CN104793530A - 一种微波信号功率检波校准装置及校准方法 - Google Patents
一种微波信号功率检波校准装置及校准方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104793530A CN104793530A CN201510139918.9A CN201510139918A CN104793530A CN 104793530 A CN104793530 A CN 104793530A CN 201510139918 A CN201510139918 A CN 201510139918A CN 104793530 A CN104793530 A CN 104793530A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- detection
- power
- microwave
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
- G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/14—Compensating for temperature change
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R23/00—Arrangements for measuring frequencies; Arrangements for analysing frequency spectra
- G01R23/02—Arrangements for measuring frequency, e.g. pulse repetition rate; Arrangements for measuring period of current or voltage
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/20—Pc systems
- G05B2219/25—Pc structure of the system
- G05B2219/25338—Microprocessor
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种微波点频信号功率检波校准装置及方法,微波信号功率检波校准装置包括:微处理器、微波开关单元、检波通路、模拟开关单元、ADC单元、功率调整单元和功率耦合单元;所述微波信号功率检波校准装置的校准方法包括:在微处理器预设微波信号的频率值和功率值;功率耦合单元从微波信号通路选取一部分信号输出至微波开关单元;检波通路中对信号进行检波;检波通路产生的检波电压输出至ADC单元用于将检波电压转换成数字信号并输出至微处理器;微处理器将接收ADC单元输出的信号与存储数据进行比较产生功率调整控制信号对微波信号的功率进行调整。本发明的测试频率范围可以覆盖从10MHz一直到20GHz范围内的微波信号。
Description
技术领域
本发明涉及一种校准装置及校准方法,尤其涉及一种微波信号的校准装置及校准方法。
背景技术
目前,公知的微波、射频检波装置一般会有两个重要的指标,一个是被检测信号的频率范围,另一个是被检波信号的功率范围。由于受限于检波管的性能,目前在微波技术领域很难实现非常大的带宽,例如从10MHz到20GHz,同时,还要实现非常大的检波功率动态范围,例如从功率要求-55dBm到+5dBm,共60dB,频率还要求10MHz到20GHz全频段范围内。对于目前已经面世的检波器件中,还未有能同时满足这两个要求的检波器件。而现实运用中,大带宽、大动态范围的检波又要求很多,尤其在信号发生器需要通过大带宽、大动态的检波装置来实现整个信号源标称频率、功率范围内的输出信号控制,此时,需要考虑采用一定的方法或装置来拓宽整个检波装置的检波频率范围和功率范围,并考虑温度对功率的影响,把温度信息也考虑进去对微波信号的功率进行修正。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微波信号功率检波校准的装置及校准方法,可以同时实现大带宽同时又能实现大动态的频率范围检波和校准,可以达到对大带宽、大动态信号发生器系统的输出功率恒定的目的。
为了实现上述目的,本发明的技术方案如下:
一种微波信号功率检波校准的装置,所述微波信号功率检波校准的装置包括:
微处理器,所述微处理器可以设定微波信号的频率值和功率值;所述微处理器可以存储数据,所述存储数据包括微波信号的频率、功率的对应关系表及误差范围;所述微处理器可以接收ADC单元输出的信号,所述微处理器将接收的信号与其存储数据进行比较,若比较的数值未在误差范围内,微处理器产生功率调整控制信号;所述微处理器也可以根据接收设定的微波信号的频率值和功率值产生微波开关控制信号和模拟开关控制信号;所述微波开关控制信号输出至微波开关单元,用于控制微波开关单元选择N个检波通路中的一个或多个检波通路对待测的信号进行检波,所述一个或多个检波通路的组合能覆盖待测的信号频率;所述模拟开关控制信号输出至模拟开关单元,用于控制模拟开关单元将选择的检波通路的检波电压输出至后续链路;所述功率控制信号输出至功率调整单元,用于控制功率调整单元对微波信号的功率进行调整。
微波开关单元,所述微波开关单元接收微波开关控制信号来选择N个检波通路中的一个或多个检波通路对功率耦合单元输出的待测的信号进行检波。
检波通路,所述微波信号功率检波校准的装置包括N个检波通路,N≥2,所述检波通路接收微波开关单元输出待测的信号并对其进行检波;所述检波通路包括信号调整单元和检波管,所述检波管用于对待测的信号进行检波产生检波电压;所述信号调整单元用于将待测的信号进行放大或衰减,使待测的信号功率处于检波管的线性检波范围。
模拟开关单元,所述模拟开关单元用于接收模拟开关控制信号将已经选择的检波通路产生的检波电压输出至后续链路。
ADC单元,所述ADC单元用于将检波电压转换成数字信号并输出至微处理器。
功率调整单元,所述功率调整单元用于接收功率调整控制信号对微波信号的功率进行调整。
功率耦合单元,所述功率耦合单元从微波信号通路选取一部分微波信号作为待测的信号输出至微波开关单元。
所述的一种微波信号功率检波校准的装置,所述的微波信号功率检波校准的装置还包括:
