[发明专利]一种微波功率探头的内部校准电路及校准方法

权利要求书

1.一种微波功率探头内部校准电路，其特征在于，包括：

微波功率探头(A1)，多芯电缆(A2)，主机功率测量通道(A3)，三者依次串联连接；

微波信号(B1)输入微波功率探头(A1)后，经过+、-检波的二极管检波器对(A4、A5)检波输出电压相反、幅度相同的+、-检波电压(B2、B3)；

精密输入运算放大器(A12)将D/A转换器(A11)的输出电压(B4)进行反向1∶1的放大；D/A转换器(A11)的输入端连接到2.5V精密电压基准源(A10)，D/A转换器(A11)的控制端连接到接口扩展器(A14)；

第一高速开关(A6)在+检波电压(B2)和D/A转换器(A11)的输出电压(B4)之间选择，第二高速开关在-检波电压(B3)和精密输入运算放大器(A12)的输出电压(B5)之间选择，第一高速开关和第二高速开关的输出信号先经过对数放大器(A8)进行对数变换，再经过线性差分放大器(A9)增强信号的传输能力后，经多芯电缆(A2)送到主机功率测量通道(A3)；

EEPROM(A13)中保存了探头的各种补偿数据，并与所述主机功率测量通道(A3)相连接；

接口扩展器(A14)分别连接到高速开关(A6、A7)的控制端和D/A转换器(A11)的控制端，通过IIC总线控制端口输出状态，分别用于控制高速开关(A6、A7)的开关选择和对D/A转换器(A11)的控制信号进行操作。

2.如权利要求1所述的微波功率探头内部校准电路，其特征在于，D/A转换器(A11)为14位输出。

3.如权利要求1所述的微波功率探头内部校准电路，其特征在于，EEPROM(A13)中保存了探头的各种补偿数据，包括自动校准中+20dBm、0dBm对应的DAC设置值、二极管检波器的线性、频率响应和温度响应的补偿数据。

4.如权利要求1所述的微波功率探头内部校准电路，其特征在于，接口扩展器(A14)为8端口IIC总线的接口扩展器。

5.基于权利要求1至4任一项所述微波功率探头内部校准电路的校准方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤(1)，主机从EEPROM(A13)中读取出线性、频率响应和温度响应的补偿数据，以及+20dBm和0dBm的DAC设定值，并在主机中生成探头线性补偿表格、探头频响补偿表格和探头温度补偿表格；

步骤(2)，分别设置D/A转换器(A11)的DAC值为+20dBm和0dBm定标的DAC值；

步骤(3)，分别记录DAC设置为+20dBm和0dBm时的采样ADC值标准ADC_+20dBm和标准ADC_0dBm；

步骤(4)，在探头线性补偿表格中，查找+20dBm和0dBm对应的ADC值探头ADC_+20dBm和探头ADC_0dBm；

步骤(5)，计算该主机ADC与探头线性补偿数据ADC的线性误差：

步骤(6)，在实际测量中，需要将测得的ADC值进行误差修正，得到线性修正后的ADC值：

修正ADC＝实测ADC×(1-E)；

步骤(7)，得到线性修正过ADC值后，以修正ADC为基准，在探头线性补偿表格中查表得到准确的功率值。