[实用新型]一种功率频率可调微波发射器

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波领域，更具体地，涉及一种基于ADF4351的功率频率可调微波发射器，微波发射器的频率调节的范围可达到300MHz至3000MHz，功率调节的范围可达到1.44 uW/cm2 至130.78 uW/cm2。

背景技术

随着微波技术的发展，微波已从最早的雷达和通信应用，发展到工农业生产、科学研究、医学、生物学以及人民生活等方面。目前，微波技术已经应用于在材料、废物处理、电子、食品加工、化工、医药、环境保护等领域有着诸多应用。特别由于微波具有降低能源消耗、减少污染、改良产物特性和加快反应速度等特点,而被誉为“绿色化学反应技术”，该技术在环境保护领域具有广泛的应用前景。

由于国际上的对电磁频率频段的使用限制，只开放900(±15)MHz和2450(±50)MHz的两段频率，所有上述的微波的应用都是集中在900(±15)MHz和2450(±50)MHz这两个频段，而对其它频率段的微波的研究几乎为零。另外，虽然微波的应用给我们带来各种好处，但是微波辐射却一直威胁着人们的身体健康。由于生活中的微波辐射并不是都在900(±15)MHz和2450(±50)MHz两个频段，设计一款可调频率、功率的微波发射仪将对微波技术在微波化学、微波辐射与治疗等方面研究有着重要的意义。

对于连续可调频段的微波的研究成果很少。公开号为203278799U的专利公开了一种“基于VCO的功率频率可调微波发射器”，但是其载频可调方面只是实现了950-1500MHz，且在人机交互方面，效果不是很理想，难以用于实际应用。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种功率频率可调微波发射器，实现的微波源输出的频率范围为300MHz至3000MHz，频率步进1MHz，功率调节的范围为1.44 uW/cm2 至130.78 uW/cm2。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种功率频率可调微波发射器，包括频率变换模块、功率变换模块、发射天线和电源模块，频率变换模块、功率变换模块和发射天线顺次连接，电源模块为频率变换模块和功率变换模块供电；

其中频率变换模块包括频率合成器、基准频率电路、电源滤波电路、电流电压转换滤波电路和LC巴伦电路，基准频率电路的输出端通过有源晶振接频率合成器的输入端，电源滤波电路的输出端接频率合成器又一输入端，频率合成器的电流输出端接电流电压转换滤波电路的输入端，频率合成器的两路频率输出端接LC巴伦电路的输入端。

基准频率电路通过有源晶振为频率合成器提供32MHz的基准频率，电源滤波电路为频率合成器提供低噪声电源，电流电压转换滤波电路把频率合成器的电荷泵输出的电流转换为电压以驱动内部VCO，LC巴伦电路是用于把频率合成器的两路频率输出信号整合为一路频率信号，并加强输出的频率源的功率。将输出频率源输入到功率变换模块进行放大，最后通过发送天线发送出去，就形成了频率功率可调的微波发射器。

更进一步的，所述LC巴伦电路中的LC巴伦包括电感L4、L7和电容C59、C60，电感L4的一端接频率合成器的输出端，电感L4的另一端通过电容C59接电感L7的一端，电感L7的另一端接频率合成器的输出端以及地端。

LC巴伦电路包括电阻R20、电阻R21、电感L4~L7、电容C44、电容C45、电容C47、电容C59、电容C60和P6，电感L6为RFOUT-提供了直流路径电容C61用于隔直，电阻R20是输出端的50欧匹配电阻，电容C44、C45、C47用于电源的滤波，P6是用于测试巴伦电路输出的功率大小。

更进一步的，所述的功率频率可调微波发射器还包括单片机和显示模块，单片机分别与频率变换模块和显示模块连接。

单片机与频率变换模块连接，通过单片机控制改变频率合成器芯片内部的鉴相器的参考时钟源（fPDF）整数分频值（INT），小数分频值（FRAC），模数值（MOD），输出分频比（RFD）。由芯片内部的输出频率的计算公式：RFout=[fPDF×(INT+FRAC/MOD)]/RFD ，得到微波输出的频率源。显示模块与单片机连接，实现下位机的人机交互。

所述显示模块为液晶显示屏。

更进一步的，所述的功率频率可调微波发射器还包括与单片机连接的按键。

更进一步的，所述的功率频率可调微波发射器还包括PC机，其中单片机与通过USB接口接PC机。