带的阻带抑制比腔体差不少，这时就要选 混频器的 LO 隔离度好的，ADI的混频器实在太贵，所以选来选去还是4G到5G之间比价好搭配器件。其实现在集成度好高，射频部分蛮容易实现的，GUI倒是难倒我了，果然我就是搞硬件的。。。

5.  是嘛，要去看看

6.  去找找新的。

7.  不是共面波导，就是微带传输，我绿油有靠的那么近么？ 虽然净空还可以再大些。

8.  我现在没有外壳，验证电路基本功能，这个PCB设计是夹在顶部屏蔽腔和底部屏蔽腔之间，承力足够了，而且可以体积可以缩小很多，板子大了亏死浪费，早知道把毫米波模块 拼板 拼上 现在尴尬了

1. 改完了。

2. 2.92mm后来我发现国产的不是很贵，snmp也可以跑到28G，也是几十块一个，SMA不行，那个针脚长，插孔型的更是难搞，加上焊接后阻抗非常难匹配。

3. 我也在等，人家忙不好意思啊。

4. 我看到mini cirrus有个矢网的大学计划，射频收发机单芯片非常牛B，是全球顶尖的做雷达成像的公司的芯片，配上mini自身的定向耦合器和软件，很简单就可以搭建一个标准 3通道 的2端口矢网，而且价格便宜（以老外的收入。。），很想搞个试试但没钱PS:老外读大学好幸福

5. 微信加你了。

6. 看来是净空太近了，下次加大，而且边上加多过孔。

7. 说起指标真是心累，我手里的频谱仪都是故障机，。。我还在修它们，租赁好设备都租不起所以只能自己动手修坏的 所以没有一台频谱仪的痛苦真是痛苦，所以我开头说的真是自己亲身经历。

还在继续搞。

方案大概，详细说明本来想在帖子修改，不过帖子的编辑已经被锁定了。

方案主要是对中频处理的更改，之前中频方案是硬件中频+模拟检波的方案，经过详细思考和多番对比，我最终放弃了硬件中频的方案，改用数字中频的。

数字中频的处理比较复杂，我这一季度都在搞数字中频，用FPGA实现正交下变频，目前才算搞出基本功能 抽取滤波检波，接下来联调。

搞完之后发现，这个选择是正确的，LC和石英之类的滤波器比较容易实现，但是调试复杂，中周和石英的一致性等等，都是大问题。而且解调功能比较单一，后续改进非常麻烦。

数字中频不但稳定，而且解调功能丰富，升级也容易，电路结构也较简单，优点众多，就是。。。要写FPGA代码和matlab的算法调试。

另一个改动是FR4普通板材的实现，之前是一大张罗杰斯的4003C板材，成本太高。我仔细思考了很久，总算找到思路解决这个问题。虽然要付出组装复杂以及性能下降一些的代价，但是值得的。

现在这个板子还是比较多缺陷的，感觉还是理解不够到位，“3次样板定理”果然还是很可靠。

现在继续苦逼的敲代码。。。要赶上第四届比赛。

爆肝中！GUI还在完善，RBW的代码才写完一个效果下图。。。还有VBW和检波部分。。工作量恐怖。。预计还需要一个季度才能完成基本功能。

 

有啊，在官网上的大学计划。https://ww3.minicircuits.com/products/researcheducation.html

本来就是教育演示用品主要是推那个芯片。

可以交个朋友？我的微信是：

为了避免被乱七八糟的广告找上号码，这里有一个简单的问题就可以回答出来。

   超外差频谱仪如果选用高中频方案，当第一本振设置为15GHz，第二本振为1,121,663,484Hz，第三本振为433.333MHz，第三中频为10.7MHz，请问此时对应检测的RF输入频率是？

答案就是我的微信了实属无奈请不要介意。。。

今年比赛肯定赶的上成品。。

到时可以交个朋友？我的微信是：

为了避免被乱七八糟的广告找上号码，这里有一个简单的问题就可以回答出来。

   超外差频谱仪如果选用高中频方案，当第一本振设置为15GHz，第二本振为1,121,663,484Hz，第三本振为433.333MHz，第三中频为10.7MHz，请问此时对应检测的RF输入频率是？

答案就是我的微信了实属无奈请不要介意。

PC接入，要么自带一个PC，那个功耗和成本都很高，要么外置一个PC，成本降低不少，但是使用起来很不方便。

QT是最合适的，使用ZYNQ方案可以做到性能成本最优化，但是我对linux实在不熟悉，所以只好用强悍些的单片机来完成，预计最后是400M主频的H7或者600M主频的RT1052来跑，现在觉得429跑大屏UI还是吃力了些。

