CN110967555B - 一种提高峰值功率测量触发精度的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高峰值功率测量触发精度的方法，属于峰值功率测量领域。本发明方法通过对触发电路的自动校准和多功率点的插值算法，可以将整个触发动态范围的触发精度提高到±0.5dB以内，保证了微波峰值功率测量过程中可以精确稳定的触发脉冲包络信号；触发电路的自动校准，提高了人员效率；触发精度由原先的±2dB以内，提高到±0.5dB以内，提高了4倍，触发精度更高。

Description

一种提高峰值功率测量触发精度的方法

技术领域

本发明属于峰值功率测量领域，具体涉及一种提高峰值功率测量触发精度的方法。

背景技术

在进行峰值功率测量时，需要稳定的触发到脉冲包络信号，目前都是采用模拟电路进行触发的，为了保证触发精度，这就需要对模拟触发电路进行校准补偿。

由于当前对触发电路的校准补偿都是手动的方式，并且只通过两个点的线性插值算法来保证整个触发动态范围的触发精度。

采用手动校准的方式获取两个功率点的触发电路校准数据，并通过这两个点的线性插值算法来保证整个触发动态范围的触发精度。

采用手动校准和两点插值算法的处理方式，不仅效率低下，费时费力，整个触发动态范围的触发精度也只能控制在±2dB以内。

由于触发精度太低，从而导致对于脉冲包络信号波动比较频繁而又对实时测量稳定性要求比较高的系统和设备，上述方案不能予以满足。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种提高峰值功率测量触发精度的方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种提高峰值功率测量触发精度的方法，采用标准功率计、信号源、D/A转换器，该方法包括触发电路的自动校准和多功率点的插值两个步骤；

触发电路的自动校准过程如下：

S11：N个功率点的标定；

将标准功率计与信号源相连，调节信号源的输出，通过读取标准功率计的大小来逼近待标定的功率点，最终确定每一个功率点对应于信号源的输出值；

S12：标定N个功率点对应的ADC值；

通过步骤S11中确定的信号源输出值，依次设置N个功率点，记录每一个功率点对应的ADC值；

S13：标定N个功率点对应的DAC值；

通过步骤S11中确定的信号源的输出值，依次设置N个功率点，设置D/A转换器的输出，通过二分逼近法依次逼近于输入信号电压值，逼近结束后，记录每一个功率点对应的DAC值；

S14：校准结束后，将N个标定功率点的ADC值和DAC值的对应关系生成自动校准表格，存入功率探头；

多功率点的插值过程如下：

S21：求用户设置的触发功率对应的ADC值；

用二分逼近法查找精密校准表格中与用户设置的触发功率最接近的功率点对应的ADC值，记录此ADC值；

S22：求D/A转换器的输出值；

由S21求取的ADC值查找自动校准表格，获取插值端点，进行线性插值求取DAC值，分如下三种情况进行线性插值：

a)步骤S21求取的ADC值小于-20dBm对应的ADC值时，用-20dBm和-15dBm在自动校准表格中对应的端点值进行线性插值；

b)步骤S21求取的ADC值大于20dBm对应的ADC值时，用20dBm和15dBm在自动校准表格中对应的端点值进行线性插值；

c)步骤S21求取的ADC值在-20dBm和20dBm对应的ADC值之间时，查找自动校准表格，获取最近的两个端点进行线性插值。

本发明所带来的有益技术效果：

本发明方法通过对触发电路的自动校准和多功率点的插值算法，可以将整个触发动态范围的触发精度提高到±0.5dB以内，保证了微波峰值功率测量过程中可以精确稳定的触发脉冲包络信号；触发电路的自动校准，提高了人员效率；触发精度由原先的±2dB以内，提高到±0.5dB以内，提高了4倍，触发精度更高。

附图说明

图1为本发明触发电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

本发明需要解决两个问题：

(1)触发电路的自动校准；

(2)多功率点的插值算法。

由于峰值功率探头的触发动态范围是[-20dBm，20dBm]，本发明选取9个功率点(-20dBm，-15dBm，-10dBm，-5dBm，0dBm，5dBm，10dBm，15dBm，20dBm)进行自动校准和插值算法。