温度传感器,所述温度传感器用于将微波信号功率检波校准的装置的实时温度信号输出至微处理器;所述微处理器存储数据包括不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表及误差范围,所述微处理器将接收的信号与其存储数据进行比较,若比较的数值未在误差范围内,微处理器产生功率调整控制信号。
所述的一种微波信号功率检波校准的装置,所述的信号调整单元包括可变增益放大器。
所述的一种微波信号功率检波校准的装置,所述的信号调整单元包括选择开关、衰减器和放大器,所述衰减器和放大器并联后与选择开关串联。
所述的一种微波信号功率检波校准的装置,所述微波信号功率检波校准的装置还包括运算放大单元,所述运算放大单元用于对检波电压进行放大后输出至ADC单元,以提高ADC单元对检波电压的采样精度。
所述的微波信号功率检波校准的装置的校准方法,所述方法包括如下步骤:
a) 在微处理器预设微波信号的频率值和功率值,发送微波开关控制信号和模拟开关控制信号;
b) 功率耦合单元从微波信号通路选取一部分微波信号作为待测的信号输出至微波开关单元,微波开关单元接收微处理器发送的微波开关控制信号,选择N个检波通路中的一个或多个检波通路对耦合单元待测的信号进行检波;
c) 检波通路中的信号调整单元将待测的信号进行放大或衰减,使待测的信号功率处于检波管的线性检波范围;所述检波管用于对待测的信号进行检波产生检波电压;
d) 模拟开关接收微处理器发送的模拟开关信号,将已经选择的检波通路产生的检波电压输出至ADC单元;
e) ADC单元用于将检波电压转换成数字信号并输出至微处理器;
f) 微处理器将接收ADC单元输出的信号与存储数据进行比较,若二者差值超过了误差范围,微处理器产生功率调整控制信号输出至功率调整单元,功率调整单元接收功率调整控制信号后对微波信号的功率进行调整,重复步骤b)至f),直至二者的数值在误差范围内为止。
所述的微波信号功率检波校准的装置的校准方法,所述校准方法中可以包括如下步骤:
1) 温度传感器将微波信号功率检波校准的装置的实时温度信号输出至微处理器;
2) 微处理器将接收的温度传感器输出的信号与存储数据进行比较,若二者差值超过了误差范围,微处理器产生功率调整控制信号输出至功率调整单元,功率调整单元接收功率调整控制信号后对微波信号的功率进行调整,重复步骤1)至2),直至二者的数值在误差范围内为止。
所述的微波信号功率检波校准的装置的校准方法,所述校准方法中还可以包括如下步骤:
i. 为每次校准设定时间间隔进行重复步骤b)至f)或/和步骤1)至2),直至比较的差值在误差范围内为止,完成微波功率的校准和温度漂移的校准。
本发明解决了宽带信号源系统的检波系统对大带宽、大功率检波范围的要求,与现有技术相比,本发明具备如下优点和有益效果:
1、 本发明的测试频率范围可以覆盖从10MHz一直到20GHz范围内的微波信号;
2、 本发明拓宽了需要检波管的检波动态范围,解决了现有技术一般只能对大信号进行衰减,对太小的信号无法解决检波问题,而且本装置可以灵活随频率进行变动,使得调整后的微波信号很好的落在检波管最线性的区域内。
附图说明
图1本发明的框图;
图2 本发明实施例一的框图;
图3 本发明实施例二的框图;
图4 本发明实施例三的框图;
图5本发明实施例四的框图;
图6 本发明中微波信号功率检波校准的流程图;
图7 微波信号的频率、功率的对应关系表样表。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
本发明的实施一的一种微波信号功率检波校准的装置框图如图2所示,本实施例所述微波信号功率检波校准的装置包括:
微处理器,所述微处理器设定微波信号的频率值和功率值;所述微处理器存储了不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表及误差范围,所述微处理器将接收的信号与存储的不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表中的数据进行比较,若比较的数值未在误差范围内,微处理器产生功率调整控制信号,所述微处理器还可以用于根据接收设定的微波信号的频率值和功率值产生微波开关控制信号和模拟开关控制信号;所述微波开关控制信号输出至微波开关单元,用于控制微波开关单元在N个检波通路中选择的一个或多个检波通路的组合能覆盖待测的信号频率;所述模拟开关控制信号输出至模拟开关单元,用于控制模拟开关单元将选择的检波通路的检波电压输出至后续链路;所述功率控制信号输出至功率调整单元,用于控制功率调整单元对微波信号的功率进行调整。
微波开关单元,所述微波开关单元接收微波开关控制信号来选择N个检波通路中的一个或多个检波通路对功率耦合单元输出的待测的信号进行检波。
检波通路,所述微波信号功率检波校准的装置包括N个检波通路,N≥2,所述检波通路接收微波开关单元输出待测的信号并对其进行检波;所述检波通路包括信号调整单元和检波管,所述检波管用于对待测的信号进行检波产生检波电压;所述信号调整单元用于将待测的信号进行放大或衰减,使待测的信号功率处于检波管的线性检波范围。
模拟开关单元,所述模拟开关单元用于接收模拟开关控制信号将已经选择的检波通路产生的检波电压输出至后续链路。
ADC单元,所述ADC单元用于将检波电压转换成数字信号并输出至微处理器。
功率调整单元,所述功率调整单元用于接收功率调整控制信号对微波信号的功率进行调整。
功率耦合单元,所述功率耦合单元从微波信号通路选取一部分微波信号作为待测的信号输出至微波开关单元。
本实施例所述的微波信号功率检波校准的装置还包括温度传感器,所述温度传感器用于将微波信号功率检波校准的装置的实时温度信号输出至微处理器;所述微处理器存储数据包括不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表及误差范围,所述微处理器将接收的信号与其存储数据进行比较,若比较的数值未在误差范围内,微处理器产生功率调整控制信号。
本实施例中述微波信号功率检波校准装置的校准方法包括如下步骤:
a) 在得知需要得到的微波信号的频率和功率后,在微处理器预设微波信号的频率值和功率值,例如本实施例中可以设定频率为10MHz,功率-58dBm的微波信号,微处理器发出微波开关控制信号和模拟开关控制信号;
b) 功率耦合单元从微波信号通路选取一部分微波信号作为待测的信号输出至微波开关单元,微波开关单元根据接收的微波开关控制信号选取能够覆盖10MHz频率的检波通路,这里选择检波范围为 10MHz—500MHz的第N个检波通路对待测的信号进行检波;
