CN109752694B - 双波段微波信号检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双波段微波信号检测装置，双波段微波信号检测装置包括第一波段带通滤波器、第二波段带通滤波器、第一波段数控衰减器、第二波段数控衰减器、信号检测单元和实时控制单元，第一波段数控衰减器与第一波段带通滤波器连接，第二波段数控衰减器与第二波段带通滤波器连接，信号检测单元用于从衰减后的输入信号中检波出调制信号，实时控制单元与信号检测单元连接，实时控制单元用于控制信号检测单元选择性地与第一波段数控衰减器或第二波段数控衰减器连接，并对检波出的调制信号进行频率测量和输出。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中微波信号检测装置检测效率低的技术问题。

Description

双波段微波信号检测装置

技术领域

本发明涉及无线电测试技术领域，尤其涉及一种双波段微波信号检测装置。

背景技术

脉冲体制雷达发射和接收的一般都是脉冲调制信号，且信号波段随着雷达频段不同有所差别，信号功率跨度比较大。对于脉冲体制雷达，在其测试过程中，经常需要判断接收到的信号中是否包含目标频段的脉冲调制信号，或者判断空间是否有较强的辐射泄漏信号。然而，在现有技术中，常用的微波信号检测装置仅能够实现对一种波段微波信号的检测，此种方式相对效率较低。

发明内容

本发明提供了一种双波段微波信号检测装置，能够解决现有技术中微波信号检测装置检测效率低的技术问题。

本发明提供了一种双波段微波信号检测装置，双波段微波信号检测装置包括：第一波段带通滤波器和第二波段带通滤波器，第一波段带通滤波器和第二波段带通滤波器均用于对输入信号进行带通滤波；第一波段数控衰减器和第二波段数控衰减器，第一波段数控衰减器和第二波段数控衰减器均用于调整带通滤波后的输入信号的信号功率大小，第一波段数控衰减器与第一波段带通滤波器连接，第二波段数控衰减器与第二波段带通滤波器连接；信号检测单元，信号检测单元选择性地与第一波段数控衰减器或第二波段数控衰减器连接，信号检测单元用于从衰减后的输入信号中检波出调制信号；实时控制单元，实时控制单元与信号检测单元连接，实时控制单元用于控制信号检测单元选择性地与第一波段数控衰减器或第二波段数控衰减器连接，并对检波出的调制信号进行频率测量和输出。

进一步地，双波段微波信号检测装置还包括微波开关，信号检测单元通过微波开关与第一波段数控衰减器或第二波段数控衰减器连接。

进一步地，实时控制单元包括信号处理模块、主控模块、显示模块和按键模块，信号处理模块用于对检波出的调制信号进行频率测量；主控模块用于将测量到的调制信号的频率输出至显示模块；显示模块用于显示调制信号的频率；按键模块用于控制信号检测单元选择性地与第一波段数控衰减器或第二波段数控衰减器连接以及控制第一波段数控衰减器和第二波段数控衰减器的功率衰减值。

进一步地，信号处理模块采用上升沿检测方法进行调制信号的频率测量，调制信号的频率ω＝a/t，其中，a为沿检测数量，t为设定时间。

进一步地，双波段微波信号检测装置还包括供电单元，供电单元分别与第一波段数控衰减器、第二波段数控衰减器、信号检测单元和实时控制单元连接。

进一步地，供电单元包括电源模块和电源分配板，电源分配板用于对电源模块的输入电压信号以及需要输出的电压信号进行滤波变换，并进行电源分配。

进一步地，双波段微波信号检测装置还包括机箱，第一波段带通滤波器、第二波段带通滤波器、第一波段数控衰减器、第二波段数控衰减器、信号检测单元和实时控制单元均设置在机箱内。

进一步地，机箱具有第一波段输入端口和第二波段输入端口，输入信号通过第一波段输入端口进入第一波段带通滤波器，输入信号通过第二波段输入端口进入第二波段带通滤波器。

进一步地，第一波段输入端口和第二波段输入端口均包括SMA-K射频接头、BNC型接头或N型接头。

进一步地，第一波段带通滤波器为S波段带通滤波器，第二波段带通滤波器为X波段带通滤波器，第一波段数控衰减器为S波段数控衰减器，第二波段数控衰减器为X波段数控衰减器。

