混合双通道毫米波衰减测量方法及系统.pdf

本发明公开了混合双通道毫米波衰减测量方法及系统，本发明将两个基于音频替代法原理的单通道衰减测量系统有机地组合在一起构成混合双通道毫米波衰减测量系统，两个通道共用一个信号源，信号源和本振源共用一个参考信号，两个通道采用不同的倍频，当一个通道作为测量通道时，另一通道作为同步通道，测量通道输出的中频测量信号与同步通道输出的中频同步信号具有良好的相关性，减小了相位噪声以及相位慢漂的影响，测量统计不确定度小，且该系统中的两个通道不存在相互串扰问题，扩大了衰减量程。

权利要求书1.  混合双通道毫米波衰减测量方法，其特征在于，该方法应用于包括 两个通道的毫米波衰减测量系统中，该方法包括： 第一通道和第二通道共用同一信号源，本振源基于信号源输出的参考信 号产生本振信号； 信号源输出的毫米波信号经第一倍频器做M倍频后，经第一被测衰减器 衰减，衰减后的信号与经M倍频的本振信号经第一混频器混频后，输出第一 通道的中频信号IF1；信号源输出的毫米波信号经第二倍频器做N倍频后， 经第二被测衰减器衰减，衰减后的信号与经N倍频的本振信号经第二混频器 混频后，输出第二通道的中频信号IF2；其中M、N为大于等于1的自然数， 且M不等于N； 当所述的两个通道中的一个通道作为测量通道时，另一个通道作为该测 量通道的同步通道，测量通道的中频信号经滤波放大后输入到感应分压器的 输入端，感应分压器的输出信号输入到锁定放大器一个输入端；同步通道的 中频信号经滤波放大后输入到同步通道的频率合成器，同步通道的频率合成 器输出的信号输入到锁定放大器的另一输入端；其中，同步通道的频率合成 器用于将同步通道的中频信号频率调整为与测量通道的中频信号的频率相 同。 2.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 当第一通道作为测量通道时，第一通道的中频信号IF1经第一放大滤波 器放大滤波，输出信号输入到感应分压器的输入端；第二通道的中频信号IF2 经第二放大滤波器放大滤波后将输出信号输入到第二频率合成器,第二频率 合成器对输入信号进行×M÷N的调频处理后输出同步信号SYNC，同步信号 SYNC输入到锁相放大器的同步信号端；感应分压器的输出端与锁定放大器的 信号输入端连接。 3.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 当第二通道作为测量通道时，第二通道的中频信号IF2经第二放大滤波 器放大滤波后的输出信号输入到感应分压器的输入端；第一通道的中频信号 IF1经第一放大滤波器放大滤波后将其输出信号输入到第一频率合成器,第 一频率合成器对输入信号进行×N÷M的调频后输出同步信号SYNC，同步信号 SYNC输入到锁相放大器的同步信号端；感应分压器的输出端与锁定放大器的 另一输入端连接。 4.  根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，通过多个开关 电路相互配合实现第一通道和第二通道作为测量通道和同步通道的切换； 当第一通道作为测量通道时，通过所述多个开关电路的配合，依次将感 应分压器、锁定放大器及作为同步通道的第二通道的频率合成器串接在第一 通道的放大滤波器和第二通道的放大滤波器之间； 当第二通道作为测量通道时，通过所述多个开关电路的配合，依次将感 应分压器、锁定放大器及作为同步通道的第一通道的频率合成器串接在第二 通道的放大滤波器和第一通道的放大滤波器之间。 5.  根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 在所述第一倍频器与所述第一被测衰减器之间串接隔离器和调配器，在 第一被测衰减器与第一混频器之间串接调配器和隔离器； 在所述第二倍频器与第二被测衰减器之间串接隔离器和调配器，在第二 被测衰减器与第二混频器之间串接调配器和隔离器。 