c) 10MHz—500MHz的第N个检波通路中的检波管的检波功率线性范围是-40~+3dBm,所选择的检波通路中的信号调整单元将对待测的信号放大23dB,变成-35dBm,使待测的信号功率处于检波管的线性检波范围-40~+3dBm内,所选择的检波通路中的检波管对待测的信号进行检波得到检波电压;
d) 模拟开关接收到微处理器发送的模拟开关信号后进行切换,将检波通路产生的检波电压输出至ADC单元;
e) ADC单元用于将检波电压由模拟信号转换成微处理器可以识别的数字信号并输出至微处理器;
f) 微处理器将接收ADC单元输出的信号与不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表中的数据进行比较,若比较的差值超过了误差范围,则微处理器产生功率调整控制信号输出至功率调整单元,功率调整单元接收功率调整控制信号后对微波信号的功率进行调整,重复步骤b)至f),直至比较的差值在误差范围内为止,完成微波功率的校准;所述不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表,如图6所示。
所述的微波信号功率检波校准的装置的校准方法中也可以包括如下步骤:
1) 温度传感器将微波信号功率检波校准的装置的实时温度信号输出至微处理器;
2) 微处理器将接收的温度传感器输出的信号与不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表中的数据进行比较,若比较的差值超过了误差范围,则微处理器产生功率调整控制信号输出至功率调整单元,功率调整单元接收功率调整控制信号后对微波信号的功率进行调整,重复步骤1)至2),直至二者的数值在误差范围内为止,完成温度漂移的校准。
所述的微波信号功率检波校准的装置的校准方法中还可以包括如下步骤:
i. 每隔5s重复步骤b)至f)或/和步骤1)至2),直至比较的差值在误差范围内为止,完成微波功率的校准和温度漂移的校准。
实施例二
本发明的实施二的一种微波信号功率检波校准的装置框图如图3所示,本实施例所述微波信号功率检波校准的装置包括:
微处理器,所述微处理器可以设定微波信号的频率值和功率值;所述微处理器用于存储数据,所述微处理器存储数据包括不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表及误差范围,所述微处理器将接收的信号与其存储数据进行比较,若比较的数值未在误差范围内,微处理器产生功率调整控制信号,所述微处理器还可以用于根据接收设定的微波信号的频率值和功率值产生微波开关控制信号和模拟开关控制信号;所述微波开关控制信号输出至微波开关单元,用于控制微波开关单元选择N个检波通路中的一个或多个检波通路对待测的信号进行检波,所述一个或多个检波通路的组合能覆盖待测的信号频率;所述模拟开关控制信号输出至模拟开关单元,用于控制模拟开关单元将选择的检波通路的检波电压输出至后续链路;所述功率控制信号输出至功率调整单元,用于控制功率调整单元对微波信号的功率进行调整。
微波开关单元,所述微波开关单元接收微波开关控制信号来选择N个检波通路中的一个或多个检波通路对功率耦合单元输出的待测的信号进行检波。
检波通路,所述微波信号功率检波校准的装置包括N个检波通路,N≥2,所述检波通路接收微波开关单元输出待测的信号并对其进行检波;所述检波通路包括信号调整单元和检波管,所述检波管用于对待测的信号进行检波产生检波电压;所述信号调整单元用于将待测的信号进行放大或衰减,使待测的信号功率处于检波管的线性检波范围。
模拟开关单元,所述模拟开关单元用于接收模拟开关控制信号将已经选择的检波通路产生的检波电压输出至后续链路。
ADC单元,所述ADC单元用于将检波电压转换成数字信号并输出至微处理器。
功率调整单元,所述功率调整单元用于接收功率调整控制信号对微波信号的功率进行调整。
功率耦合单元,所述功率耦合单元从微波信号通路选取一部分微波信号作为待测的信号输出至微波开关单元。
温度传感器,所述温度传感器用于将微波信号功率检波校准的装置的实时温度信号输出至微处理器;所述微处理器存储数据包括不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表及误差范围,所述微处理器将接收的信号与其存储数据进行比较,若比较的数值未在误差范围内,微处理器产生功率调整控制信号。
本实施例所述微波信号功率检波校准的装置还包括运算放大单元,所述运算放大单元用于对检波电压进行放大后输出至ADC单元,以提高ADC单元对检波电压的采样精度;所述运算放大单元置于各检波通路中,在检波管完成对待测信号的检波后通过运算放大单元进行放大后再输出至ADC单元。
本实施例中述微波信号功率检波校准装置的校准方法包括如下步骤:
a) 在得知需要得到的微波信号的频率和功率后,在微处理器预设微波信号的频率值和功率值,例如本实施例中设定频率为11GHz,功率-21dBm的微波信号,微处理器发出微波开关控制信号和模拟开关控制信号;
b) 功率耦合单元从微波信号通路选取一部分微波信号作为待测的信号输出至微波开关单元,微波开关单元根据接收的微波开关控制信号选取能够覆盖11GHz频率的检波通路,这里选择检波范围为 8 GHz—20 GHz的第N个检波通路对待测的信号进行检波;
c) 8 GHz—20 GHz的第N个检波通路中的检波管的检波功率线性范围是-10 dBm ~+3dBm,所选择的检波通路中的信号调整单元将对待测的信号放大21dB,变成0dBm,使待测的信号功率处于检波管的线性检波范围-10~+3dBm内,所选择的检波通路中的检波管对待测的信号进行检波得到检波电压,将所述检波电压输出至运算放大单元用于对检波电压进行放大,然后输出至ADC单元,以提高ADC单元对检波电压的采样精度;
d) 模拟开关接收到微处理器发送的模拟开关信号后进行切换,将检波通路产生的检波电压输出至ADC单元;
e) ADC单元用于将检波电压由模拟信号转换成微处理器可以识别的数字信号并输出至微处理器;
f) 微处理器将接收ADC单元输出的信号与不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表中的数据进行比较,若比较的差值超过了误差范围,则微处理器产生功率调整控制信号输出至功率调整单元,功率调整单元接收功率调整控制信号后对微波信号的功率进行调整,重复步骤b)至f),直至比较的差值在误差范围内为止,完成微波功率的校准;所述不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表,如图6所示。
