CN206835100U - 一体化通过式功率测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种一体化通过式功率测量装置，包括：设置在装置外部壳体的射频输入接口、射频输出接口和显示屏，设置在装置内部的耦合装置、对数检波器、信号放大电路、采样电路和控制电路；耦合装置设置在射频输入接口和射频输出接口之间；耦合装置、对数检波器、信号放大电路、采样电路和显示屏依次连接；控制电路与采样电路连接。本实用新型通过模拟调制信号的发射，来测量信号的衰减和覆盖质量，可以真实描述室内无线信号的覆盖情况，操作方法简单，有效解决室内分布系统的勘测和验收涉及的多项问题。

Description

一体化通过式功率测量装置

技术领域

本实用新型涉及通信领域，尤其涉及一体化通过式功率测量装置。

背景技术

室分验收从严格意义上说，都要按照工程实施规范和设计规范进行。验收的时候，由运营商、监理、设计院和工程实施方一起进行。在实际工作中，由于没有信源(RRU)无法完成覆盖测试，只能查看施工工艺，无法保证施工质量。在新建室分施工交付后，建筑物将进行装修工作，装修会把室分系统封闭在建筑内部，等到信源引入室分开启后发现问题将会引起很多的麻烦，导致维护成本成倍增加。

室内分布系统的勘测和验收工作，涉及到信号泄露的核查、室内无线信号的衰减测量、室内无线环境的覆盖质量核查等多项内容。

因此，现有技术中缺陷是：对于各个频段的功率特性的测量，现有设备无法实现全面的自动测量，当发射系统出现故障时，不但需要依赖其他设备完成测量，还无法对故障进行有效的处理，为室内分布系统的勘测和验收带来不便。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种一体化通过式功率测量装置，能够有效对信号的功率进行自动测量，解决室内分布系统的勘测和验收涉及的多项问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案是：

本实用新型提供一种一体化通过式功率测量装置，包括：

设置在装置外部壳体的射频输入接口、射频输出接口和显示屏，设置在所述装置内部的功率耦合装置、对数检波器、信号放大电路、采样电路和控制电路；

所述功率耦合装置设置在所述射频输入接口和射频输出接口之间；

所述功率耦合装置、所述对数检波器、信号放大电路、采样电路、控制电路和显示屏依次连接；

所述控制电路用于处理采样数据并控制显示屏的显示。具体数据处理过程和显示控制过程属于本领域的公知常识，并不是本发明的重点。

本实用新型提供的一体化通过式功率测量装置，其技术方案为：装置包括设置在装置外部壳体的射频输入接口、射频输出接口和显示屏，设置在所述装置内部的耦合装置、对数检波器、信号放大电路、采样电路和控制电路；所述耦合装置设置在所述射频输入接口和射频输出接口之间；所述耦合装置、所述对数检波器、信号放大电路、采样电路和显示屏依次连接；所述控制电路与所述采样电路连接。

本实用新型的一体化通过式功率测量装置，通过模拟调制信号的发射，来测量信号的衰减和覆盖质量，可以真实描述室内无线信号的覆盖情况，操作方法简单，有效解决室内分布系统的勘测和验收涉及的多项问题。通过本实用新型的测量装置可以测试信源的发射功率和室内分布系统中各个节点及末端的信号功率，还可长期监测设备输出功率值。通过检测正向反向功率值检验室内分布系统是否达标。

进一步地，所述耦合装置为无源二极管射频传感器。

通过式功率计的耦合装置是一种信号激励装置，它采用一个无源的二极管射频传感器，通过与同轴电缆的介质耦合，得到有效功率，并通过传感器方向得出正向功率和反向功率。

进一步地，所述信号放大电路包括依次连接的输入匹配电路、晶体管放大电路和输出匹配电路；

所述输入匹配电路与所述对数检波器连接，所述输出匹配电路与所述采样电路连接。

进一步地，所述检波模块为对数检波器。

对数检波器可提供一个与其输入功率级别呈对数线性比例关系的DC输出电压。在其测量动态范围之内，在-40℃至+85℃的额定工作温度范围内，对数检波器给出的测量值更准确，线性度更好。而且，对数检波器还拥有很高的灵敏度，可采用一个单端RF输入来工作且无需外部RF变压器，从而在简化设计的同时降低了成本。

进一步地，所述采样电路为A/D采样转换器。

通过A/D采样转换器将模拟信号转换成数字信号，便于处理。

进一步地，所述控制电路为CPU、单片机或FPGA。CPU要根据指令的功能，产生相应的操作控制信号，发给相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。本实用新型中采用CPU中央处理器将A/D转换器输出的信号进行计算处理，最终显示在显示屏上，使操作者更清晰明了的了解测试的信道及功率值。