应用本发明的技术方案，通过实时控制单元以控制信号检测单元选择性地与第一波段数控衰减器或第二波段数控衰减器连接，信号检测单元从衰减后的输入信号中检波出调制信号，实时控制单元对检波出的调制信号进行频率测量和输出，从而能够实现对双波段脉冲调制微波信号的检测，此种方式极大地提高了装置的检测效率。

附图说明

所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施例，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了根据本发明的具体实施例提供的双波段微波信号检测装置的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一波段带通滤波器；20、第二波段带通滤波器；30、第一波段数控衰减器；40、第二波段数控衰减器；50、信号检测单元；60、实时控制单元；61、信号处理模块；62、主控模块；63、显示模块；64、按键模块；70、微波开关；80、供电单元；90、机箱。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。在下面的描述中，出于解释而非限制性的目的，阐述了具体细节，以帮助全面地理解本发明。然而，对本领域技术人员来说显而易见的是，也可以在脱离了这些具体细节的其它实施例中实践本发明。

在此需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的设备结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

如图1所示，根据本发明的具体实施例提供了一种双波段微波信号检测装置，该双波段微波信号检测装置包括第一波段带通滤波器10、第二波段带通滤波器20、第一波段数控衰减器30、第二波段数控衰减器40、信号检测单元50和实时控制单元60，其中，第一波段带通滤波器10和第二波段带通滤波器20均用于对输入信号进行带通滤波，第一波段数控衰减器30和第二波段数控衰减器40均用于调整带通滤波后的输入信号的信号功率大小，第一波段数控衰减器30与第一波段带通滤波器10连接，第二波段数控衰减器40与第二波段带通滤波器20连接，信号检测单元50选择性地与第一波段数控衰减器30或第二波段数控衰减器40连接，信号检测单元50用于从衰减后的输入信号中检波出调制信号，实时控制单元60与信号检测单元50连接，实时控制单元60用于控制信号检测单元50选择性地与第一波段数控衰减器30或第二波段数控衰减器40连接，并对检波出的调制信号进行频率测量和输出。

应用此种配置方式，通过实时控制单元60以控制信号检测单元50选择性地与第一波段数控衰减器30或第二波段数控衰减器40连接，信号检测单元50从衰减后的输入信号中检波出调制信号，实时控制单元60对检波出的调制信号进行频率测量和输出，从而能够实现对双波段脉冲调制微波信号的检测，此种方式极大地提高了装置的检测效率。

此外，在本发明中，通过设置第一波段带通滤波器10和第二波段带通滤波器20，能够增加信号的抗干扰能力，有效地抑制带外干扰。通过设置第一波段数控衰减器30和第二波段数控衰减器40，能够增强接收信号功率的适应性，同时通过实时控制单元60以计算调制信号脉冲频率的方式，能够检测脉冲调制微波信号的脉冲数量，从而用来判断微波信号的有无。

具体地，作为本发明的一个具体实施例，可将第一波段带通滤波器10设置为S波段带通滤波器，第二波段带通滤波器20设置为X波段带通滤波器，第一波段数控衰减器30设置为S波段数控衰减器，第二波段数控衰减器40设置为X波段数控衰减器，此种配置方式能够实现S、X双波段脉冲调制信号的检测，以准确地定位脉冲调制信号的调制频率，为脉冲体制雷达测试提供强有力的支撑。

进一步地，在本发明中，为了实现信号检测单元50可选择地与第一波段数控衰减器30或第二波段数控衰减器40连接，可将双波段微波信号检测装置配置为还包括微波开关70，信号检测单元50通过微波开关70与第一波段数控衰减器30或第二波段数控衰减器40连接。

应用此种配置方式，在进行微波信号检测时，根据外部输入微波信号的波段和功率电平范围，实时控制单元60确定相应波段的衰减器的功率衰减值以及微波开关的选通通道，信号检测单元50通过微波开关70与第一波段数控衰减器30或第二波段数控衰减器40连接。