所述的微波信号功率检波校准的装置的校准方法中也可以包括如下步骤:
1) 温度传感器将微波信号功率检波校准的装置的实时温度信号输出至微处理器;
2) 微处理器将接收的温度传感器输出的信号与不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表中的数据进行比较,若比较的差值超过了误差范围,则微处理器产生功率调整控制信号输出至功率调整单元,功率调整单元接收功率调整控制信号后对微波信号的功率进行调整,重复步骤1)至2),直至二者的数值在误差范围内为止,完成温度漂移的校准。
所述的微波信号功率检波校准的装置的校准方法中还可以包括如下步骤:
i. 每隔10s重复步骤b)至f)或/和步骤1)至2),直至比较的差值在误差范围内为止,完成微波功率的校准和温度漂移的校准。
实施例三
本发明的实施三的一种微波信号功率检波校准的装置框图如图4所示,本实施例所述微波信号功率检波校准的装置包括:
微处理器,所述微处理器可以设定微波信号的频率值和功率值;所述微处理器用于存储数据,所述微处理器存储数据包括不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表及误差范围,所述微处理器将接收的信号与其存储数据进行比较,若比较的数值未在误差范围内,微处理器产生功率调整控制信号,所述微处理器还可以用于根据接收设定的微波信号的频率值和功率值产生微波开关控制信号和模拟开关控制信号;所述微波开关控制信号输出至微波开关单元,用于控制微波开关单元选择N个检波通路中的一个或多个检波通路对待测的信号进行检波,所述一个或多个检波通路的组合能覆盖待测的信号频率;所述模拟开关控制信号输出至模拟开关单元,用于控制模拟开关单元将选择的检波通路的检波电压输出至后续链路;所述功率控制信号输出至功率调整单元,用于控制功率调整单元对微波信号的功率进行调整。
微波开关单元,所述微波开关单元接收微波开关控制信号来选择N个检波通路中的一个或多个检波通路对功率耦合单元输出的待测的信号进行检波。
检波通路,所述微波信号功率检波校准的装置包括N个检波通路,N≥2,所述检波通路接收微波开关单元输出待测的信号并对其进行检波;所述检波通路包括信号调整单元和检波管,所述检波管用于对待测的信号进行检波产生检波电压;所述信号调整单元用于将待测的信号进行放大或衰减,使待测的信号功率处于检波管的线性检波范围,本实施例中所述的信号调整单元包括选择开关、衰减器和放大器,所述衰减器和放大器并联后与选择开关串联。
模拟开关单元,所述模拟开关单元用于接收模拟开关控制信号将已经选择的检波通路产生的检波电压输出至后续链路。
ADC单元,所述ADC单元用于将检波电压转换成数字信号并输出至微处理器。
功率调整单元,所述功率调整单元用于接收功率调整控制信号对微波信号的功率进行调整。
功率耦合单元,所述功率耦合单元从微波信号通路选取一部分微波信号作为待测的信号输出至微波开关单元。
温度传感器,所述温度传感器用于将微波信号功率检波校准的装置的实时温度信号输出至微处理器;所述微处理器存储数据包括不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表及误差范围,所述微处理器将接收的信号与其存储数据进行比较,若比较的数值未在误差范围内,微处理器产生功率调整控制信号。
本实施例所述微波信号功率检波校准的装置也包括运算放大单元,所述运算放大单元用于对检波电压进行放大后输出至ADC单元,以提高ADC单元对检波电压的采样精度;所述运算放大单元置于各检波通路中,在检波管完成对待测信号的检波后通过运算放大单元进行放大后再输出至ADC单元。
本实施例中述微波信号功率检波校准装置的校准方法包括如下步骤:
a) 在得知需要得到的微波信号的频率和功率后,在微处理器预设微波信号的频率值和功率值,例如本实施例中设定频率为20GHz,功率-58dBm的微波信号,微处理器发出微波开关控制信号和模拟开关控制信号;
b) 功率耦合单元从微波信号通路选取一部分微波信号作为待测的信号输出至微波开关单元,微波开关单元根据接收的微波开关控制信号选取能够覆盖20GHz频率的检波通路,这里选择检波范围为 8 GHz—20 GHz的第N个检波通路对待测的信号进行检波;
c) 8 GHz—20 GHz的第N个检波通路中的检波管的检波功率线性范围是-10 dBm ~+3dBm,所选择检波通路中选择开关选通放大器后,所述放大器将对待测的信号放大53dB,变成-5dBm,使待测的信号功率处于检波管的线性检波范围-10dBm ~+3dBm内,所选择的检波通路中的检波管对待测的信号进行检波得到检波电压,将所述检波电压输出至运算放大单元用于对检波电压进行放大,然后输出至ADC单元,以提高ADC单元对检波电压的采样精度;
d) 模拟开关接收到微处理器发送的模拟开关信号后进行切换,将检波通路产生的检波电压输出至ADC单元;
e) ADC单元用于将检波电压由模拟信号转换成微处理器可以识别的数字信号并输出至微处理器;
f) 微处理器将接收ADC单元输出的信号与不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表中的数据进行比较,若比较的差值超过了误差范围,则微处理器产生功率调整控制信号输出至功率调整单元,功率调整单元接收功率调整控制信号后对微波信号的功率进行调整,重复步骤b)至f),直至比较的差值在误差范围内为止,完成微波功率的校准;所述不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表,如图6所示。
所述的微波信号功率检波校准的装置的校准方法中也可以包括如下步骤:
1) 温度传感器将微波信号功率检波校准的装置的实时温度信号输出至微处理器;
2) 微处理器将接收的温度传感器输出的信号与不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表中的数据进行比较,若比较的差值超过了误差范围,则微处理器产生功率调整控制信号输出至功率调整单元,功率调整单元接收功率调整控制信号后对微波信号的功率进行调整,重复步骤1)至2),直至二者的数值在误差范围内为止,完成温度漂移的校准。
所述的微波信号功率检波校准的装置的校准方法中还可以包括如下步骤:
i. 每隔20s重复步骤b)至f)或/和步骤1)至2),直至比较的差值在误差范围内为止,完成微波功率的校准和温度漂移的校准。
实施例四
本发明的实施四的一种微波信号功率检波校准的装置框图如图5所示,本实施例所述微波信号功率检波校准的装置包括:
微处理器,所述微处理器可以设定微波信号的频率值和功率值;所述微处理器用于存储数据,所述微处理器存储数据包括不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表及误差范围,所述微处理器将接收的信号与其存储数据进行比较,若比较的数值未在误差范围内,微处理器产生功率调整控制信号,所述微处理器还可以用于根据接收设定的微波信号的频率值和功率值产生微波开关控制信号和模拟开关控制信号;所述微波开关控制信号输出至微波开关单元,用于控制微波开关单元选择N个检波通路中的一个或多个检波通路对待测的信号进行检波,所述一个或多个检波通路的组合能覆盖待测的信号频率;所述模拟开关控制信号输出至模拟开关单元,用于控制模拟开关单元将选择的检波通路的检波电压输出至后续链路;所述功率控制信号输出至功率调整单元,用于控制功率调整单元对微波信号的功率进行调整。
微波开关单元,所述微波开关单元接收微波开关控制信号来选择N个检波通路中的一个或多个检波通路对功率耦合单元输出的待测的信号进行检波。
检波通路,所述微波信号功率检波校准的装置包括N个检波通路,N≥2,所述检波通路接收微波开关单元输出待测的信号并对其进行检波;所述检波通路包括信号调整单元和检波管,所述检波管用于对待测的信号进行检波产生检波电压;所述信号调整单元用于将待测的信号进行放大或衰减,使待测的信号功率处于检波管的线性检波范围,本实施例中所述的信号调整单元为可变增益放大器。
模拟开关单元,所述模拟开关单元用于接收模拟开关控制信号将已经选择的检波通路产生的检波电压输出至后续链路。
ADC单元,所述ADC单元用于将检波电压转换成数字信号并输出至微处理器。
功率调整单元,所述功率调整单元用于接收功率调整控制信号对微波信号的功率进行调整。
功率耦合单元,所述功率耦合单元从微波信号通路选取一部分微波信号作为待测的信号输出至微波开关单元。
温度传感器,所述温度传感器用于将微波信号功率检波校准的装置的实时温度信号输出至微处理器;所述微处理器存储数据包括不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表及误差范围,所述微处理器将接收的信号与其存储数据进行比较,若比较的数值未在误差范围内,微处理器产生功率调整控制信号。
本实施例所述微波信号功率检波校准的装置也包括运算放大单元,所述运算放大单元用于对检波电压进行放大后输出至ADC单元,以提高ADC单元对检波电压的采样精度;所述运算放大单元置于各检波通路中,在检波管完成对待测信号的检波后通过运算放大单元进行放大后再输出至ADC单元。
本实施例中述微波信号功率检波校准装置的校准方法包括如下步骤:
a) 在得知需要得到的微波信号的频率和功率后,在微处理器预设微波信号的频率值和功率值,例如本实施例中设定频率为10MHz,功率20dBm的微波信号,微处理器发出微波开关控制信号和模拟开关控制信号;
b) 功率耦合单元从微波信号通路选取一部分微波信号作为待测的信号输出至微波开关单元,微波开关单元根据接收的微波开关控制信号选取能够覆盖20GHz频率的检波通路,这里选择检波范围为 10MHz—500MHz的第N个检波通路对待测的信号进行检波;
c) 8 GHz—20 GHz的第N个检波通路中的检波管的检波功率线性范围是-40~+3dBm,所选择检波通路中可变增益放大器对待测的信号衰减40dB,变成-20dBm,使待测的信号功率处于检波管的线性检波范围-40~+3dBm内,所选择的检波通路中的检波管对待测的信号进行检波得到检波电压,将所述检波电压输出至运算放大单元用于对检波电压进行放大,然后输出至ADC单元,以提高ADC单元对检波电压的采样精度;
d) 模拟开关接收到微处理器发送的模拟开关信号后进行切换,将检波通路产生的检波电压输出至ADC单元;
e) ADC单元用于将检波电压由模拟信号转换成微处理器可以识别的数字信号并输出至微处理器;
f) 微处理器将接收ADC单元输出的信号与不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表中的数据进行比较,若比较的差值超过了误差范围,则微处理器产生功率调整控制信号输出至功率调整单元,功率调整单元接收功率调整控制信号后对微波信号的功率进行调整,重复步骤b)至f),直至比较的差值在误差范围内为止,完成微波功率的校准;所述不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表,如图6所示。
所述的微波信号功率检波校准的装置的校准方法中也可以包括如下步骤:
1) 温度传感器将微波信号功率检波校准的装置的实时温度信号输出至微处理器;
2) 微处理器将接收的温度传感器输出的信号与不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表中的数据进行比较,若比较的差值超过了误差范围,则微处理器产生功率调整控制信号输出至功率调整单元,功率调整单元接收功率调整控制信号后对微波信号的功率进行调整,重复步骤1)至2),直至二者的数值在误差范围内为止,完成温度漂移的校准。
所述的微波信号功率检波校准的装置的校准方法中还可以包括如下步骤:
i. 每隔20s重复步骤b)至f)或/和步骤1)至2),直至比较的差值在误差范围内为止,完成微波功率的校准和温度漂移的校准。
采用本发明的实施例后现有技术相比,本实施例具备如下优点和有益效果:
1. 本发明的测试频率范围可以覆盖从10MHz一直到20GHz范围内的微波信号;
2. 本发明拓宽了需要检波管的检波动态范围,解决了现有技术一般只能对大信号进行衰减,对太小的信号无法解决检波问题,而且本装置可以灵活随频率进行变动,使得调整后的微波信号很好的落在检波管最线性的区域内。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明,对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。
Claims (8)
1.一种微波信号功率检波校准装置,其特征在于,所述微波信号功率检波校准装置包括:
微处理器,所述微处理器可以设定微波信号的频率值和功率值;所述微处理器可以存储数据,所述存储数据包括微波信号的频率、功率的对应关系表及误差范围;所述微处理器可以接收ADC单元输出的信号,所述微处理器将接收的信号与其存储数据进行比较,若比较的数值未在误差范围内,微处理器产生功率调整控制信号;所述微处理器也可以根据接收设定的微波信号的频率值和功率值产生微波开关控制信号和模拟开关控制信号;所述微波开关控制信号输出至微波开关单元,用于控制微波开关单元选择N个检波通路中的一个或多个检波通路对待测的信号进行检波,所述一个或多个检波通路的组合能覆盖待测的信号频率;所述模拟开关控制信号输出至模拟开关单元,用于控制模拟开关单元将选择的检波通路的检波电压输出至后续链路;所述功率控制信号输出至功率调整单元,用于控制功率调整单元对微波信号的功率进行调整;
微波开关单元,所述微波开关单元接收微波开关控制信号来选择N个检波通路中的一个或多个检波通路对功率耦合单元输出的待测的信号进行检波;
检波通路,所述微波信号功率检波校准的装置包括N个检波通路,N≥2,所述检波通路接收微波开关单元输出待测的信号并对其进行检波;所述检波通路包括信号调整单元和检波管,所述检波管用于对待测的信号进行检波产生检波电压;所述信号调整单元用于将待测的信号进行放大或衰减,使待测的信号功率处于检波管的线性检波范围;
模拟开关单元,所述模拟开关单元用于接收模拟开关控制信号将已经选择的检波通路产生的检波电压输出至后续链路;
ADC单元,所述ADC单元用于将检波电压转换成数字信号并输出至微处理器;
功率调整单元,所述功率调整单元用于接收功率调整控制信号对微波信号的功率进行调整;
功率耦合单元,所述功率耦合单元从微波信号通路选取一部分微波信号作为待测的信号输出至微波开关单元。
2.如权利要求1所述的一种微波信号功率检波校准装置,其特征在于,所述的微波信号功率检波校准装置还包括:
温度传感器,所述温度传感器用于将微波信号功率检波校准装置的实时温度信号输出至微处理器;所述微处理器存储数据包括不同温度的微波信号的频率、功率的对应关系表及误差范围,所述微处理器将接收的信号与其存储数据进行比较,若比较的数值未在误差范围内,微处理器产生功率调整控制信号。
3.如权利要求2所述的一种微波信号功率检波校准装置,其特征在于,所述的信号调整单元包括可变增益放大器。
4.如权利要求3所述的一种微波信号功率检波校准装置,其特征在于,所述的信号调整单元包括选择开关、衰减器和放大器,所述衰减器和放大器并联后与选择开关串联。
5.如权利要求1—4任一权利要求所述的一种微波信号功率检波校准装置,其特征在于,所述微波信号功率检波校准装置还包括运算放大单元,所述运算放大单元用于对检波电压进行放大后输出至ADC单元,以提高ADC单元对检波电压的采样精度。
6.一种如权利要求1所述的微波信号功率检波校准装置的校准方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
a)在微处理器预设微波信号的频率值和功率值,发送微波开关控制信号和模拟开关控制信号;功率耦合单元从微波信号通路选取一部分微波信号作为待测的信号输出至微波开关单元,微波开关单元接收微处理器发送的微波开关控制信号,选择N个检波通路中的一个或多个检波通路对耦合单元待测的信号进行检波;
b)检波通路中的信号调整单元将待测的信号进行放大或衰减,使待测的信号功率处于检波管的线性检波范围;
c)所述检波管用于对待测的信号进行检波产生检波电压;
d)模拟开关接收微处理器发送的模拟开关信号,将已经选择的检波通路产生的检波电压输出至ADC单元;
e)ADC单元用于将检波电压转换成数字信号并输出至微处理器;
f)微处理器将接收ADC单元输出的信号与存储数据进行比较,若比较的差值超过了误差范围,微处理器产生功率调整控制信号输出至功率调整单元,功率调整单元接收功率调整控制信号后对微波信号的功率进行调整,重复步骤b)至f),直至比较的差值在误差范围内为止。
7.如权利要求6所述的微波信号功率检波校准装置的校准方法,其特征在于,所述校准方法中可以包括如下步骤:
1)温度传感器将微波信号功率检波校准装置的实时温度信号输出至微处理器;
2)微处理器将接收的温度传感器输出的信号与存储数据进行比较,若比较的差值超过了误差范围,微处理器产生功率调整控制信号输出至功率调整单元,功率调整单元接收功率调整控制信号后对微波信号的功率进行调整,重复步骤1)至2),直至比较的差值在误差范围内为止。
8.如权利要求7所述的微波信号功率检波校准装置的校准方法,其特征在于,所述校准方法还可以包括如下步骤:
i为每次校准设定时间间隔重复步骤b)至f)或/和步骤1)至2),直至比较的差值在误差范围内为止,完成微波功率的校准和温度漂移的校准。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510139918.9A CN104793530B (zh) | 2015-03-29 | 2015-03-29 | 一种微波信号功率检波校准装置及校准方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510139918.9A CN104793530B (zh) | 2015-03-29 | 2015-03-29 | 一种微波信号功率检波校准装置及校准方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104793530A true CN104793530A (zh) | 2015-07-22 |
CN104793530B CN104793530B (zh) | 2018-07-24 |
Family
ID=53558425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510139918.9A Active CN104793530B (zh) | 2015-03-29 | 2015-03-29 | 一种微波信号功率检波校准装置及校准方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104793530B (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106249041A (zh) * | 2016-09-18 | 2016-12-21 | 广州市大喜通信技术有限公司 | 一种微型直放站功率校表装置及方法 |