进一步地，所述显示屏为液晶显示屏或LED显示屏。

本实用新型中的装置采用LED显示屏显示测量值，LED显示屏兼容性好，且价格低。

进一步地，所述装置外部壳体上还设置有多个控制按钮，所述多个控制按钮分别与所述控制电路连接。

多个控制按钮包括开关按钮，通过开关按钮可以控制装置的开关，节约电能。多个控制按钮还包括用于对该装置的测量系统进行调整设置的按钮。可方便操作者操作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示出了本实用新型实施例所提供的一种一体化通过式功率测量装置的示意图；

图2示出了本实用新型实施例所提供的一种一体化通过式功率测量装置的检波器原理图；

图3示出了本实用新型实施例所提供的一种一体化通过式功率测量装置的信号放大电路原理图；

图4示出了本实用新型实施例所提供的一种一体化通过式功率测量装置的耦合装置原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

实施例一

图1示出了本实用新型第一实施例所提供的一种一体化通过式功率测量装置的示意图；如图1所示，实施例一提供的一种一体化通过式功率测量装置，包括：

设置在装置外部壳体的射频输入接口、射频输出接口和显示屏6，设置在装置内部的耦合装置1、对数检波器2、信号放大电路3、采样电路4和控制电路5；

耦合装置1设置在射频输入接口和射频输出接口之间；

耦合装置1、对数检波器2、信号放大电路3、采样电路4和显示屏6依次连接；

控制电路5与采样电路4连接。

本实用新型提供的一体化通过式功率测量装置，其技术方案为：装置包括设置在装置外部壳体的射频输入接口、射频输出接口和显示屏6，设置在装置内部的耦合装置1、对数检波器2、信号放大电路3、采样电路4和控制电路5；耦合装置1设置在射频输入接口和射频输出接口之间；耦合装置1、对数检波器2、信号放大电路3、采样电路4和显示屏6依次连接；控制电路5与采样电路4连接。

本实用新型的一体化通过式功率测量装置，其工作原理为：在测试线路功率时，首先将该装置串联在被测线路的同轴电缆上。耦合装置1是一种信号激励装置，它采用一个无源的二极管射频传感器，通过与同轴电缆的介质耦合，得到有效功率，并通过传感器方向得出正向功率和反向功率，当然该耦合装置也可以是定向耦合器、耦合环、探针，只要上述耦合装置能够从传输的功率中按一定比例耦合出一部分功率送入功率计度量即可。然后通过对数检波器2从线路中已调制的射频信号检出来，其原理主要是利用二极管的单向导电特性和检波负载RC的充电过程来完成调制信号的提取，参见图2。接着信号放大电路3将对数检波器2输出的射频信号放大到一定电平，再送到采样电路4。信号放大电路3原理框图如图3所示。采样电路4将模拟信号转换成数字信号。控制电路5控制显示屏显示输出信号频率。

本实用新型的一体化通过式功率测量装置，通过模拟调制信号的发射，来测量信号的衰减和覆盖质量，可以真实描述室内无线信号的覆盖情况，操作方法简单，有效解决室内分布系统的勘测和验收涉及的多项问题。通过本实用新型的测量装置可以测试信源的发射功率和室内分布系统中各个节点及末端的信号功率，还可长期监测设备输出功率值。通过检测正向反向功率值检验室内分布系统是否达标。

优选地，耦合装置1为无源二极管射频传感器。

参见图4，为耦合装置1原理图，通过式功率计的耦合装置1是一种信号激励装置，它采用一个无源的二极管射频传感器，通过与同轴电缆的介质耦合，得到有效功率，并通过传感器方向得出正向功率和反向功率。

优选地，信号放大电路3包括依次连接的输入匹配电路、晶体管放大电路和输出匹配电路；

输入匹配电路与对数检波器2连接，输出匹配电路与采样电路4连接。

这里需要解释的是，阻抗匹配是微波功率晶体管放大器的设计关键，合适的阻抗匹配网络可以实现通频带内最佳的功率传递效率。即将晶体管放大器的输入阻抗与信号源的内阻实现共轭匹配，晶体管放大器的输出阻抗与负载阻抗达到共轭匹配，前级晶体管的输出阻抗与后级晶体管的输入阻抗实现共轭匹配。通常输入输出匹配电路设计方法是相似的，可以采用多节并联导纳匹配法得出宽带阻抗匹配网络的初始值，再结合基于矩量法的ADS软件对目标进行优化，从而快速有效地实现晶体管放大器的宽带阻抗匹配。此外，还可以通过负载牵引法对输入输出匹配电路进行设计。由于这些匹配电路设计方法属于本领域的常用方法，因此不再对设计方法的具体细节展开描述。本实施例中的输入匹配电路和输出匹配电路并不局限于某种特定的电路结构，只要能够使晶体管放大器起到上述最优的功率传递效率的匹配电路均可达到本发明的目的。