具体地，作为本发明的一个具体实施例，当外部输入微波信号的波段和功率电平范围在S波段时，此时实时控制单元60确定对应于S波段的S波段数控衰减器的功率衰减值，同时微波开关70与S波段的通道相连通，信号检测单元50通过微波开关70与S波段数控衰减器相连接。

进一步地，在本发明中，为了实现对调制信号的频率测量和输出，可将实时控制单元60配置为包括信号处理模块61、主控模块62、显示模块63和按键模块64，信号处理模块61用于对检波出的调制信号进行频率测量；主控模块62用于将测量得到的调制信号的频率输出至显示模块63；显示模块63用于显示调制信号的频率；按键模块64用于控制信号检测单元50选择性地与第一波段数控衰减器30或第二波段数控衰减器40连接以及控制第一波段数控衰减器30和第二波段数控衰减器40的功率衰减值。

应用此种配置方式，在进行微波信号检测时，根据外部输入微波信号的波段和功率电平范围，按键模块64接收外部的按键指令，实现对第一波段数控衰减器30、第二波段数控衰减器40、微波开关70和信号检测单元50的控制，以确定相应波段的衰减器的功率衰减值以及微波开关的选通通道，信号检测单元50通过微波开关70与第一波段数控衰减器30或第二波段数控衰减器40连接。第一波段数控衰减器30或第二波段数控衰减器40调整带通滤波后的输入信号的信号功率大小，信号检测单元50从衰减后的输入信号中检波出调制信号，信号检测单元50分别与信号处理模块61和主控模块62连接，主控模块62控制信号处理模块61对检波出的调制信号进行频率测量，主控模块62将实时测量的调制信号的频率值通过显示模块63进行显示。

在本发明中，信号处理模块61采用上升沿检测方法进行调制信号的频率测量，具体地，首先对检波后的脉冲信号进行整形，然后通过上升沿检测的方法测量在设定时间内的沿检测数量，设定沿检测数量为a，设定时间为t，调制信号的频率为ω，那么可得出调制信号的频率ω＝a/t。

进一步地，为了实现检测装置的正常工作，可将双波段微波信号检测装置配置为还包括供电单元80，供电单元80分别与第一波段数控衰减器30、第二波段数控衰减器40、信号检测单元50和实时控制单元60连接。

在本发明中，供电单元80包括电源模块和电源分配板，电源分配板用于对电源模块的输入电压信号以及需要输出的电压信号进行滤波变换，并进行电源分配。具体地，电源分配板统一对电源模块的输入电压信号以及需要输出的电压信号进行滤波变换，并分配到第一波段数控衰减器30、第二波段数控衰减器40、信号检测单元50和实时控制单元60进行供电。

进一步地，在本发明中，为了提高双波段微波信号检测装置的集成度以及对各部件进行保护，可将双波段微波信号检测装置配置为还包括机箱90，第一波段带通滤波器10、第二波段带通滤波器20、第一波段数控衰减器30、第二波段数控衰减器40、信号检测单元50和实时控制单元60均设置在机箱90内。

作为本发明的一个具体实施例，机箱90为2U(高)×300mm(宽)×400mm(深)的铝合金机箱，第一波段带通滤波器10、第二波段带通滤波器20、第一波段数控衰减器30、第二波段数控衰减器40、微波开关70、信号检测单元50、供电单元80、信号处理模块61和主控模块62均通过螺栓固定在机箱90的底板上，机箱90设置有前后面板，显示模块63和按键模块64固定设置在前面板上。

此外，机箱90具有第一波段输入端口和第二波段输入端口，输入信号通过第一波段输入端口进入第一波段带通滤波器10，输入信号通过第二波段输入端口进入第二波段带通滤波器20。具体地，第一波段输入端口和第二波段输入端口均包括SMA-K射频接头、BNC型接头或N型接头。作为本发明的一个具体实施例，第一波段输入端口和第二波段输入端口均为SMA-K射频接头，其中，SMA-K射频接头、三相电源插头和接地端子均设置在机箱90的后面板上。