CN106535456A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-03-22 | 上海联影医疗科技有限公司 | 功率控制组件以及控制磁控管到设定功率的方法 |
CN106604517A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-04-26 | 上海联影医疗科技有限公司 | 功率和频率控制组件以及相应的控制磁控管的方法 |
CN109298236A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-02-01 | 中电科仪器仪表有限公司 | 一种微波功率测量线性偏置表的测量方法 |
CN109845411A (zh) * | 2016-10-18 | 2019-06-04 | 东京毅力科创株式会社 | 微波输出装置及等离子体处理装置 |
CN110350989A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-10-18 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种检波及校准电路、射频信号发生装置及方法 |
CN111510228A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-08-07 | 河北东森电子科技有限公司 | 一种毫米波卫星通信检波组件的自动校准装置及方法 |
CN112290996A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-01-29 | 四川天邑康和通信股份有限公司 | 一种应用于pon组件自动测试系统的光衰减器补偿方法 |
CN114513871A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-05-17 | 三微电子科技(苏州)有限公司 | 一种微波功率调节方法、装置、电子设备及存储介质 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007286735A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Toyota Motor Corp | 車両用制御装置 |
CN103633971A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-12 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种大功率微波脉冲信号的校准装置 |
CN103686968A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-26 | 波达通信设备(广州)有限公司 | 一种数字微波收发信机的发射功率校准方法及其校准电路 |
CN104393857A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-03-04 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种微波信号发生器的大动态范围自动电平控制系统 |
-
2015
- 2015-03-29 CN CN201510139918.9A patent/CN104793530B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007286735A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Toyota Motor Corp | 車両用制御装置 |
CN103686968A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-03-26 | 波达通信设备(广州)有限公司 | 一种数字微波收发信机的发射功率校准方法及其校准电路 |
CN103633971A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-12 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种大功率微波脉冲信号的校准装置 |
CN104393857A (zh) * | 2014-10-10 | 2015-03-04 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种微波信号发生器的大动态范围自动电平控制系统 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
徐达旺等: "二极管式微波功率检波器的温度补偿技术", 《电子测量技术》 * |
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106249041A (zh) * | 2016-09-18 | 2016-12-21 | 广州市大喜通信技术有限公司 | 一种微型直放站功率校表装置及方法 |
CN109845411B (zh) * | 2016-10-18 | 2021-10-26 | 东京毅力科创株式会社 | 微波输出装置及等离子体处理装置 |
CN109845411A (zh) * | 2016-10-18 | 2019-06-04 | 东京毅力科创株式会社 | 微波输出装置及等离子体处理装置 |
CN106535456B (zh) * | 2016-11-14 | 2019-10-08 | 上海联影医疗科技有限公司 | 功率控制组件以及控制磁控管到设定功率的方法 |
CN106604517B (zh) * | 2016-11-14 | 2019-10-08 | 上海联影医疗科技有限公司 | 功率和频率控制组件以及相应的控制磁控管的方法 |
CN106604517A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-04-26 | 上海联影医疗科技有限公司 | 功率和频率控制组件以及相应的控制磁控管的方法 |