不是

额。。。我今年上半年，就是在解决不用高频板的问题而且我已经解决了。

绝对会的。设计之初就考虑了套件情况，物料选择都是通用性很强，或者容易买到拆机品。

目前进度来看，射频部分经过测试，验证了全FR4方案下使用集成滤波器是可行的，相比射频微带滤波器，小批量成本仍然低于射频板，随着数量增加成功会超过射频板不少，但是集成滤波器比微带滤波器性能更加优良。

之前简单搭了个电路测试了下集成滤波器，发现性能真是相当不错，而且阻带抑制还可以优化，主要是PCB和外壳接触不是很好，手册标准可以到-70dBm一下，相比这个频带的微带带通，不仅插损大，而且带宽也更大。

数字中频部分进度缓慢，数字变频早已搞完，但是大动态和检波处理进展缓慢。并且，数字中频成本比预想的要高，尤其是少量的情况下。

模拟中频进度喜人！验证测试并评估了下成本，非常低廉，体积也不是很大！而且不需要特殊器件，全是通用品！决定先搞定模拟中频的频谱仪，虽然RBW就到300Hz的样子，但是也够一般情况下使用了。

接下来这个季度就是整机装配，标准的高中频超外差架构接收的性能，肯定不会让大家失望，至于价格会有清单，在不含外壳的情况下，模拟中频版的物料应该在2000左右，主要是高频PLL和液晶屏死贵死贵的。

有3次的，也有2次的，当然也有4次的，看末端的中频带宽。

    比如3G的输入，如果变频2次，中频大概几百MHz，目前的射频采样ADC能支持的，当然这个价格的ADC也是很感人，数据处理要求也是很感人，目前实时频谱仪会用这种方案。

如果3次变频，中频21.4M或者10.7M就可以了，这个带宽的解决方案在八九十年代很容易用分立元件实现，老式的低端超外差频谱仪，基本就是3次，不过RBW最低就是1K的样子。

如果是4次变频，那个最后一个中频可以做到几K或是十几K，这个频率更低，适合当年的ADC采集，然后FFT来做窄带扫描，可以分辨到1Hz，这就是典型的超外差+FFT频谱仪方案，90年代基本都是这个风格。

如果1次变频，宽带扫描的话你，你的滤波器要很变态，因为信号源不一定是点频。。。当然如果是点频的话就可以，所以扫频仪可以用这种方案，标量网分也是。

如果不变频，那就是零中频，典型的就是现在的手机，还有软件无线电。零中频有点突出，缺点也很突出，科创现在在搞的就是零中频的宽带频谱仪，各种深坑令人落泪。。。

     其实根源还是宽带调谐滤波器不好搞，只好用混频来替代。目前YTF滤波器的调谐范围最宽，但是低频不行，而且功耗大，带宽倒可以做到几M，品质因数很不错。

变容二极管的品质因数不行，所以对于的电调谐滤波器指标很一般。

开关选频的方案，电路很是臃肿。

    所以变频还真是受限于滤波器，或者说受限于LCR的本质，如果可以做到锁相环芯片那样小，配合射频ADC直接采样，体积缩小N多，不过LCR涉及到基本物理规则，这个真心不好搞，半个多世纪了还是没办法，所以仪器基本还是外差方案，不然指标不行。

    按你这种情况，如果输入同时存在1G和2G的信号，但设置只要检测2G的信号，这时本振设置成3G中频变频为1G，可是混频器的RF和IF的隔离度不高，如HMC219才22dB，这样输入的1GHz和中频的1G混合在了一起导致测量出错。

    低中频方案并不是不可行，而是需要复杂的预选的滤波器进行输入带宽限制，YTF滤波器就是一种很好的输入预选滤波器，可惜YTF的带宽最低得2GHz，所以低频情况下还是老老实实用高中频方案性能最佳。

指标优化以及海量的代码和调试，前半年搞生活费去了导致进度一拖再拖。。

成品的话我现在只有一套自己调试用。

我现在的都是十几块板子模块化调试，因为要优化指标可能要不停添加/替换模块，所以没有整板。要缩小到整板，要得指标全部优化的差不多了，架构基本完善了才做，虽然现在优化到全FR4了，板子成本降低了很多，但是器件还是很烧钱的，我只是个人研究者而已。。

  

目前单音的指标接近传统频谱仪，下图所示，衰减器10dB，RBW是60k，底噪达到-84dBm，无杂散。因为使用了模拟中频所以形状因子比较大，但是便宜啊^_^。

 

。。。图都传不上了。。。说我画中画，我哪有！晕！

我也很想早点出，但是奈何我软件写的狗爬而且没有固定收入，只能缓慢推进。。。