6.  混合双通道毫米波衰减测量系统，其特征在于，该系统包括第一通道 和第二通道，第一通道和第二通道共用同一信号源，本振源基于信号源输出 的参考信号产生本振信号； 在第一通道，信号源与第一混频器的一个输入端之间依次串接第一倍频 器、第一被测衰减器，在本振源与第一混频器的另一输入端之间串接第三倍 频器，第一混频器输出第一通道的中频信号IF1，所述第一倍频器和第三倍 频器用于对输入信号做M倍频；其中M为大于等于1的自然数； 在第二通道，信号源与第二混频器的一个输入端之间依次串接第二倍频 器、第二被测衰减器，在本振源与第二混频器的另一输入端之间串接第四倍 频器，第二混频器输出第二通道的中频信号IF2，所述第二倍频器和第四倍 频器用于对输入信号做N倍频；其中N为大于等于1的自然数，且M不等于 N； 当所述的两个通道中的一个通道作为测量通道时，另一个通道作为该测 量通道的同步通道，测量通道的中频信号经滤波放大后输入到感应分压器的 输入端，感应分压器的输出信号输入到锁定放大器一个输入端；同步通道的 中频信号经滤波放大后输入到同步通道的频率合成器，同步通道的频率合成 器输出的信号输入到锁定放大器的另一输入端；其中，同步通道的频率合成 器用于将同步通道的中频信号频率调整为与测量通道的中频信号的频率相 同。 7.  根据权利要求6所述的系统，其特征在于， 当第一通道作为测量通道时，第一通道的中频信号IF1经第一放大滤波 器放大滤波，输出信号输入到感应分压器的输入端；第二通道的中频信号IF2 经第二放大滤波器放大滤波后将输出信号输入到第二频率合成器,第二频率 合成器对输入信号进行×M÷N的调频处理后输出同步信号SYNC，同步信号 SYNC输入到锁相放大器的同步信号端；感应分压器的输出端与锁定放大器的 信号输入端连接。 8.  根据权利要求6所述的系统，其特征在于， 当第二通道作为测量通道时，第二通道的中频信号IF2经第二放大滤波 器放大滤波后的输出信号输入到感应分压器的输入端；第一通道的中频信号 IF1经第一放大滤波器放大滤波后将其输出信号输入到第一频率合成器,第 一频率合成器对输入信号进行×N÷M的调频后输出同步信号SYNC，同步信号 SYNC输入到锁相放大器的同步信号端；感应分压器的输出端与锁定放大器的 另一输入端连接。 9.  根据权利要求6至8任一项所述的系统，其特征在于，该系统还包括 多个开关电路，该多个开关电路相互配合实现第一通道和第二通道作为测量 通道和同步通道的切换； 当第一通道作为测量通道时，通过所述多个开关电路的配合，依次将感 应分压器、锁定放大器及作为同步通道的第二通道的频率合成器串接在第一 通道的放大滤波器和第二通道的放大滤波器之间； 当第二通道作为测量通道时，通过所述多个开关电路的配合，依次将感 应分压器、锁定放大器及作为同步通道的第一通道的频率合成器串接在第二 通道的放大滤波器和第一通道的放大滤波器之间。 10.  根据权利要求6所述的系统，其特征在于， 在所述第一倍频器与所述第一被测衰减器之间还串接有隔离器和调配 器，在第一被测衰减器与第一混频器之间串接调配器和隔离器； 在所述第二倍频器与所述第二被测衰减器之间还串接有隔离器和调配 器，在第二被测衰减器与第二混频器之间串接调配器和隔离器。

说明书混合双通道毫米波衰减测量方法及系统
技术领域
本发明涉及衰减测量技术领域，尤其涉及一种混合双通道毫米波衰减测量 方法及系统。
背景技术
毫米波对应的频率范围是50GHz～110GHz，在卫星通信、雷达、遥感遥测等 方面都有非常广泛的应用。毫米波频段的主要特点是波长短、频率范围宽、与 大气成分有选择性的相互作用，使其具有波束窄、容量大、抗干扰能力强等优 点。扩展了通信容量的同时也可满足保密、抗干扰等特殊需求，因此，毫米波 技术在军事和民用领域得到了日益广泛的应用，而建立毫米波各个频段的衰减 标准的需求也越来越迫切。