CN106535456A (zh) * | 2016-11-14 | 2017-03-22 | 上海联影医疗科技有限公司 | 功率控制组件以及控制磁控管到设定功率的方法 |
CN109298236B (zh) * | 2018-11-15 | 2021-05-07 | 中电科思仪科技股份有限公司 | 一种微波功率测量线性偏置表的测量方法 |
CN109298236A (zh) * | 2018-11-15 | 2019-02-01 | 中电科仪器仪表有限公司 | 一种微波功率测量线性偏置表的测量方法 |
CN110350989B (zh) * | 2019-07-26 | 2021-08-31 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种检波及校准电路、射频信号发生装置及方法 |
CN110350989A (zh) * | 2019-07-26 | 2019-10-18 | 中国电子科技集团公司第四十一研究所 | 一种检波及校准电路、射频信号发生装置及方法 |
CN111510228A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-08-07 | 河北东森电子科技有限公司 | 一种毫米波卫星通信检波组件的自动校准装置及方法 |
CN111510228B (zh) * | 2020-04-13 | 2022-04-12 | 河北东森电子科技有限公司 | 一种毫米波卫星通信检波组件的自动校准装置及方法 |
CN112290996A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-01-29 | 四川天邑康和通信股份有限公司 | 一种应用于pon组件自动测试系统的光衰减器补偿方法 |
CN114513871A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-05-17 | 三微电子科技(苏州)有限公司 | 一种微波功率调节方法、装置、电子设备及存储介质 |
CN114513871B (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-12 | 三微电子科技(苏州)有限公司 | 一种微波功率调节方法、装置、电子设备及存储介质 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104793530B (zh) | 2018-07-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104793530A (zh) | 一种微波信号功率检波校准装置及校准方法 | |
CN100546230C (zh) | 无线电发射机测试方法、无线电发射机和基站 | |
CN101702018B (zh) | 一种大调制带宽线性调频信号频响校准方法 | |
CN104079243A (zh) | 包络追踪系统的校准方法、电源电压的调制方法及装置 | |
US9300333B2 (en) | Methods for computing predistortion values for wireless systems | |
CN105259528B (zh) | 一种微波功率探头的内部校准电路及校准方法 | |
US9680422B2 (en) | Power amplifier signal compensation | |
CN112272036A (zh) | 用于射频接收机的温度补偿装置和方法、射频接收机 | |
CN101297473A (zh) | 控制宽带高斯脉冲高功率射频发射机的峰值功率和脉冲宽度的方法和装置 | |
CN106899361A (zh) | 发射功率处理方法、装置、系统及发射设备 | |
CN109951244B (zh) | 一种应用于信道模拟器的功率测量及射频接收增益控制方法 | |
CN105764075A (zh) | 获取数字预失真校准值的方法及终端设备 | |
CN109088675B (zh) | 一种射频信号源的通路校准方法及装置 | |
CN109450564B (zh) | 一种pa发送功率校准和补偿方法 | |
CN103558895A (zh) | 一种具有国家标准的可变功率参考源电路及设计方法 | |
GB2369264A (en) | Signal measurement | |
CN101969298B (zh) | 宽带大功率行波管放大器 | |
KR101324172B1 (ko) | 다채널 디지털 수신장치의 신호도착시간(toa) 보정방법 및 장치 | |
CN113848522A (zh) | 一种emi测量接收机脉冲响应校准方法和装置 | |
CN220207791U (zh) | 射频测试机及射频测试系统 | |
CN103379066B (zh) | 基站和基于该基站进行预失真处理的方法 | |
CN104009716B (zh) | 用作对齐信号源的仪器本地振荡器 | |
US8422966B2 (en) | Transmission power calibrating method and system applied to wireless apparatus | |
Raghunandan | Radio Frequency Measurements | |
CN109547138B (zh) | 幅度控制电路及多通道幅度控制矩阵 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20160712 Address after: 305 C, building 27, cliff Eagle Road, Guangzhou Science Town, Guangdong 510000, China Applicant after: ZHUHAI SKYASTAR TECHNOLOGY CO., LTD. Address before: 305 C, building 27, cliff Eagle Road, Guangzhou Science Town, Guangdong 510000, China Applicant before: Yang Jun |
|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |