CN114325084B - 一种高功率脉冲测量装置及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高功率脉冲测量装置及其测量方法，其测量装置包括脉冲信号高功率衰减器和检波器，其测量方法为利用检波器测量的脉冲幅度峰‑峰值来计算获得脉冲峰值功率；本发明的测量装置组成简单，容易实现，仅通过检波器测量高功率脉冲信号的时域特征，即可实现对雷达发射机输出的脉冲峰值功率、脉冲宽度等参数的准确测量，无需再采用功率计实现功率测量，仅通过高功率衰减器实现信号功率耗散，无需额外的大功率发射天线或高功率衰减器等功率负载，具有体积小、重量轻、性价比高和易于携带等优点，另外本发明提出的测量方法操作方便，测量准确，测试过程更简单，提高了测量效率，可精确测量各种脉冲形状的高功率发射脉冲信号峰值功率。
Description
技术领域
本发明涉及雷达测试技术领域，尤其涉及一种高功率脉冲测量装置及其测量方法。
背景技术
雷达，是英文Radar的音译，源于radio detection and ranging的缩写，意思为"无线电探测和测距"，即用无线电的方法发现目标并测定它们的空间位置，因此，雷达也被称为“无线电定位”，雷达是利用电磁波探测目标的电子设备，通过发射电磁波对目标进行照射并接收其回波，由此获得目标至电磁波发射点的距离、距离变化率(径向速度)、方位、高度等信息，各种雷达的具体用途和结构不尽相同，但基本形式是一致的，包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器，还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。
目前，用于天气雷达、气象雷达等大气雷达发射机脉冲功率测量的装置和方法，基本都采用间接测量方式，利用定向耦合器和衰减器将雷达发射大功率信号进行分量耦合与有效衰减后，再利用功率计进行信号功率测量，利用检波器及其他设备进行脉冲宽度等其他参数测量，例如专利“重频抖动脉冲功率测量装置”(申请号CN201110406257.3)和文献“脉冲多普勒天气雷达发射功率测量技术”(作者：秦建峰王建华，刊物：气象科技，期号：第38卷第3期2010.06，页码：340-343)，其测量方法均是先将功率信号通过定向耦合器和衰减器进行衰减，再进入功率计，探测到的信号功率与检波器获取的信号脉冲宽度、重复周期等参数再进行综合计算，最终得出实际发射功率。
现有的间接测量技术涉及的测量设备多，处理流程复杂，定向耦合器的直通端还需要外接大功率发射天线或高功率衰减器等功率负载才能正常工作，导致整个测量系统成本高昂、体积庞大、且便携性差，因此，本发明提出一种高功率脉冲测量装置及其测量方法以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提出一种高功率脉冲测量装置及其测量方法，该测量装置仅包括脉冲信号高功率衰减器和检波器，结构组成简单，容易实现，具有体积小、重量轻、性价比高和易于携带等优点，解决了现有测量装置成本高昂、体积庞大、且便携性差的问题，而本发明的测量方法仅利用检波器测量的脉冲幅度峰-峰值，即可计算获得脉冲峰值功率，操作方便，测量准确，解决了现有测量方法处理流程复杂的问题。
为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种高功率脉冲测量装置，其特征在于：包括脉冲信号高功率衰减器和检波器，所述脉冲信号高功率衰减器的输入端与雷达发射机的输出端连接，所述检波器的输入端与脉冲信号高功率衰减器的输出端连接。
进一步改进在于：所述脉冲信号高功率衰减器接入雷达发射机输出的经脉冲调制过的射频信号，并将射频信号衰减至检波器的功率范围。
进一步改进在于：所述检波器接入脉冲信号高功率衰减器输出的脉冲调制射频信号以及雷达发射机输出的同步脉冲信号，并进行脉冲信号时域特征测量。
