CN110794205A - 一种基于usb接口的通过式功率测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于USB接口的通过式功率测量装置，涉及功率测量装置技术领域。该装置包括定向耦合器，定向耦合器上设有两个耦合输出端，每一耦合输出端依次连接衰减器、检波器和通道调理电路，两个通道调理电路汇聚于A/D转换器，A/D转换器连接处理器，处理器上还连接有存储器、并行接口闪存和USB接口收发器，定向耦合器为双定向耦合器，设有耦合器输入端口和耦合器输出端口，耦合器输入端口也作为装置的输入端口，输出端口也作为装置的输出端口，衰减器将耦合输出端输出的功率进一步衰减，使1000W功率经过定向耦合器和衰减器后功率值在‑20dBm～‑15dBm。该装置通过一个功率探头就实现了台式功率计的所有功能；功耗低，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及功率测量装置技术领域，具体涉及一种基于USB接口的通过式功率测量装置。
背景技术
通过式功率测量装置具有承受功率大、插入损耗低等特点，广泛应用于各种装备大功率的测试和现场维修保障。目前常用的测量装置为台式通过式功率计。
台式通过式功率计分为功率探头和功率计主机两个部分，在功率探头内实现功率的耦合、检波和放大，在主机中实现功率信号的处理，台式功率计存在着体积比较大、功率比较大，并且成本比较高。
发明内容
本发明的目的是针对现有的台式通过式功率计存在的上述不足，提出了一种功率测量范围为1W～1000W，频率范围为2MHz～80MHz的基于USB接口的通过式功率测量装置。
本发明具体采用如下技术方案：
一种基于USB接口的通过式功率测量装置，包括定向耦合器，定向耦合器上设有两个耦合输出端，每一耦合输出端依次连接衰减器、检波器和通道调理电路，两个通道调理电路汇聚于A/D转换器，A/D转换器连接处理器，处理器上还连接有存储器、并行接口闪存和USB接口收发器。
优选地，定向耦合器为双定向耦合器，设有耦合器输入端口和耦合器输出端口，耦合器输入端口也作为装置的输入端口，输出端口也作为装置的输出端口。
优选地，衰减器将耦合输出端输出的功率进一步衰减，使1000W功率经过定向耦合器和衰减器后功率值在-20dBm～-15dBm。
优选地，检波器为基于肖特基二极管的检波器，最大输入功率为-15dBm。
优选地，A/D转换器为双路输入、并行输出、16位的A/D转换器，工作频率为50MHz，采样ADC数据通过并行接口送至处理器。
优选地，存储器用于存储ADC数据，ADC数据存储于存储器之后，根据用户设置，并行接口闪存的存储空间中读取相应的ADC数据，进行计算，得到功率值。
优选地，并行接口闪存用于存储处理器中运行的程序，基于USB接口的通过式功率测量装置插入到USB接口，并行接口闪存中的程序自动下载到处理器中，并启动程序，开始功率测量。
优选地，USB接口收发器用于实现计算机与处理器之间进行通信，通过USB接口收发器实现数据传输和指令交互。
本发明具有如下有益效果：
该基于USB接口的通过式功率测量装置体积小，一个功率探头就实现了台式功率计的所有功能；功耗低，功耗仅为2W，仅为台式功率计的1/4；成本低，成本仅为台式功率计的1/3；该装置可以连接到计算机中，可以实现最大功率为1000W的功率测量，功率测量范围为1W～1000W，频率范围为2MHz～80MHz。
附图说明
图1为基于USB接口的通过式功率测量装置的原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明：
A1：双定向耦合器
P1：装置输入端口
P2：装置输出端口
P3：输入端口的耦合输出端
P4：输出端口的耦合输出端
A2、A3：衰减器
A4、A5：检波器
A6、A7：通道调理电路
A8：双路并行ADC转换器
A9：处理器；
A10：存储器
A11：并行接口闪存
A12：USB接口收发器
如图1所示，一种基于USB接口的通过式功率测量装置，包括定向耦合器，定向耦合器上设有两个耦合输出端，每一耦合输出端依次连接衰减器、检波器和通道调理电路，两个通道调理电路汇聚于A/D转换器，A/D转换器连接处理器，处理器为SoC型ZYNQ系列FPGA，具有FPGA和Cortex-A9处理器，功耗约为1.2W。ADC送入A9后，在A9内部完成所有的计算和处理处理器上还连接有存储器、并行接口闪存和USB接口收发器。
定向耦合器为双定向耦合器，设有耦合器输入端口和耦合器输出端口，耦合器输入端口也作为装置的输入端口，输出端口也作为装置的输出端口。两个耦合输出端中的一个为输入端口的耦合输出端，另一耦合输出端为输出端口的耦合输出端。
衰减器将耦合输出端输出的功率进一步衰减，使1000W功率经过定向耦合器和衰减器后功率值在-20dBm～-15dBm。
检波器为基于肖特基二极管的检波器，最大输入功率为-15dBm。
A/D转换器为双路输入、并行输出、16位的A/D转换器，工作频率为50MHz，采样ADC数据通过并行接口送至处理器。
存储器为DDR3接口的SDRAM，用于存储ADC数据，ADC数据存储于存储器之后，根据用户设置，并行接口闪存的存储空间中读取相应的ADC数据，进行计算，得到功率值。
并行接口闪存用于存储处理器中运行的程序，基于USB接口的通过式功率测量装置插入到USB接口，并行接口闪存中的程序自动下载到处理器中，并启动程序，开始功率测量。
USB接口收发器用于实现计算机与处理器之间进行通信，通过USB接口收发器实现数据传输和指令交互。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于USB接口的通过式功率测量装置，其特征在于，包括定向耦合器，定向耦合器上设有两个耦合输出端，每一耦合输出端依次连接衰减器、检波器和通道调理电路，两个通道调理电路汇聚于A/D转换器，A/D转换器连接处理器，处理器上还连接有存储器、并行接口闪存和USB接口收发器。
2.如权利要求1所述的一种基于USB接口的通过式功率测量装置，其特征在于，定向耦合器为双定向耦合器，设有耦合器输入端口和耦合器输出端口，耦合器输入端口也作为装置的输入端口，输出端口也作为装置的输出端口。
3.如权利要求1所述的一种基于USB接口的通过式功率测量装置，其特征在于，衰减器将耦合输出端输出的功率进一步衰减，使1000W功率经过定向耦合器和衰减器后功率值在-20dBm～-15dBm。
4.如权利要求1所述的一种基于USB接口的通过式功率测量装置，其特征在于，检波器为基于肖特基二极管的检波器，最大输入功率为-15dBm。
5.如权利要求1所述的一种基于USB接口的通过式功率测量装置，其特征在于，A/D转换器为双路输入、并行输出、16位的A/D转换器，工作频率为50MHz，采样ADC数据通过并行接口送至处理器。
6.如权利要求1所述的一种基于USB接口的通过式功率测量装置，其特征在于，存储器用于存储ADC数据，ADC数据存储于存储器之后，根据用户设置，并行接口闪存的存储空间中读取相应的ADC数据，进行计算，得到功率值。
7.如权利要求1所述的一种基于USB接口的通过式功率测量装置，其特征在于，并行接口闪存用于存储处理器中运行的程序，基于USB接口的通过式功率测量装置插入到USB接口，并行接口闪存中的程序自动下载到处理器中，并启动程序，开始功率测量。
8.如权利要求1所述的一种基于USB接口的通过式功率测量装置，其特征在于，USB接口收发器用于实现计算机与处理器之间进行通信，通过USB接口收发器实现数据传输和指令交互。
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| CN203734680U (zh) * | 2013-12-27 | 2014-07-23 | 常州国光数据通信有限公司 | 用于短波波段的电压驻波比测量装置 |
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