CN104181369A

CN104181369A - 一种射频电平检测扩展量程的装置与方法

Info

Publication number: CN104181369A
Application number: CN201410449310.1A
Authority: CN
Inventors: 黄鸿海; 庄雪红; 林鸿凌
Original assignee: Quanzhou Xiegao Microwave Electronic Co Ltd
Current assignee: Quanzhou Xiegao Microwave Electronic Co Ltd
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2014-12-03

Abstract

本发明公开了一种射频电平检测扩展量程的装置与方法，可用于大范围功率测量量程，包括空间中射频信号特定频率信号电平测量，以及用于其它系统电平的监测。本发明测量范围大于100db，误差范围为±1db。信号输入经滤波器选定所需的频率，进入2路射频开关的切换，在弱信号时开关切带有信号放大器的通路，在强信号时开关切到衰减器的通路，最后进行射频信号检波出电压值，由单片机进行查表读数，输出功率电平值传送输出信号。本发明具有可承受大信号输入的优点，相对传统昂贵的检波集成电路，本发明造价低，能降低生产成本，提高产品利润。

Description

一种射频电平检测扩展量程的装置与方法

技术领域

本发明涉及1-3000MHz频段内的某频带或某频点内的射频功率电平的检测。检测范围0-100db，误差精度±1db。应用于各种通信内的大范围功率检测量程，空间中射频信号特定频率信号电平测量，以及用于其它系统电平的监测。

背景技术

随着现代的通信技术发展，信号检测量程不断扩展。现有技术中通信内的大范围功率检测量程和空间中射频信号特定频率信号电平测量采用检波集成电路，然而，传统检波集成电路生产成本高，售价昂贵。

发明内容

本发明公开了一种射频电平检测扩展量程的装置与方法，可用于大范围功率测量量程，包括空间中射频信号特定频率信号电平测量，以及用于其它系统电平的监测。

为了达到上述之目的，本发明采用如下具体技术方案：

一种射频电平检测扩展量程的装置，包括：信号输入，滤波器，C2,第一射频开关,C3，第一放大器，C5,R3，R4，R6，C7，第二放大器,C8,第二射频开关,射频检测电路，单片机，输出控制，C4，R1，R2，R5和C6，其连接方式为：

首先，信号输入与滤波器、C2、第一射频开关的A2端依次连接；

一路分支由第一射频开关的A5端，C3,第一放大器，C5，R3，R4，R6，C7，第二放大器，C8，第二射频开关的B2端依次连接；

另一路分支由第一射频开关的A4端，C4，R1，R2，R5，C6，第二射频开关的B4端依次连接；

然后，第一射频开关的A1端和第二射频开关的B1端,共同连接到单片机的SW1端；

第一射频开关的A3端和第二射频开关的B3端, 共同连接到单片机的SW2端；

最后，由第二射频开关的RFC端,C9，检测集成电路，单片机，输出控制依次连接。

作为一种射频电平检测扩展量程的装置的检测方法，其具体检测步骤为：

①1-3000MHz频段内的频带或频点的射频由信号输入输入，经滤波器通过所需的频带或频点，抑制其它不需要的频谱成分，经C2电容隔离直流，进入第一射频开关的A2端。

②第一射频开关，第二射频开关，单片机组成射频开关切换。单片机电平检测输入端检测到的电压，单片机经内部A/D转换查表得出对应的功率电平值，单片机内部根据检测集成电路的参数设定一点功率电平值，作为控制第一射频开关和第二射频开关的基准。

③当射频信号弱时，单片机的SW1端输出低电压，单片机的SW2端输出高电压。第一射频开关内部的A2端与A5端相通，第二射频开关内部的B5端与B2端相通。切换至由C3，第一放大器，C5,R3，R4，R6，C7，第二放大器，C8，组成的电路进行射频放大。

④当射频信号强时，单片机的SW1端输出高电压，单片机的SW2端输出低电压。第一射频开关内部的A2端与A4端相通，第二射频开关内部的B2端与B4端相通。切换至由C4，R1，R2，R5，C6组成的衰减器，进行射频信号的衰减。

⑤由射频检测集成电路完成射频信号的检测。

⑥由单片机完成对射频检测电压的数据进行A/D转换，查表判断，控制射频开关的开关状态，以及输出射频电平数值的数据，传送给设备进行射频电平值的读数或显示。

本发明与现有技术相比的优点是：本发明测量范围大于100db，误差范围为±1db。信号输入经滤波器选定所需的频率，进入2路射频开关的切换，在弱信号时开关切带有信号放大器的通路，在强信号时开关切到衰减器的通路，最后进行射频信号检波出电压值，由单片机进行查表读数，输出功率电平值传送输出信号。本发明相对传统昂贵的检波集成电路，具有可承受大信号输入的优点，并且本发明造价低，能降低生产成本，提高产品利润。