进一步改进在于：所述脉冲信号包括脉冲幅度峰-峰值、脉冲宽度、脉冲重复周期、脉冲上升沿和下降沿以及脉冲顶降。
一种高功率脉冲测量装置的测量方法，包括以下步骤：
步骤一：标定测量装置中脉冲信号高功率衰减器的衰减量Att、测量线缆及接插件的插损量Ls；
步骤二：先将脉冲信号高功率衰减器、检波器和雷达发射机进行连接，随后启动雷达发射机对脉冲信号高功率衰减器输出射频信号，同时对检波器输出同步脉冲信号，然后脉冲信号高功率衰减器将接收到的射频信号衰减至检波器的功率范围；
步骤三：通过检波器测量和计算衰减后的射频信号脉冲包络特性和参数，具体为：
S1、先测量脉冲幅度峰-峰值Vpp、脉冲宽度τ、脉冲重复周期Tr、脉冲顶降δ、脉冲上升沿τr和下降沿τf；
S2、再通过测量得到的脉冲幅度峰-峰值Vpp、脉冲宽度τ、脉冲重复周期Tr、脉冲顶降δ、脉冲上升沿τr和下降沿τf来计算等效脉冲幅度峰-峰值V′pp；
步骤四：先计算检波器输入端的信号峰值功率P，计算公式如下：
其中，V′pp的单位为V，P的单位为dBm；
再计算雷达发射机输出端口的发射脉冲信号峰值功率，计算公式如下：
Pp＝P+Att+Ls
其中，Pp为雷达发射机输出端口的发射脉冲信号峰值功率，且单位为dBm，Att和Ls的单位为dB。
进一步改进在于：所述步骤二中，所述脉冲信号高功率衰减器、检波器和雷达发射机的具体连接结构为：先将脉冲信号高功率衰减器的输入端与雷达发射机的输出端连接，再将检波器的输入端分别与脉冲信号高功率衰减器以及雷达发射机的输出端连接。
进一步改进在于：所述步骤二中，所述脉冲信号高功率衰减器、检波器和雷达发射机连接完毕后，设置检波器的阻抗为50欧姆。
进一步改进在于：所述步骤三中，计算等效脉冲幅度峰-峰值V′pp过程中，
忽略脉冲顶部振铃效应时，得
对于非方波的脉冲，得
V′pp＝Vpp×τ/τ′
其中，τ′为与V′pp对应的等效脉冲宽度。
本发明的有益效果为：本发明的测量装置仅包括脉冲信号高功率衰减器和检波器，结构组成简单，容易实现，且本发明的测量装置仅通过检波器测量高功率脉冲信号的时域特征，即可实现对雷达发射机输出的脉冲峰值功率、脉冲宽度等参数的准确测量，无需再采用功率计实现功率测量，仅通过高功率衰减器实现信号功率耗散，无需额外的大功率发射天线或高功率衰减器等功率负载，具有体积小、重量轻、性价比高和易于携带等优点，另外本发明提出的测量方法仅利用检波器测量的脉冲幅度峰-峰值，即可计算获得脉冲峰值功率，操作方便，测量准确，测试过程更简单，提高了测量效率，可精确测量各种脉冲形状的高功率发射脉冲信号峰值功率，同时完成脉冲信号时域特征与峰值功率测量，测量一致性好，值得广泛推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一的测量装置结构示意图；
图2是本发明实施例二的脉冲信号高功率衰减器、检波器和雷达发射机的连接结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
参见图1，本实施例提供了一种高功率脉冲测量装置，其特征在于：包括脉冲信号高功率衰减器和检波器，所述脉冲信号高功率衰减器的输入端与雷达发射机的输出端连接，所述检波器的输入端与脉冲信号高功率衰减器的输出端连接，组成简单，容易实现，仅通过检波器测量高功率脉冲信号的时域特征，即可实现对雷达发射机输出的脉冲峰值功率、脉冲宽度等参数的准确测量，无需再采用功率计实现功率测量，仅通过高功率衰减器实现信号功率耗散，无需额外的大功率发射天线或高功率衰减器等功率负载。
进一步改进在于：所述脉冲信号高功率衰减器接入雷达发射机输出的经脉冲调制过的射频信号，并将射频信号衰减至检波器的功率范围。
进一步改进在于：所述检波器接入脉冲信号高功率衰减器输出的脉冲调制射频信号以及雷达发射机输出的同步脉冲信号，并进行脉冲信号时域特征测量。
进一步改进在于：所述脉冲信号包括脉冲幅度峰-峰值、脉冲宽度、脉冲重复周期、脉冲上升沿和下降沿以及脉冲顶降。
实施例二
参见图2，本实施例提供了一种高功率脉冲测量装置的测量方法，包括以下步骤：
步骤一：标定测量装置中脉冲信号高功率衰减器的衰减量Att(单位dB)、测量线缆及接插件的插损量Ls(单位dB)；
步骤二：先将脉冲信号高功率衰减器、检波器和雷达发射机进行连接，随后启动雷达发射机对脉冲信号高功率衰减器输出射频信号，同时对检波器输出同步脉冲信号，然后脉冲信号高功率衰减器将接收到的射频信号衰减至检波器的功率范围；
步骤三：通过检波器测量和计算衰减后的射频信号脉冲包络特性和参数，具体为：
S1、先测量脉冲幅度峰-峰值Vpp、脉冲宽度τ、脉冲重复周期Tr、脉冲顶降δ、脉冲上升沿τr和下降沿τf；
S2、再通过测量得到的脉冲幅度峰-峰值Vpp、脉冲宽度τ、脉冲重复周期Tr、脉冲顶降δ、脉冲上升沿τr和下降沿τf来计算等效脉冲幅度峰-峰值V′pp；
步骤四：先计算检波器输入端的信号峰值功率P，计算公式如下：
其中，V′pp的单位为V，P的单位为dBm；
再计算雷达发射机输出端口的发射脉冲信号峰值功率，计算公式如下：
Pp＝P+Att+Ls
其中，Pp为雷达发射机输出端口的发射脉冲信号峰值功率，且单位为dBm，Att和Ls的单位为dB。
进一步改进在于：所述步骤二中，所述脉冲信号高功率衰减器、检波器和雷达发射机的具体连接结构为：先将脉冲信号高功率衰减器的输入端与雷达发射机的输出端连接，再将检波器的输入端分别与脉冲信号高功率衰减器以及雷达发射机的输出端连接。
进一步改进在于：所述步骤二中，所述脉冲信号高功率衰减器、检波器和雷达发射机连接完毕后，设置检波器的阻抗为50欧姆。
进一步改进在于：所述步骤三中，计算等效脉冲幅度峰-峰值V′pp过程中，
忽略脉冲顶部振铃效应时，得
对于非方波的脉冲，得
V′pp＝Vpp×τ/τ′
其中，τ′为与V′pp对应的等效脉冲宽度。
本发明先标定脉冲信号高功率衰减器的衰减量和测量线缆及接插件的插损量，在计算衰减后的射频信号脉冲包络特性和参数，最后计算检波器输入端的信号峰值功率，并通过计算得到的检波器输入端的信号峰值功率来计算雷达发射机输出端口的发射脉冲信号峰值功率，操作方便，测量准确，测试过程更简单，提高了测量效率，可精确测量各种脉冲形状的高功率发射脉冲信号峰值功率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种高功率脉冲测量装置的测量方法，基于一种高功率脉冲测量装置实现，该装置包括脉冲信号高功率衰减器和检波器，所述脉冲信号高功率衰减器的输入端与雷达发射机的输出端连接，所述检波器的输入端与脉冲信号高功率衰减器的输出端连接；所述脉冲信号高功率衰减器接入雷达发射机输出的经脉冲调制过的射频信号，并将射频信号衰减至检波器的功率范围；所述检波器接入脉冲信号高功率衰减器输出的脉冲调制射频信号以及雷达发射机输出的同步脉冲信号，并进行脉冲信号时域特征测量；所述脉冲信号包括脉冲幅度峰-峰值、脉冲宽度、脉冲重复周期、脉冲上升沿和下降沿以及脉冲顶降；所述装置的测量方法，包括以下步骤：
步骤一：标定测量装置中脉冲信号高功率衰减器的衰减量Att、测量线缆及接插件的插损量Ls；
步骤二：先将脉冲信号高功率衰减器、检波器和雷达发射机进行连接，随后启动雷达发射机对脉冲信号高功率衰减器输出射频信号，同时对检波器输出同步脉冲信号，然后脉冲信号高功率衰减器将接收到的射频信号衰减至检波器的功率范围；
步骤三：通过检波器测量和计算衰减后的射频信号脉冲包络特性和参数，具体为：
S1、先测量脉冲幅度峰-峰值Vpp、脉冲宽度τ、脉冲重复周期Tr、脉冲顶降δ、脉冲上升沿τr和下降沿τf；
S2、再通过测量得到的脉冲幅度峰-峰值Vpp、脉冲宽度τ、脉冲重复周期Tr、脉冲顶降δ、脉冲上升沿τr和下降沿τf来计算等效脉冲幅度峰-峰值V′pp；
步骤四：先计算检波器输入端的信号峰值功率P，计算公式如下：
其中，V′pp的单位为V，P的单位为dBm；
再计算雷达发射机输出端口的发射脉冲信号峰值功率，计算公式如下：
Pp＝P+Att+Ls
