CN210005590U - 一种正反向微波功率测量电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种正反向微波功率测量电路，涉及微波功率测量技术领域，本实用新型包括正反向微波取样隔离器，所述正反向微波取样隔离器分别连接有两个结构相同的检波电路，所述检波电路包括依次连接的微波检波模块和脉冲峰值检波模块，微波信号输入正反向微波取样隔离器，正反向微波取样隔离器分别输出正反向微波取样信号到两路微波检波模块，微波检波模块：对正反向微波取样信号进行检波，得到两路视频脉冲信号；脉冲峰值检波模块：对两路视频脉冲信号进行峰值检波并保持后，得到稳定输出的两路电平信号，两路电平信号输入ARM‑FPGA系统用于功率显示和控制，本实用新型具有结构简单、体积小和成本低的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波功率测量技术领域，更具体的是涉及一种正反向微波功率测量电路。
背景技术
微波功率是表征微波信号特性的一个重要参数，因此微波功率测量是微波测量的重要内容之一。在微波频段内常用的传输系统有两种，一为TEM波系统，另一为非TEM波系统。微波功率测量电路的连接方式一般分为终端式和通过式两种，终端式接法是最常用的接法，把待测的信号功率直接送入功率计。由功率计指示其大小，实际上是以功率探头为吸收负载，由它把吸收的微波功率转换为可以指示的某种电信号，再由指示器给出待测功率值，这种方法适用于测量发射装置或微波信号源的输出功率。通过式是将微波输出接入具有方向性的定向耦合器，通过部分取样微波功率的方法来实现对输出微波的在线测量。
微波测量是微波源的重要组成部分，其用于显示和控制微波源的输出功率，现有的通过式微波功率测量电路，通常是采用接入高方向性定向耦合器，用微波功率计完成测量。而此处需要两台功率计才能完成测量，体积大、成本高且不便实现数据提取传输。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：为了解决现有的微波功率测量采用测量仪表进行测量，使得测量系统体积较大，测量成本较高，不便于数据提取传输的问题，本实用新型提供一种正反向微波功率测量电路。
本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种正反向微波功率测量电路，包括正反向微波取样隔离器，所述正反向微波取样隔离器分别连接有两个结构相同的检波电路，所述检波电路包括依次连接的微波检波模块和脉冲峰值检波模块，所述两脉冲峰值检波模块分别连接有用于功率显示和控制的ARM-FPGA系统，微波信号输入正反向微波取样隔离器，正反向微波取样隔离器分别输出正反向微波取样信号到两路微波检波模块，
微波检波模块：分别对正反向微波取样信号进行检波，得到两路视频脉冲信号；
脉冲峰值检波模块：分别对正反向脉冲脉冲信号进行峰值检波并保持后，得到稳定输出的两路电平信号，并将两路电平信号输入ARM-FPGA系统；
ARM-FPGA系统：是整个微波源的CPU控制模块，所有信息经CPU译码解析，转换为各种指令，诸如：各种信号显示和各种信号控制等。
进一步的，所述微波检波模块包括检波器U4，具体电路连接为：正反向微波取样信号分别连接有电阻R6，电阻R6的另一端分别连接有电阻R9和电容C3，电阻R9的另一端接地，电容C3的另一端连接检波器U4的1脚，检波器U4的2脚接地，3脚连接有电阻R5，电阻R5的另一端连接电源电压5V，检波器U4的6脚连接电源电压5V，5脚连接脉冲检波模块，并且5脚和4脚之间连接有电阻R10，电阻R10与检波器U4的4脚连接有另一端接地的电阻R13，检波器U4的5脚还连接有另一端接地的电容C5。
进一步的，所述脉冲峰值检波模块包括运算放大器U3和保持电路，所述运算放大器U3包括运算放大器U3B和运算放大器U3A，具体电路连接为：运算放大器U3B的同相输入端5脚连接有电阻R7，电阻R7的另一端与微波检波模块的输出端连接，并且电阻R7还连接有另一端接地的电阻R11，运算放大器U3B的反相输入端6脚分别连接有电阻R4和二极管D1的阳极，电阻R4的另一端分别连接运算放大器U3A的反相输入端2脚和输出端1脚，二极管D1的阴极连接有二极管D2的阳极以及连接运算放大器U3B的输出端7脚，二极管D2的阴极连接运算放大器U3A的同相输入端3脚和保持电路。
进一步的，所述保持电路包括电容C4、电阻R8、电容C6、电容C7和电阻R12，具体电路连接为：二极管D2的阴极分别连接电阻R8和电容C4，电容C4的另一端接地，电阻R8的另一端分别连接另一端接地的电容C6、电容C7和电阻R12后输出电平信号。
本实用新型的有益效果如下：
1、本实用新型采用正反向取样的微波隔离器来解决体积庞大的隔离器和定向耦合器系统，实现隔离和取样二合一，相比于现有的测量仪表来说，结构简单，体积较小，并且能够实现在线检测，对微波功率进行实时标定。
2、本实用新型首先通过微波检波模块将正反向微波取样信号检波为两路视频脉冲信号，然后通过脉冲峰值检波模块对两路保持电路保持后得到稳定输出的两路电平信号，通过结合运算放大器和二极管，减少了微波取样信号的正向功率和反向功率的测试误差，提高了测试精度，使得ARM-FPGA系统能够更加精确显示微波源输出的实际微波功率值的大小。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