附图说明

图1是本发明的原理图；

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

实施例1：

如图1所示，一种射频电平检测扩展量程的装置，由信号输入11，滤波器12，C2,第一射频开关13，C3，第一放大器14，C5，R3，R4，R6，C7，第二放大器15,C8,第二射频开关16,射频检测电路17，单片机18，输出控制19，C4，R1，R2，R5和C6连接而成，其连接方式为：首先，信号输入11与滤波器12、C2、第一射频开关13的A2端依次连接；一路分支由第一射频开关13的A5端，C3,第一放大器14，C5，R3，R4，R6，C7，第二放大器15，C8，第二射频开关16的B2端依次连接；另一路分支由第一射频开关13的A4端，C4，R1，R2，R5，C6，第二射频开关16的B4端依次连接；然后，第一射频开关13的A1端和第二射频开关16的B1端,共同连接到单片机18的SW1端；第一射频开关13的A3端和第二射频开关16的B3端, 连接到单片机18的SW2端；最后，由第二射频开关16的RFC端,C9，检测集成电路17，单片机18，输出控制19依次连接。

作为本实施例一种射频电平检测扩展量程的装置的检测方法，其具体检测步骤为：

1-3000MHz频段范围内的频带或频点的射频由信号输入11输入，经滤波器12通过所需的频带或频点，抑制其它不需要的频谱成分，经C2电容隔离直流，进入第一射频开关13的A2端；

当射频信号弱时，单片机18的SW1端输出低电压，单片机18的SW2端输出高电压。第一射频开关13内部的A2端与A5端相通，第二射频开关16内部的B5端与B2端相通。切换至由C3,第一放大器14，C5,R3，R4，R6，C7，第二放大器15,C8,组成的放大电路进行射频放大。其中R3，R4，R6组成的π型衰减器，作用为调整放大器的增益，并起到2级放大器之间的阻抗匹配。2级放大器放大量根据检测集成电路17最低检测电平进行设定；

当射频信号强时，单片机18的SW1端输出高电压，单片机18的SW2端输出低电压。第一射频开关13内部的A2端与A4端相通，第二射频开关16内部的B2端与B4端相通。切换至由C4、R1、R2、R5和C6组成的衰减器，进行射频信号的衰减。其中C4、C6是隔离直流电容，R1、R2、R5是π型衰减器，π型衰减器的衰减量由单片机18设定功率电平基准值，作为切换点来计算；

射频检测集成电路17检测的电压值输入单片机18的电平检测输入端，进行由单片机18内部的A/D模数转换，模数转换完的数据值与单片机18程序编写的数据表比对，得到射频功率电平值。然后由单片机18进行功率电平基准值的设定。输出控制第一射频开关13和第二射频开关16的高低电平，完成第一射频开关13和第二射频开关16在放大与衰减的切换。另一路经模数转换完的数据值与单片机18程序编写的数据表比对，得到射频功率电平值，数据由单片机18输出控制传送给射频电平读取设备，进行射频电平值的读数或显示。

以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。

Claims

1.一种射频电平检测扩展量程的装置，其特征在于，包括：信号输入（11），滤波器（12），C2,第一射频开关（13）,C3，第一放大器（14），C5,R3，R4，R6，C7，第二放大器（15）,C8,第二射频开关（16）,射频检测电路（17），单片机（18），输出控制（19），C4，R1，R2，R5和C6，其连接方式为：

①首先，信号输入（11）与滤波器（12）、C2、第一射频开关（13）的A2端依次连接；

②一路分支由第一射频开关（13）的A5端，C3,第一放大器（14），C5，R3，R4，R6，C7，第二放大器（15），C8，第二射频开关（16）的B2端依次连接；

③另一路分支由第一射频开关（13）的A4端，C4，R1，R2，R5，C6，第二射频开关（16）的B4端依次连接；

④然后，第一射频开关（13）的A1端和第二射频开关（16）的B1端,共同连接到单片机（18）的SW1端；

⑤第一射频开关（13）的A3端和第二射频开关（16）的B3端, 连接到单片机（18）的SW2端；

⑥最后，由第二射频开关（16）的RFC端,C9，检测集成电路（17），单片机（18），输出控制（19）依次连接。

2.一种射频电平检测扩展量程的方法，其特征在于：

①1-3000MHz频段内的频带或频点的射频由信号输入(11)输入，经滤波器（12）通过所需的频带或频点，抑制其它不需要的频谱成分，经C2电容隔离直流，进入第一射频开关（13）的A2端；

②第一射频开关（13）、第二射频开关（16）和单片机（18）组成射频开关切换；单片机（18）电平检测输入端检测到的电压，单片机（18）经内部A/D转换查表得出对应的功率电平值，单片机（18）内部根据检测集成电路(17)的参数设定一点功率电平值，作为控制第一射频开关(13)和第二射频开关(16)的基准；

③当射频信号弱时，单片机（18）的SW1端输出低电压，单片机（18）的SW2端输出高电压；第一射频开关（13）内部的A2端与A5端相通，第二射频开关（16）内部的B5端与B2端相通；切换至由C3,第一放大器（14），C5,R3，R4，R6，C7，第二放大器（15）,C8,组成的电路进行射频放大；

④当射频信号强时，单片机（18）的SW1端输出高电压，单片机（18）的SW2端输出低电压；第一射频开关（13）内部的A2端与A4端相通，第二射频开关（16）内部的B2端与B4端相通；切换至由C4，R1，R2，R5，C6组成的衰减器，进行射频信号的衰减；

⑤由射频检测集成电路（17）完成射频信号的检测；

⑥由单片机（18）完成对射频检测电压的数据进行A/D转换，查表判断，控制射频开关的开关状态，以及输出射频电平数值的数据，传送给设备进行射频电平值的读数或显示。