衰减是无线电计量中的基本参量，其表征了无线电信号的幅度在传输过程 中减弱的程度。在雷达、通信、导航等系统中，都要考虑功率在传输中的损耗 问题和接收信号的灵敏度问题，因而需要进行衰减测量和计量。在电子仪器和 电子元件、器件的研制生产中,衰减是一项重要的技术指标。
衰减计量在无线电计量中具有重要的地位，可为功率、S参数等提供溯源途 径。在建立功率、噪声标准以及其他无线电和微波参量的计量中，也经常靠衰 减计量技术测定有关的技术性能指标。
衰减测量最常用的方法是替代法，即通过与标准衰减器比较而测量被测件 的衰减。在替代法中，中频及低中频替代法是用变频方法将微波或高频信号线 性地变换成固定的中频及低中频信号，用准确度很高的中频标准衰减器的衰减 量来替代被测衰减量。目前多数国家建立的衰减标准均以工作于音频的感应分 压器作为低中频标准衰减器。
音频替代法中单通道音频替代法是比较常用的一种方法，如图1所示为常 用的一种采用单通道音频替代法的衰减测量装置，基本原理如下：
信号源输出的微波信号(f0)经过被测衰减器(DUT)的测量通道，与本振信 号(f0+10kHz)混频，通过双平衡混频器输出的信号频谱为：10kHz，(3f0± 10kHz)，(5f0±10kHz)，…，混频器输出的信号经过低通滤波器后，滤除了高次 波，只保留了低中频10kHz。当本振信号和测量信号的功率电平合适时(本振信 号比测量信号高30dB以上时)，该低中频信号的幅值与微波测量信号的幅值保 持正比线性关系。当被测衰减器DUT的衰减量变化时，在低中频用感应分压器 作补偿变化，使中放的输出基本保持不变，由感应分压器IVD的变化量导出被 测衰减器的衰减变化量。其中，锁定放大器的作用是实现窄带测量的相敏检波， 为了实现窄带测量，锁定放大器需要一个与被测量信号频率完全相等的同步信 号，在单通道低中频串联系统中，将信号源的参考时钟10MHz信号分频1000倍， 得到10kHz作为锁定放大器的同步信号。同时，本振源也锁在信号源的参考源 上，因此中频信号与中频同步信号相等，都为10kHz。
单通道音频替代法的一个问题是：信号源产生的信号是基于锁相环、倍频 器/分频器得到的微波信号。当锁相环电路内部的静态工作点漂移时，锁相环的 输出信号相位就随之变化，也就是说信号源与本振源输出信号不是完全相关， 这就造成中频测量信号与中频同步信号频率不能完全相等。这个现象产生的不 利影响随着频率的增加，越发明显。
单通道音频替代法的另一个问题是相位噪声问题。一个微波信号的相位噪 声来自于10MHz参考以及基于锁相环的频率合成电路，对于来自10MHz参考的 相位噪声，信号源和本振源输出相位噪声是相关的，中频测量信号相位噪声能 够抵消信号源和本振源输出的相位噪声；对于来自基于锁相环的频率合成电路 的相位噪声，信号源和本振源输出相位噪声是完全不相关的，中频测量信号相 位噪声是信号源和本振源输出的相位噪声的合成。这部分的相位噪声随着微波 信号频率的增加而增加。
上述两个问题都会影响衰减测量的统计不确定度。
发明内容
有鉴于此，本发明目的在于提供一种混合双通道毫米波衰减测量方法及系 统，用于解决单通道音频替代法中中频测量信号与中频同步信号频率不完全 相等以及相位噪声等技术问题。
基于本发明实施例，本发明提供了一种混合双通道毫米波衰减测量方法， 该方法应用于包括两个通道的毫米波衰减测量系统中，该方法包括：
第一通道和第二通道共用同一信号源，本振源基于信号源输出的参考信 号产生本振信号；
信号源输出的毫米波信号经第一倍频器做M倍频后，经第一被测衰减器 衰减，衰减后的信号与经M倍频的本振信号经第一混频器混频后，输出第一 通道的中频信号IF1；信号源输出的毫米波信号经第二倍频器做N倍频后， 经第二被测衰减器衰减，衰减后的信号与经N倍频的本振信号经第二混频器 混频后，输出第二通道的中频信号IF2；其中M、N为大于等于1的自然数， 且M不等于N；
当所述的两个通道中的一个通道作为测量通道时，另一个通道作为该测 量通道的同步通道，测量通道的中频信号经滤波放大后输入到感应分压器的 输入端，感应分压器的输出信号输入到锁定放大器一个输入端；同步通道的 中频信号经滤波放大后输入到同步通道的频率合成器，同步通道的频率合成 器输出的信号输入到锁定放大器的另一输入端；其中，同步通道的频率合成 器用于将同步通道的中频信号频率调整为与测量通道的中频信号的频率相 同。
进一步地，当第一通道作为测量通道时，第一通道的中频信号IF1经第 一放大滤波器放大滤波，输出信号输入到感应分压器的输入端；第二通道的 中频信号IF2经第二放大滤波器放大滤波后将输出信号输入到第二频率合成 器,第二频率合成器对输入信号进行×M÷N的调频处理后输出同步信号 SYNC，同步信号SYNC输入到锁相放大器的同步信号端；感应分压器的输出端 与锁定放大器的信号输入端连接。
进一步地，当第二通道作为测量通道时，第二通道的中频信号IF2经第 二放大滤波器放大滤波后的输出信号输入到感应分压器的输入端；第一通道 的中频信号IF1经第一放大滤波器放大滤波后将其输出信号输入到第一频率 合成器,第一频率合成器对输入信号进行×N÷M的调频后输出同步信号 SYNC，同步信号SYNC输入到锁相放大器的同步信号端；感应分压器的输出端 与锁定放大器的另一输入端连接。
进一步地，通过多个开关电路相互配合实现第一通道和第二通道作为测 量通道和同步通道的切换；当第一通道作为测量通道时，通过所述多个开关 电路的配合，依次将感应分压器、锁定放大器及作为同步通道的第二通道的 频率合成器串接在第一通道的放大滤波器和第二通道的放大滤波器之间；当 第二通道作为测量通道时，通过所述多个开关电路的配合，依次将感应分压 器、锁定放大器及作为同步通道的第一通道的频率合成器串接在第二通道的 放大滤波器和第一通道的放大滤波器之间。
进一步地，在所述第一倍频器与所述第一被测衰减器之间串接隔离器和 调配器，在第一被测衰减器与第一混频器之间串接调配器和隔离器；在所述 第二倍频器与第二被测衰减器之间串接隔离器和调配器，在第二被测衰减器 与第二混频器之间串接调配器和隔离器。
基于本发明实施例，本发明还提供一种混合双通道毫米波衰减测量系统， 该系统包括第一通道和第二通道，第一通道和第二通道共用同一信号源，本 振源基于信号源输出的参考信号产生本振信号；
在第一通道，信号源与第一混频器的一个输入端之间依次串接第一倍频 器、第一被测衰减器，在本振源与第一混频器的另一输入端之间串接第三倍 频器，第一混频器输出第一通道的中频信号IF1，所述第一倍频器和第三倍 频器用于对输入信号做M倍频；其中M为大于等于1的自然数；
在第二通道，信号源与第二混频器的一个输入端之间依次串接第二倍频 器、第二被测衰减器，在本振源与第二混频器的另一输入端之间串接第四倍 频器，第二混频器输出第二通道的中频信号IF2，所述第二倍频器和第四倍 频器用于对输入信号做N倍频；其中N为大于等于1的自然数，且M不等于 N；
当所述的两个通道中的一个通道作为测量通道时，另一个通道作为该测 量通道的同步通道，测量通道的中频信号经滤波放大后输入到感应分压器的 输入端，感应分压器的输出信号输入到锁定放大器一个输入端；同步通道的 中频信号经滤波放大后输入到同步通道的频率合成器，同步通道的频率合成 器输出的信号输入到锁定放大器的另一输入端；其中，同步通道的频率合成 器用于将同步通道的中频信号频率调整为与测量通道的中频信号的频率相 同。
进一步地，当第一通道作为测量通道时，第一通道的中频信号IF1经第 一放大滤波器放大滤波，输出信号输入到感应分压器的输入端；第二通道的 中频信号IF2经第二放大滤波器放大滤波后将输出信号输入到第二频率合成 器,第二频率合成器对输入信号进行×M÷N的调频处理后输出同步信号 SYNC，同步信号SYNC输入到锁相放大器的同步信号端；感应分压器的输出端 与锁定放大器的信号输入端连接。
进一步地，当第二通道作为测量通道时，第二通道的中频信号IF2经第 二放大滤波器放大滤波后的输出信号输入到感应分压器的输入端；第一通道 的中频信号IF1经第一放大滤波器放大滤波后将其输出信号输入到第一频率 合成器,第一频率合成器对输入信号进行×N÷M的调频后输出同步信号 SYNC，同步信号SYNC输入到锁相放大器的同步信号端；感应分压器的输出端 与锁定放大器的另一输入端连接。
进一步地，该系统还包括多个开关电路，该多个开关电路相互配合实现 第一通道和第二通道作为测量通道和同步通道的切换；
当第一通道作为测量通道时，通过所述多个开关电路的配合，依次将感 应分压器、锁定放大器及作为同步通道的第二通道的频率合成器串接在第一 通道的放大滤波器和第二通道的放大滤波器之间；
当第二通道作为测量通道时，通过所述多个开关电路的配合，依次将感 应分压器、锁定放大器及作为同步通道的第一通道的频率合成器串接在第二 通道的放大滤波器和第一通道的放大滤波器之间。
进一步地，在所述第一倍频器与所述第一被测衰减器之间还串接有隔离 器和调配器，在第一被测衰减器与第一混频器之间串接调配器和隔离器；
在所述第二倍频器与所述第二被测衰减器之间还串接有隔离器和调配 器，在第二被测衰减器与第二混频器之间串接调配器和隔离器。
本发明将两个基于音频替代法原理的单通道衰减测量系统有机地组合在一 起构成混合双通道毫米波衰减测量系统，两个通道共用一个信号源，信号源和 本振源共用一个参考信号，两个通道采用不同的倍频，当一个通道作为测量通 道时，另一通道作为同步通道，测量通道输出的中频测量信号与同步通道输出 的中频同步信号具有良好的相关性，减小了相位噪声以及相位慢漂的影响，测 量统计不确定度小，且该系统中的两个通道不存在相互串扰问题，扩大了衰减 量程。
附图说明
图1为现有的一种采用单通道音频替代法的衰减测量装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种混合双通道毫米波衰减测量系统的电路 结构设计示意图；
图3为本发明实施例提供的一种混合双通道毫米波衰减测量系统的结构 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、完整的描述，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作出创造 性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明 的是，在不冲突的情况下，本发明实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例创造性地将两个采用单通道音频替代法原理的毫米波衰减测 量系统组合在一起构成一种混合双通道毫米波衰减测量系统，在该系统中，当 一个通道作为测量通道时，另一个作为同步通道，两个通道输出的中频测量信 号和中频同步信号具有频率相关性，从而解决单通道音频替代法中中频测量信 号和中频同步信号频率不能完全相等的技术问题。图2为本发明实施例提供的 一种混合双通道毫米波衰减测量系统的电路结构设计示意图，下面结合图2对 本发明实施例提供的一种混合双通道毫米波衰减测量方法的步骤流程进行详细 描述。
步骤301，第一通道和第二通道共用同一信号源，本振源基于信号源输出的 参考信号产生本振信号；
该系统包括第一通道和第二通道，以图2为例，设第一通道为第一被测衰 减器DUT1(Device Under Test，DUT)所在的通道，第二通道为第二被测衰减 器DUT2所在的通道，第一通道和第二通道共用同一毫米波信号源(Millimeter  Wave Source，MMVS，以下简称信号源)。
为了使两个通道分别输出的中频测量信号和中频同步信号具有频率相关 性，本发明实施例中毫米波信号源和毫米波本振源(Millimeter Wave Local  Oscillator，MMVLO，以下简称本振源)共用同一个参考信号。如图2所示，由 信号源MMVS为本振源提供参考信号。
