[发明专利]一种微波功率探头的内部校准电路及校准方法

说明书

本发明提出了一种微波功率探头内部校准电路，包括：微波功率探头，多芯电缆，主机功率测量通道；微波信号输入后，经过+、‑检波的二极管检波器对检波输出电压相反、幅度相同的+、‑检波电压；精密输入运算放大器将D/A转换器的输出电压进行反向1∶1的放大；EEPROM中保存了探头的各种补偿数据；接口扩展器通过IIC总线控制端口输出状态，分别用于控制高速开关的开关选择和对D/A转换器的控制信号进行操作；线性差分放大器增强信号的传输能力，将信号通过电缆传输到功率计主机。本发明相对于在主机内部带有校准源板的方法，成本预计节省2000元～3000元；校准时间短：在1秒钟之内完成校准。

技术领域

本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种微波功率探头的内部校准电路，还涉及一种微波功率探头的内部校准方法。

背景技术

为保证微波功率测试的准确度，在测试之前，需要对功率探头和主机进行校准，将功率探头和主机定标到功率标准。

目前已有的功率标准采取的方案是在功率计主机内部带有一个频率固定、而功率可变的校准源，具体指标为：

频率：1GHz；

功率范围：-40dBm～+20dBm；

校准步进：1dB/点；

校准时间：120秒。

目前在功率计主机内部带有校准源的方案存在以下局限性：

(1)成本高：在主机内部需要带有一块校准源电路板，成本预计2000元～3000元；

(2)校准操作性差：校准需要将功率探头从被测设备端口移到校准源的输出端口，校准完成后再将功率探头接到被测设备端口中，操作不方便；

(3)校准时间长：整个校准过程需要从+20dBm开始，以1dB/点为步进进行校准，一直校准到-40dBm，整个校准过程约120秒。

发明内容

本发明提出了一种微波功率探头的内部校准电路及校准方法，用户在测试过程中，无需将功率探头从测试设备移开，即可实现功率探头的准确定标，从而保证功率测量的准确性。

本发明在微波功率探头中实现了功率标准的准确传递，从而保证经过定标后的功率探头接在不同功率计主机上，都能保证功率的准确测量。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种微波功率探头内部校准电路，包括：

微波功率探头A1，多芯电缆A2，主机功率测量通道A3；

微波信号B1输入后，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；

当在正常测量时候，高速开关A6、A7将通路B2与B6导通、B3与B7导通；

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；

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；

线性差分放大器A9增强信号的传输能力，将信号通过电缆传输到功率计主机。

可选地，D/A转换器A11为14位输出。