CN108040363B - 一种实现微波功率高精度快捷变控制的电路结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现微波功率高精度快捷变控制的电路结构，它包括FPGA控制器（3），FPGA控制器（3）分别与数模转换器A(1)和数模转换器B（2）连接；数模转换器A(1)与高速单刀双掷开关（4）的第一支路连接；数模转换器B(2)与高速单刀双掷开关（4）的第二支路连接；高速单刀双掷开关（4）的公共端与电调衰减器（5）压控端连接；解决了传统微波功率控制电路难以同时兼顾这两个核心指标的技术难题。

Description

一种实现微波功率高精度快捷变控制的电路结构
技术领域
本发明涉及微波控制技术，尤其涉及一种实现微波功率高精度快捷变控制的电路结构。
背景技术
随着现代微波通信系统的不断发展，无论是电子装备还是测试设备，对微波信号的频率和功率的变化速度都提出了更高的要求。在微波功率的控制方面，常用功率控制的方法可分为两种。一种为闭环控制方式，将输出的微波功率取样检波成电压后与基准电压比较，利用比较得到的误差电压控制环路中的可调衰减器或放大器实现功率稳定，通过改变基准电压值实现功率大小控制，这种闭环方式的功率控制电路最大优点是控制精度高，但也存在响应时间慢的严重缺点，响应时间通常在几十微秒到几毫秒之间，难以胜任功率捷变的应用场合。另一种功率控制方式为开环方式，通过直接控制数控衰减器实现功率变化，这种功率控制方式的优点是可以实现功率捷变，但存在数控衰减器最小变化步进为固定值的缺点（一般为最小为0.5dB），因此，不能实现更高精度的功率控制。
发明内容：
本发明要解决的技术问题：提供一种实现微波功率高精度快捷变控制的电路结构，以解决现有技术存在的通过将输出的微波功率取样检波成电压后与基准电压比较，利用比较得到的误差电压控制环路中的可调衰减器或放大器实现功率稳定，通过改变基准电压值实现功率大小控制存在响应时间慢的严重缺点；和通过直接控制数控衰减器实现功率变化不能实现高精度的功率控制等技术问题。
本发明技术方案：
一种实现微波功率高精度快捷变控制的电路结构，它包括FPGA控制器，FPGA控制器分别与数模转换器A和数模转换器B连接；数模转换器A与高速单刀双掷开关的第一支路连接；数模转换器B与高速单刀双掷开关的第二支路连接；高速单刀双掷开关的公共端与电调衰减器压控端连接。
FPGA控制器的开关量信号输出端与高速单刀双掷开关的控制端连接。
一个以上的电调衰减器级联时，级联电调衰减器的压控端同时与高速单刀双掷开关的公共端连接。
本发明的有益效果：
本发明采用高速单刀双掷开关切换，快速接通两路不同预置电压的方式控制电调衰减器，实现功率捷变，将数模转换器电压分辨率高以及电调衰减器功率连续可调的优势相结合，实现了微波功率的高精度控制；本发明同时实现了微波功率的高精度控制以及快速响应的技术要求，解决了现有技术存在的通过将输出的微波功率取样检波成电压后与基准电压比较，利用比较得到的误差电压控制环路中的可调衰减器或放大器实现功率稳定，通过改变基准电压值实现功率大小控制存在响应时间慢的严重缺点；和通过直接控制数控衰减器实现功率变化不能实现高精度的功率控制等技术问题。
附图说明：
图1 为本发明结构示意图。
具体实施方式
一种实现微波功率高精度快捷变控制的电路结构，它包括FPGA控制器3，FPGA控制器3的数字量输出端分别与数模转换器A1和数模转换器B2连接；数模转换器A与高速单刀双掷开关的第一支路连接；数模转换器B与高速单刀双掷开关的第二支路连接；高速单刀双掷开关的公共端与电调衰减器压控端连接。
FPGA控制器的开关量信号输出端与高速单刀双掷开关的控制端连接。
根据功率变化的动态范围，可将电调衰减级联，级联电调衰减器的压控端同时与高速单刀双掷开关公共端连接。
通过FPGA控制器控制两路数模转换器输出不同电压，并控制高速单刀双掷开关在两个数模转换器间进行电压切换，实现微波功率高精度、快捷变控制。
根据功率变化的动态范围，可将多个电调衰减器5级联，级联电调衰减器的压控端同时与高速单刀双掷开关4的公共端连接；实现微波功率大范围的动态变化范围。
本发明采用高速单刀双掷开关切换，快速接通两路不同预置电压的方式控制电调衰减器，实现功率捷变，将数模转换器电压分辨率高以及电调衰减器功率连续可调的优势相结合，实现了微波功率的高精度控制。
FPGA控制器采用ALTER公司的EP3C-120F48427型号；
数模转换器采用ADI公司的AD5621BKS；
高速单刀双掷开关采用ADI公司的ADG1436YRUZ；
电调衰减器采用中电十三所的NC13120C-812。

Claims (2)

1.一种实现微波功率高精度快捷变控制的电路结构，它包括FPGA控制器（3），其特征在于：FPGA控制器（3）分别与数模转换器A(1)和数模转换器B（2）连接；数模转换器A(1)与高速单刀双掷开关（4）的第一支路连接；数模转换器B(2)与高速单刀双掷开关（4）的第二支路连接；高速单刀双掷开关（4）的公共端与电调衰减器（5）压控端连接；一个以上的电调衰减器（5）级联时，级联电调衰减器的压控端同时与高速单刀双掷开关（4）的公共端连接；采用高速单刀双掷开关切换，快速接通两路不同预置电压的方式控制电调衰减器，实现功率捷变。
2.根据权利要求1所述的一种实现微波功率高精度快捷变控制的电路结构，其特征在于：FPGA控制器（3）的开关量信号输出端与高速单刀双掷开关（4）的控制端连接。
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