步骤302、信号源输出的毫米波信号经第一倍频器做M倍频后，经第一被测 衰减器衰减，衰减后的信号与经M倍频的本振信号混频，输出第一通道的中频 信号IF1；信号源输出的毫米波信号经第二倍频器做N倍频后，经第二被测衰减 器衰减，衰减后的信号与经N倍频的本振信号混频，输出第二通道的中频信号 IF2；
信号源输出的毫米波信号f0(t)经第一倍频器FM1做M(M为大于等于1的 自然数,M不等于N)倍的变频后输出f0-1(t)，f0-1(t)经第一被测衰减器DUT1衰 减后输入到第一混频器Mixer1。本振源锁定在信号源的参考信号fref,输出本振 信号fL(t)，本振信号经第三倍频器FM3做M倍的变频后输出fL-1(t),fL-1(t)与 f0-1(t)信号在第一混频器Mixer1混频后输出第一通道的中频信号IF1；
同时，信号源输出的毫米波信号f0(t)经第二倍频器FM2做N(N为大于等 于1的自然数)倍的变频后输出f0-2(t)，f0-2(t)经被测衰减器DUT2后输入到第 二混频器Mixer2。本振信号fL(t)第四倍频器FM4做N倍频后输出fL-2(t),fL-2(t) 与f0-2(t)信号在第二混频器Mixer2混频后输出第二通道的中频信号IF2；
步骤303、两个通道中的一个通道作为测量通道时，另一个通道作为该测量 通道的同步通道，测量通道的中频信号经滤波放大后输入到感应分压器的输入 端，感应分压器的输出信号输入到锁定放大器一个输入端；同步通道的中频信 号经滤波放大后输入到同步通道的频率合成器，同步通道的频率合成器输出的 信号输入到锁定放大器的另一输入端；其中，同步通道的频率合成器用于将同 步通道的中频信号频率调整为与测量通道的中频信号的频率相同。
本发明实施例中，第一通道和第二通道互为同步通道，即当第一通道为测 量通道时，第二通道作为第一通道的同步通道，反之亦然。当一个通道作为测 量通道时，该通道的被测衰减器为实际的接入被测衰减器，当该通道作为同步 通道时，该通道的被测衰减器的输入输出接口将短接或将该被测衰减器调至最 小量程。
请参考图2示例，当第一通道作为测量通道时，将第一通道的中频信号IF1 经第一放大滤波器AF1放大滤波后将输出信号输入到感应分压器的输入端；将 第二通道的中频信号IF2经第二放大滤波器AF2放大滤波后将输出信号输入到 第二频率合成器FR2,第二频率合成器FR2对输入信号进行×M÷N的处理后输出 同步信号SYNC，同步信号SYNC输入到锁相放大器LA的同步信号端；感应分压 器IVD的输出端与锁定放大器LA的信号输入端连接。
进一步地，本发明通过第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第四开 关S4的相互配合选路来实现第一通道和第二通道作为测量通道和同步通道的切 换，从而实现在第一通道作为测量通道第二通道作为同步通道时，将感应分压 器(Induction Voltage Divider，IVD)、锁定放大器LA及第二频率合成器FR2 依次串接在AF1和AF2之间；在第二通道作为测量通道第一通道作为同步通道 时，将IVD、LA及FR1依次串接在AF2与AF1之间。
该步骤对应第一通道作为测量通道时的情况，该情况下需通过控制S1至S4 四个开关做如下的线路切换：经混频后输出的第一通道的中频信号IF1作为测 量信号输入到第一放大滤波器AF1的输入端，进行低噪声预先放大和滤波后， AF1输出的信号与第一开关S1的一端连接，第一开关S1为多路开关，另外两端 分别与第一频率合成器FR1和感应分压器IVD连接。通过第一开关S1将AF1的 输出端和IVD的输入端连接起来，断开AF1与FR1之间的连接。同时，通过第 二开关S2将AF2的输出端与第二频率合成器FR2的输入端连接，断开AF2与IVD 之间的连接，且通过第四开关S4闭合将第二频率合成器FR2与锁定放大器LA 之间的线路接通，通过第三开关S3开路将第一频率合成器FR1与锁定放大器LA 之间的线路断开。
第二频率合成器FR2用于对第二放大滤波器AF2输出的信号进行×M÷N的 调频，其输出将作为第一通道的测量信号的同步信号输入到锁定放大器LA。
请参考图2示例，当第二通道作为测量通道时，将第二通道的中频信号IF2 经第二放大滤波器AF2放大滤波后将输出信号输入到感应分压器的输入端；将 第一通道的中频信号IF1经第一放大滤波器AF1放大滤波后将其输出信号输入 到第一频率合成器FR1,第一频率合成器FR1对输入信号进行×N÷M的调频后输 出同步信号SYNC，同步信号SYNC输入到锁相放大器LA的同步信号端；感应分 压器IVD的输出端与锁定放大器LA的另一输入端连接。
该步骤对应第一通道作为测量通道时情况，该情况下需通过控制S1至S4 四个开关做如下的线路切换：经混频后输出的第二通道的中频信号IF2输入到 第二放大滤波器AF2，进行低噪声预先放大和滤波后，AF2输出的信号与第二开 关S2的一端连接，第二开关S2为多路开关，另外两端分别与第二频率合成器 FR2和感应分压器IVD连接。通过第二开关S2将AF2的输出端和IVD的输入端 连接起来，断开AF2与FR2之间的连接。同时，通过第一开关S1将AF1的输出 端与第一频率合成器FR1的输入端连接，断开AF1与IVD之间的连接，且通过 第三开关S3闭合将第一频率合成器FR1与锁定放大器LA之间的线路接通，通 过第四开关S4开路将第二频率合成器FR2与锁定放大器LA之间的线路断开。
第一频率合成器FR1用于对第一放大滤波器AF1输出的信号进行×N÷M的 调频，其输出将作为第二通道的测量信号的同步信号输入到锁定放大器LA。
在本发明另一实施例中，请参考图3，为了提高测量的精度和准确性，还在 第一倍频器FM1与第一被测衰减器DUT1之间串接隔离器和调配器，以及在第一 被测衰减器DUT1与第一混频器Mixer1之间串接调配器和隔离器，其中，隔离 器和调配器的作用是调节测试端口的反射系数,使其尽可能的小。相应地，在第 二倍频器FM2与第二被测衰减器DUT2之间串接隔离器和调配器，以及在第二被 测衰减器DUT2与第二混频器Mixer2之间串接调配器和隔离器。
以下结合图3，以具体实例来说明本发明技术方案及技术效果。
图3为基于前述的混合双通道毫米波衰减测量方法及系统原理设计的混合 双通道毫米波衰减测量系统，该系统包含50GHz-75GHz(W波段，波导WR15)和 75GHz-110GHz(V波段，波导WR10)两个测量通道。当被测衰减器为WR15衰减 器时，WR15通道作为测量通道，WR10通道做为同步通道；当测量WR10衰减器 时，WR10通道作为测量通道，WR15通道在做为同步通道。
当测量WR15衰减器时，信号源输出25GHz-37.5GHz的信号，经过2倍频产 生50GHz-75GHz毫米波信号经过隔离器和调配器输入到WR15被测衰减器的输入 端，WR15被测衰减器的输出端输出的信号经调配器和隔离器输入到WR15通道的 混频器输入端，本振源输出25.000005GHz-37.500005GHz信号，经过2倍频产 生50.00001GHz-75.00001GHz毫米波信号输入到WR15通道的混频器的另一输入 端，WR15通道的混频器混频后输出10kHz中频信号。同时，在WR10通道，信号 源输出的信号经过3倍频，产生75GHz-112.5GHz毫米波信号经过经过隔离器和 调配器输入到WR10被测衰减器的输入端，WR15被测衰减器的输出端输出的信号 经调配器和隔离器输入到WR10通道的混频器输入端,本振源也经过3倍频产生 75.000015GHz-112.000015GHz毫米波信号输入到WR10通道的混频器的另一输入 端，WR10通道的混频器混频输出15kHz中频信号，该信号经过×2÷3电路就得 到与WR15通道的中频测量信号频率相同的10kHz中频同步信号。
同理，当测量WR10衰减器时，微波信号源输出25GHz-36.66666666666GHz 的信号，经过3倍频产生75GHz-110GHz毫米波信号经过隔离器和调配器输入到 WR10被测衰减器的输入端，WR10被测衰减器的输出端输出的信号经调配器和隔 离器输入到WR10通道的混频器输入端，本振微波源输出 25.0000033333GHz-36.666669999999GHz信号，经过3倍频产生 75.00001GHz-110.00001GHz的毫米波信号输入到WR10通道的混频器的另一输入 端，WR10通道的混频器混频后输出10kHz中频测量信号。同时，在WR15通道， 信号源输出的信号经过2倍频，产生50GHz-73.33333GHz毫米波信号,本振源输 出的信号也经过2倍频产生50.000006667GHz-73.333336667GHz毫米波信号， 经WR15通道的混频器混频后输出6.6667kHz信号，该信号经过×3÷2电路就得 到与WR10通道的中频测量信号频率相同的10kHz中频同步信号了。
基于本发明实施例实现的毫米波衰减测量系统能够消除单通道音频替代法 实现的衰减测量系统中频同步性能差的问题，且两个通道不会产生串扰问题。 以下结合该实施例进行详细的分析说明：
(1)中频测量信号和中频同步信号的频率相关性
在该实施例提供的混合双通道毫米波衰减测量系统中，两个毫米波信号源 (信号源和本振源)共用同一个10MHz的参考信号，设信号源和本振源输出的 信号分别为：

式中，ω0是信号源输出角频率,是信号源输出信号的相位噪声,是 本振源输出信号的相位噪声,本振信号角频率为ω0+ωIF。信号经2和3倍频，馈 入V波段信号通道和W波段信号通道，为：

式中，θs-V(t)和θs-W(t)是倍频信号源自身产生的相位噪声,同样，两个倍频本 振信号分别为：

式中，θL-V(t)和θL-W(t)是倍频本振源自身产生的相位噪声。经混频后，两个 中频信号分别为：

当测量WR15衰减器时，fIF-W(t)经同步电路作频率的×2÷3处理后，两中频 信号为：

简化后，为：

式中，θV(t)＝θL-V(t)-θs-V(t)，θW(t)＝2/3[(θL-W(t)-θs-W(t)]。锁 定放大器以两个信号相乘实现窄带检波，设fIF-W(t)为同步信号，UIF-W＝1，锁定 放大器输出则为：
U IF = U IF - V [ 1 - 1 2 ! ( | θ V | + | θ W | ) 3 + 1 5 ! ( | θ V | + | θ W | ) 5 - . . . ] ]]>
其中θV和θW为载波的10kHz边带的相位噪声乘接收的有效带宽(0.1Hz或 0.03Hz)，V和W波段的信号和本振的10kHz边带的相位噪声约为90dBc左右， 因此由θV和θW引入的测量误差是一个小量。由于θV和θW是一个小量，fIF-W(t) 和fIF-(t)的有良好的相关性。
当测量WR10衰减器时，fIF-V(t)经同步电路作频率的×3÷2处理，可得到相 同的分析结果。
(2)双通道串扰问题
由于WR15通道的信号和本振信号分别2ω0和2ω0+2ωIF，在WR10通道的信 号和本振信号分别3ω0和3ω0+3ωIF，两个通道的信号不同，当两个通道信号串 扰时，同步通道产生的中频信号与测量通道产生的被测信号的频率完全不同， 因此不会影响测量结果。当倍频源有其它谐波分量时，也不会产生与中频信号 频率相同的串扰信号。因此混合双通道衰减测量系统不存在串扰问题，在本振 支路也不必插入隔离器。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明 的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明 保护的范围之内。