其中，Pp为雷达发射机输出端口的发射脉冲信号峰值功率，且单位为dBm，Att和Ls的单位为dB。
2.根据权利要求1所述的一种高功率脉冲测量装置的测量方法，其特征在于：所述步骤二中，所述脉冲信号高功率衰减器、检波器和雷达发射机的具体连接结构为：先将脉冲信号高功率衰减器的输入端与雷达发射机的输出端连接，再将检波器的输入端分别与脉冲信号高功率衰减器以及雷达发射机的输出端连接。
3.根据权利要求1所述的一种高功率脉冲测量装置的测量方法，其特征在于：所述步骤二中，所述脉冲信号高功率衰减器、检波器和雷达发射机连接完毕后，设置检波器的阻抗为50欧姆。
4.根据权利要求1所述的一种高功率脉冲测量装置的测量方法，其特征在于：所述步骤三中，计算等效脉冲幅度峰-峰值V′pp过程中，忽略脉冲顶部振铃效应时，得
对于非方波的脉冲，得
V′pp＝Vpp×τ/τ′
其中，τ′为与V′pp对应的等效脉冲宽度。
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2015124311A (ru) * | 2015-06-22 | 2017-01-10 | ООО НПК "Радарсервис" | Способ измерения импульсной мощности свч импульсов произвольной формы |
| CN112558001A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-26 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种脉冲高功率现场校准装置和方法 |
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|---|---|---|---|---|
| DE60108403T2 (de) * | 2001-11-24 | 2005-12-29 | Eads Deutschland Gmbh | Verfahren zur Messung mittels einer HPRF-Radaranlage |
| CN102323040B (zh) * | 2011-05-30 | 2014-02-19 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 脉冲激射型太赫兹量子级联激光器的功率测量装置及方法 |
| CN102495277A (zh) * | 2011-12-09 | 2012-06-13 | 中国人民解放军第二炮兵计量站 | 重频抖动脉冲功率测量装置 |
| CN104049151B (zh) * | 2014-05-13 | 2017-01-11 | 中国人民解放军63655部队 | 基于比较法的高功率微波辐射场测量方法及装置 |
| CN104459348B (zh) * | 2014-12-27 | 2017-06-16 | 中国人民解放军63655部队 | 基于软件无线电的高功率微波辐射场测量装置及其方法 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2015124311A (ru) * | 2015-06-22 | 2017-01-10 | ООО НПК "Радарсервис" | Способ измерения импульсной мощности свч импульсов произвольной формы |
| CN112558001A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-26 | 北京无线电计量测试研究所 | 一种脉冲高功率现场校准装置和方法 |
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