为了对本发明有进一步地了解，下面结合图1对本发明的双波段微波信号检测装置的具体结构和工作过程进行详细说明。

在本实施例中，第一波段带通滤波器10为S波段带通滤波器，第二波段带通滤波器20为X波段带通滤波器，第一波段数控衰减器30为S波段数控衰减器，第二波段数控衰减器40为X波段数控衰减器，S波段带通滤波器与S波段数控衰减器连接，X波段带通滤波器与X波段数控衰减器连接，信号检测单元50通过微波开关70与S波段数控衰减器或X波段数控衰减器连接，信号检测单元50与实时控制单元60连接，实时控制单元60同时与S波段数控衰减器、X波段数控衰减器和微波开关连接，供电单元80分别与S波段数控衰减器、X波段数控衰减器、微波开关70、信号检测单元50、实时控制单元60连接，S波段带通滤波器、X波段带通滤波器、S波段数控衰减器、X波段数控衰减器、微波开关70、信号检测单元50、实时控制单元60和供电单元80都固定安装在机箱90中。

S波段带通滤波器直接与机箱90的后面板上的S波段射频输入接口连接，该射频接头采用SMA-K型射频接头，接收外部提供的S波段微波信号，对信号进行带通滤波后，将信号传递给S波段数控衰减器，S波段数控衰减器通过对信号的功率进行衰减调节后，最后将信号输出到微波开关70。

X波段带通滤波器直接与机箱90的后面板的X波段射频输入接口连接，该射频接头采用SMA-K型射频接头，接收外部提供的X波段微波信号，对信号进行带通滤波后，将信号传递给X波段数控衰减器，X波段数控衰减器通过对信号的功率进行衰减调节后，最后将信号输出到微波开关70。

微波开关70切换S波段数控衰减器和X波段数控衰减器输出端口的信号到信号检测单元50。信号检测单元50接收来自微波开关70的信号，通过检波方式从信号中检波出调制信号并输出给实时控制单元60。实时控制单元60完成对检波后的调制信号的频率测量和输出。

下面详细说明本发明的双波段微波信号检测装置进行微波信号检测的具体工作过程。

首先，实时控制单元60通过四个固定孔固定在机箱90中，通过供电单元80分别对S波段数控衰减器、X波段数控衰减器、微波开关70、信号检测单元50和实时控制单元60进行供电。

其次，依据外部输入微波信号的波段和功率电平范围，确定相对应波段的S波段数控衰减器或X波段数控衰减器的功率衰减值和微波开关70的选通通道。

再次，通过实时控制单元60中的按键模块64设定S波段数控衰减器或X波段数控衰减器的功率衰减量和通道开关选择参数。

然后，接收来自信号检测单元50送来的预处理信号，该预处理信号指脉冲检波信号，然后按照特定的算法，计算调制波频率。具体地，首先对检波后的脉冲信号进行整形，然后通过上升沿检测的方法测量在设定时间内的沿检测数量，设定沿检测数量为a，设定时间为t，调制信号的频率为ω，那么可得出调制信号的频率ω＝a/t。

最后，主控模块62将实时测量的调制信号的频率值通过显示模块63显示到显示屏上。

综上所述，本发明提供的双波段微波信号检测装置相对于现有技术而言，实现了对双波段脉冲调制微波信号的检测，极大地提高了检测效率。此外，本发明的双波段微波信号检测装置能够根据输入信号的功率强度调节输入衰减量，以增强接收信号功率动态范围，同时，通过带通滤波器进行滤波，增加了信号的抗干扰性能。该S、X双波段微波信号检测装置能够实时、准确地检测出脉冲调制信号的调制波频率，并把数据实时显示到显示屏上。因此，本发明的检测装置使得雷达测试中检测信号更便捷、更迅速。

如上针对一种实施例描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施例中使用，和/或与其它实施例中的特征相结合或替代其它实施例中的特征使用。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤、组件或其组合的存在或附加。

这些实施例的许多特征和优点根据该详细描述是清楚的，因此所附权利要求旨在覆盖这些实施例的落入其真实精神和范围内的所有这些特征和优点。此外，由于本领域的技术人员容易想到很多修改和改变，因此不是要将本发明的实施例限于所例示和描述的精确结构和操作，而是可以涵盖落入其范围内的所有合适修改和等同物。

本发明未详细说明部分为本领域技术人员公知技术。

Claims (8)

1.一种双波段微波信号检测装置，其特征在于，所述双波段微波信号检测装置包括：

第一波段带通滤波器(10)和第二波段带通滤波器(20)，所述第一波段带通滤波器(10)和所述第二波段带通滤波器(20)均用于对输入信号进行带通滤波；

第一波段数控衰减器(30)和第二波段数控衰减器(40)，所述第一波段数控衰减器(30)和所述第二波段数控衰减器(40)均用于调整带通滤波后的所述输入信号的信号功率大小，所述第一波段数控衰减器(30)与所述第一波段带通滤波器(10)连接，所述第二波段数控衰减器(40)与所述第二波段带通滤波器(20)连接；

信号检测单元(50)，所述信号检测单元(50)选择性地与所述第一波段数控衰减器(30)或第二波段数控衰减器(40)连接，所述信号检测单元(50)用于从衰减后的所述输入信号中检波出调制信号；

实时控制单元(60)，所述实时控制单元(60)与所述信号检测单元(50)连接，所述实时控制单元(60)用于控制所述信号检测单元(50)选择性地与所述第一波段数控衰减器(30)或第二波段数控衰减器(40)连接，并对检波出的调制信号进行频率测量和输出；

所述实时控制单元(60)包括信号处理模块(61)、主控模块(62)、显示模块(63)和按键模块(64)，所述信号处理模块(61)用于对检波出的所述调制信号进行频率测量；所述主控模块(62)用于将测量到的调制信号的频率输出至所述显示模块(63)；所述显示模块(63)用于显示所述调制信号的频率；所述按键模块(64)用于控制所述信号检测单元(50)选择性地与所述第一波段数控衰减器(30)或第二波段数控衰减器(40)连接以及控制所述第一波段数控衰减器(30)和第二波段数控衰减器(40)的功率衰减值；

所述双波段微波信号检测装置还包括微波开关(70)，所述信号检测单元(50)通过所述微波开关(70)与所述第一波段数控衰减器(30)或第二波段数控衰减器(40)连接。

2.根据权利要求1所述的双波段微波信号检测装置，其特征在于，所述信号处理模块(61)采用上升沿检测方法进行调制信号的频率测量，所述调制信号的频率ω＝a/t，其中，a为沿检测数量，t为设定时间。

3.根据权利要求1或2所述的双波段微波信号检测装置，其特征在于，所述双波段微波信号检测装置还包括供电单元(80)，所述供电单元(80)分别与所述第一波段数控衰减器(30)、所述第二波段数控衰减器(40)、所述信号检测单元(50)和所述实时控制单元(60)连接。

4.根据权利要求3所述的双波段微波信号检测装置，其特征在于，所述供电单元(80)包括电源模块和电源分配板，所述电源分配板用于对所述电源模块的输入电压信号以及需要输出的电压信号进行滤波变换，并进行电源分配。

5.根据权利要求4所述的双波段微波信号检测装置，其特征在于，所述双波段微波信号检测装置还包括机箱(90)，所述第一波段带通滤波器(10)、所述第二波段带通滤波器(20)、所述第一波段数控衰减器(30)、所述第二波段数控衰减器(40)、所述信号检测单元(50)和所述实时控制单元(60)均设置在所述机箱(90)内。

6.根据权利要求5所述的双波段微波信号检测装置，其特征在于，所述机箱(90)具有第一波段输入端口和第二波段输入端口，所述输入信号通过所述第一波段输入端口进入所述第一波段带通滤波器(10)，所述输入信号通过所述第二波段输入端口进入所述第二波段带通滤波器(20)。

7.根据权利要求6所述的双波段微波信号检测装置，其特征在于，所述第一波段输入端口和所述第二波段输入端口均包括SMA-K射频接头、BNC型接头或N型接头。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的双波段微波信号检测装置，其特征在于，所述第一波段带通滤波器(10)为S波段带通滤波器，所述第二波段带通滤波器(20)为X波段带通滤波器，所述第一波段数控衰减器(30)为S波段数控衰减器，所述第二波段数控衰减器(40)为X波段数控衰减器。

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