1、触发电路的自动校准

图1所示是触发电路的示意图，输入信号的电压值是指输入功率经过检波、放大、滤波、调零后进入A/D转换器和比较器前的电压值。

触发电路的自动校准过程如下(N取9)：

S11：9个功率点的标定；

将标准功率计与信号源相连，调节信号源的输出，通过读取标准功率计的大小来逼近待标定的功率点，最终确定每一个功率点对应于信号源的输出值；

S12：标定9个功率点对应的ADC值；

通过步骤S11中确定的信号源输出值，依次设置9个功率点，记录每一个功率点对应的ADC值；

S13：标定9个功率点对应的DAC值；

通过步骤S11中确定的信号源的输出值，依次设置9个功率点，设置D/A转换器的输出，通过二分逼近法依次逼近于输入信号电压值，逼近结束后，记录每一个功率点对应的DAC值；

S14：校准结束后，将9个标定功率点的ADC值和DAC值的对应关系生成自动校准表格，存入功率探头；

以上的自动校准过程，全是通过计算机程控各个仪器完成的，无需人工干预。

2、多功率点的插值

插值算法就是实现用户设置的触发功率值到图1所示D/A转换器的输出值的转化，具体过程如下：

S21：求用户设置的触发功率对应的ADC值；

用二分逼近法查找精密校准表格中与用户设置的触发功率最接近的功率点对应的ADC值，记录此ADC值；

S22：求D/A转换器的输出值；

由S21求取的ADC值查找自动校准表格，获取插值端点，进行线性插值求取DAC值，分如下三种情况进行线性插值：

a)步骤S21求取的ADC值小于-20dBm对应的ADC值时，用-20dBm和-15dBm在自动校准表格中对应的端点值进行线性插值；

b)步骤S21求取的ADC值大于20dBm对应的ADC值时，用20dBm和15dBm在自动校准表格中对应的端点值进行线性插值；

c)步骤S21求取的ADC值在-20dBm和20dBm对应的ADC值之间时，查找自动校准表格，获取最近的两个端点进行线性插值。

精密校准表格就是主机所用采样AD芯片的整个量程范围的每一个ADC点和功率值对应关系的表格。这样，在峰值功率的测量过程中可以直接通过查表的方式，将采样到的ADC转化为实测的功率值，非常有效地提高了功率测量计算的时间。尤其对于像峰值功率计这样，每屏都是上千个像素点的仪器，大大的提高了测量、显示的实时性。

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 (1)

1.一种提高峰值功率测量触发精度的方法，其特征在于：采用标准功率计、信号源、D/A转换器，该方法包括触发电路的自动校准和多功率点的插值两个步骤；

触发电路的自动校准过程如下：

S11：N个功率点的标定；

将标准功率计与信号源相连，调节信号源的输出，通过读取标准功率计的大小来逼近待标定的功率点，最终确定每一个功率点对应于信号源的输出值；

S12：标定N个功率点对应的ADC值；

通过步骤S11中确定的信号源输出值，依次设置N个功率点，记录每一个功率点对应的ADC值；

S13：标定N个功率点对应的DAC值；

通过步骤S11中确定的信号源的输出值，依次设置N个功率点，设置D/A转换器的输出，通过二分逼近法依次逼近于输入信号电压值，逼近结束后，记录每一个功率点对应的DAC值；

S14：校准结束后，将N个标定功率点的ADC值和DAC值的对应关系生成自动校准表格，存入功率探头；

多功率点的插值过程如下：

S21：求用户设置的触发功率对应的ADC值；

用二分逼近法查找精密校准表格中与用户设置的触发功率最接近的功率点对应的ADC值，记录此ADC值；

S22：求D/A转换器的输出值；

由S21求取的ADC值查找自动校准表格，获取插值端点，进行线性插值求取DAC值，分如下三种情况进行线性插值：

a)步骤S21求取的ADC值小于-20dBm对应的ADC值时，用-20dBm和-15dBm在自动校准表格中对应的端点值进行线性插值；

b)步骤S21求取的ADC值大于20dBm对应的ADC值时，用20dBm和15dBm在自动校准表格中对应的端点值进行线性插值；

c)步骤S21求取的ADC值在-20dBm和20dBm对应的ADC值之间时，查找自动校准表格，获取最近的两个端点进行线性插值。

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