[发明专利]一种高精度大动态范围微波信号电平测试装置

权利要求书

1.一种微波信号电平的专用测试装置，由功分功率传感器单元、信号接收处理单元、功率通道处理单元和数据处理单元组成。

2.如权利要求1所述的微波信号电平的专用测试装置，其特征在于：功分功率传感器单元包含功分器、匹配器和功率传感器，功分器输出两路信号，一路输出到信号接收处理单元，经过可控衰减器和开关放大器，进入变频器和增益控制器后，由数字量化电路进行精确的量；另外一路进入功率传感器进行功率检波，将检波电压送至功率通道处理单元，并得到功率通道单元测试信号电平，数据处理单元接收到来自功分功率传感器单元两端口的测试数据，分别进入数据比较器中，然后经过误差计算与修正并输出结果。

3.如权利要求2所述的微波信号电平的专用测试装置，其特征在于：匹配器共两只分置功分器的输出端，不仅可以改善功率传感器的输入端口的驻波比，提高信号接收处理单元的端口匹配，而且能够提高本装置测量大功率信号电平的能力。

4.如权利要求2所述的微波信号电平的专用测试装置，其特征在于：可控衰减器的衰减量、开关放大器的增益量和增益控制器的增益，组合实现整个信号接收处理单元的测量范围，开关放大器设置范围为30dB，增益控制器设置范围为30dB，数字量化电路采用了14位的模数转换电路达到84dB的测量范围，可控衰减器可以大幅度降低进入数字量化的信号电平，保证了整个装置能够测量大信号电平的能力。

5.如权利要求1-4之一所述的微波信号电平的专用测试装置，其特征在于：功率通道处理单元将来自功率处理器的检波信号进一步的通过通道处理后进入模数转换，同时根据设定频率点对应的补偿数据进行频响补偿，这样得到的数据即为功率通道单元测试信号电平并可进行更进步运算。

6.一种专用于微波信号电平专用测试装置的软件计算，信号接收处理单元和功率通道处理单元同时进行电平测量，功率传感器自动计算两个信号通路的测量误差，生成校准因子，当信号电平较大或较小时，通过控制衰减量和增益使信号接收处理单元的测量量程发生改变，并由软件的校准因子计算出实际信号电平，此后每次状态的改变均能根据上一次的电平测量和校准因子生成实际信号电平，以此实现功率通道处理单元的高精度测量误差传递，保证了测量的精度。

7.如权利要求6所述的专用于微波信号电平专用测试装置的软件计算，其特征在于：由信号接收处理单元和功率通道处理单元同时进行电平测量分别为SA和PM，初始状态进行测量时，电平测量分别为SA1和PM1功率传感器测量自动计算两个信号通路的测量误差，生成校准因子CF1＝PM1-SA1，信号发生改变时测量值SA发生变化，实际信号电平软件计算为TRFL＝SA1+CF1，当信号电平较大时能够自动根据测量值根据规则处理器来切换可控衰减器的衰减量，当信号电平较小时，改变可控衰减器的衰减量，开关放大器和增益控制器的增益，使信号接收处理单元的测量量程改变。

8.如权利要求6或7所述的专用于微波信号电平专用测试装置的软件计算，其特征在于：根据可控衰减器、开关放大器和增益控制器每次的状态切换，对应的信号接收处理单元两次测量值均存在一定的误差，软件计算公式为校准因子CF2＝SA1-SA2，实际信号电平软件计算公式变换为TRFL＝SA2+CF2+CF1。当发生第三那次状态切换时得到校准因子CF3＝SA2-SA3，实际信号电平软件计算公式变换为TRFL＝SA3+CF2+CF1+CF3。同理多次切换可控衰减器、开关放大器和增益控制器，可以进一步处理得到CF4……CFn，实际信号电平为TRFL＝SAn+CFn……CF2+CF1，进一步实现了误差的传递，保证了测量的精度。