优选地，检波模块为对数检波器。

对数检波器可提供一个与其输入功率级别呈对数线性比例关系的DC输出电压。在其测量动态范围之内，在-40℃至+85℃的额定工作温度范围内，对数检波器给出的测量值更准确，线性度更好。而且，对数检波器还拥有很高的灵敏度，可采用一个单端RF输入来工作且无需外部RF变压器，从而在简化设计的同时降低了成本。

优选地，采样电路4为A/D采样转换器。

通过A/D采样转换器将模拟信号转换成数字信号，便于处理。

优选地，控制电路5为CPU。CPU要根据指令的功能，产生相应的操作控制信号，发给相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。本实用新型中采用CPU中央处理器将A/D转换器输出的信号进行计算处理，最终显示在显示屏上，使操作者更清晰明了的了解测试的信道及功率值。

需要说明的是，本实用新型中的控制电路5不限定于CPU，还可采用具有相同功能的单片机、FPGA等控制电路5。均在本实用新型的保护范围内。

优选地，显示屏6为液晶显示屏或LED显示屏。

本实用新型中的装置采用LED显示屏显示测量值，LED显示屏兼容性好，且价格低。

优选地，装置外部壳体上还设置有多个控制按钮，多个控制按钮分别与控制电路5连接。

多个控制按钮包括开关按钮，通过开关按钮可以控制装置的开关，长按开关键控制开关的开合，节约电能。多个控制按钮还包括用于对该装置的测量系统进行调整设置的按钮。可方便操作者操作。

本实用新型的一体化通过式功率测量装置，通过模拟调制信号的发射，来测量信号的衰减和覆盖质量，可长期监测功率值，检测驻波比值。本实用新型的信道测试装置为自动测量，点击测量按钮后仪表自动测量所有频段功率，并列展示到屏幕上。通过本实用新型的装置可一目了然的看到室内分布系统是几网合路，并且能检测当前位置输出功率。

通过本实用新型的一体化通过式功率测量装置，可通过显示屏上的设置菜单选择频段、实时在线监测数据，可进行dBm/W转换，满足不同的测量需求。

本实用新型中的一体化通过式功率测量装置经试验验证，适用于100MHz-3GHz，支持所有2G、3G、4G(LTE-TDD和LTE-FDD)、WLAN频段。操作者不需要选择测试频段，自动测量不同频段的功率特性，并且可同时显示不同频率的功率值测量。功率总测量范围为70dB(-20dBm～+50dBm)；直观的对比式CCDF曲线，用于随时对发射系统的功率压缩特征进行比较；当发射系统出现功率抖动或漂移等软性故障时，无须依赖任何其它设备或仪表支持，实现完全独立的长期在线监测，可通过实时在线监测及数据分析，对系统作出故障定位；使用过程中出现输入/输出误接时，不但不会损坏，还会通过显示屏幕和音频信号发出提示；操作者只须进行简单设置，仪表即自动进入测试状态。测试过程中可随意切换显示模式，对各种参数进行实时监测。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (7)

1.一种一体化通过式功率测量装置，其特征在于，包括：

设置在装置壳体上的射频输入接口、射频输出接口和显示屏，设置在所述装置壳体内部的功率耦合装置、对数检波器、信号放大电路、采样电路和控制电路；

所述功率耦合装置设置在所述射频输入接口和射频输出接口之间；

所述功率耦合装置、对数检波器、信号放大电路、采样电路、控制电路和显示屏依次连接，所述控制电路用于处理采样数据并控制显示屏的显示。

2.根据权利要求1所述的一体化通过式功率测量装置，其特征在于，

所述功率耦合装置为无源二极管射频传感器。

3.根据权利要求1所述的一体化通过式功率测量装置，其特征在于，

所述信号放大电路包括依次连接的输入匹配电路、晶体管放大电路和输出匹配电路；

所述输入匹配电路与所述对数检波器连接，所述输出匹配电路与所述采样电路连接。

4.根据权利要求1所述的一体化通过式功率测量装置，其特征在于，

所述采样电路为A/D采样转换器。

5.根据权利要求1所述的一体化通过式功率测量装置，其特征在于，

所述控制电路为CPU、单片机或FPGA。

6.根据权利要求1所述的一体化通过式功率测量装置，其特征在于，

所述显示屏为液晶显示屏或LED显示屏。

7.根据权利要求1所述的一体化通过式功率测量装置，其特征在于，

所述装置壳体上还设置有多个控制按钮，所述多个控制按钮分别与所述控制电路连接。