图2是本实用新型检波电路的电路原理图。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种正反向微波功率测量电路，包括正反向微波取样隔离器，所述正反向微波取样隔离器分别连接有两个结构相同的检波电路，所述检波电路包括依次连接的微波检波模块和脉冲峰值检波模块，所述两脉冲峰值检波模块分别连接有用于功率显示和控制的ARM-FPGA系统，微波信号输入正反向微波取样隔离器，正反向微波取样隔离器的1端输出正向微波取样信号，3端输出反向微波取样信号，正向微波取样信号和反向微波取样信号分别输入到两路微波检波模块，微波检波模块：分别对正反向微波取样信号进行检波，得到两路视频脉冲信号；脉冲峰值检波模块：对两路视频脉冲信号进行峰值检波并保持后，得到稳定输出的两路电平信号，即检波信号，并将两路电平信号输入ARM-FPGA系统；ARM-FPGA系统：是整个微波源的CPU控制模块，所有信息经CPU译码解析，转换为各种指令，诸如：各种信号显示和各种信号控制等。
由于两检波电路结构相同，本实施例以正向微波功率测量为例进行说明，如图2所示，所述微波检波模块包括型号为LTC5530ES6的检波器U4，具体电路连接为：正向微波取样信号连接有电阻R6，电阻R6的另一端分别连接有电阻R9和电容C3，电阻R9的另一端接地，电容C3的另一端连接检波器U4的1脚，检波器U4的2脚接地，3脚连接有电阻R5，电阻R5的另一端连接电源电压5V，检波器U4的6脚连接电源电压5V，5脚连接脉冲检波模块，并且5脚和4脚之间连接有电阻R10，电阻R10与检波器U4的4脚连接有另一端接地的电阻R13，检波器U4的5脚还连接有另一端接地的电容C5；
所述脉冲峰值检波模块包括保持电路和型号为LM258B的运算放大器U3，所述运算放大器U3包括运算放大器U3B和运算放大器U3A，具体电路连接为：运算放大器U3B的同相输入端5脚连接有电阻R7，电阻R7的另一端与微波检波模块的输出端连接，并且电阻R7还连接有另一端接地的电阻R11，运算放大器U3B的反相输入端6脚分别连接有电阻R4和二极管D1的阳极，电阻R4的另一端分别连接运算放大器U3A的反相输入端2脚和输出端1脚，二极管D1的阴极连接有二极管D2的阳极以及连接运算放大器U3B的输出端7脚，二极管D2的阴极连接运算放大器U3A的同相输入端3脚和保持电路；
所述保持电路包括电容C4、电阻R8、电容C6、电容C7和电阻R12，具体电路连接为：二极管D2的阴极分别连接电阻R8和电容C4，电容C4的另一端接地，电阻R8的另一端分别连接另一端接地的电容C6、电容C7和电阻R12后输出电平信号。
本实施例采用正反向取样的微波取样隔离器来解决体积庞大的隔离器和定向耦合器系统，实现隔离和取样二合一，相比于现有的测量仪表来说，结构简单，体积较小，并且能够实现在线检测，对微波功率进行实时标定。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
1.一种正反向微波功率测量电路，其特征在于：包括正反向微波取样隔离器，所述正反向微波取样隔离器分别连接有两个结构相同的检波电路，所述检波电路包括依次连接的微波检波模块和脉冲峰值检波模块，所述两脉冲峰值检波模块分别连接有用于功率显示和控制的ARM-FPGA系统，微波信号输入正反向微波取样隔离器，正反向微波取样隔离器分别输出正反向微波取样信号到两路微波检波模块，
微波检波模块：分别对正反向微波取样信号进行检波，得到两路视频脉冲信号；
脉冲峰值检波模块：分别对两路视频脉冲信号进行峰值检波并保持后，得到稳定输出的两路电平信号，并将两路电平信号输入ARM-FPGA系统。
2.根据权利要求1所述的一种正反向微波功率测量电路，其特征在于：所述微波检波模块包括检波器U4，具体电路连接为：正反向微波取样信号分别连接有电阻R6，电阻R6的另一端分别连接有电阻R9和电容C3，电阻R9的另一端接地，电容C3的另一端连接检波器U4的1脚，检波器U4的2脚接地，3脚连接有电阻R5，电阻R5的另一端连接电源电压5V，检波器U4的6脚连接电源电压5V，5脚连接脉冲检波模块，并且5脚和4脚之间连接有电阻R10，电阻R10与检波器U4的4脚连接有另一端接地的电阻R13，检波器U4的5脚还连接有另一端接地的电容C5。
3.根据权利要求1或2所述的一种正反向微波功率测量电路，其特征在于：所述脉冲峰值检波模块包括运算放大器U3和保持电路，所述运算放大器U3包括运算放大器U3B和运算放大器U3A，具体电路连接为：运算放大器U3B的同相输入端5脚连接有电阻R7，电阻R7的另一端与微波检波模块的输出端连接，并且电阻R7还连接有另一端接地的电阻R11，运算放大器U3B的反相输入端6脚分别连接有电阻R4和二极管D1的阳极，电阻R4的另一端分别连接运算放大器U3A的反相输入端2脚和输出端1脚，二极管D1的阴极连接有二极管D2的阳极以及连接运算放大器U3B的输出端7脚，二极管D2的阴极连接运算放大器U3A的同相输入端3脚和保持电路。
4.根据权利要求3所述的一种正反向微波功率测量电路，其特征在于：所述保持电路包括电容C4、电阻R8、电容C6、电容C7和电阻R12，具体电路连接为：二极管D2的阴极分别连接电阻R8和电容C4，电容C4的另一端接地，电阻R8的另一端分别连接另一端接地的电容C6、电容C7和电阻R12后输出电平信号。
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| CN201920596720.7U CN210005590U (zh) | 2019-04-28 | 2019-04-28 | 一种正反向微波功率测量电路 |
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| CN111880000A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-11-03 | 常州瑞思杰尔电子科技有限公司 | 一种射频电源脉冲功率检测电路 |
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