[发明专利]一种基于中频替代技术的脉冲功率测量系统

说明书

本发明公开了一种基于中频替代技术的脉冲功率测量系统，该系统包括被测脉冲输入接口、本振信号输入接口、混频器、定向耦合器、程控衰减器、第一功分器、第二功分器、被测脉冲功率输出接口、第一混合信号输出接口和第二混合信号输出接口。本发明所述技术方案更适用于更高频段脉冲功率的测量，能有效降低脉冲功率测量对微波器件频带的依赖，提高脉冲功率测量的不确定度。

技术领域

本发明涉及一种功率测量系统，特别是涉及一种基于中频替代技术的脉冲功率测量系统。

背景技术

脉冲功率测量是微波功率测量的一种形式，是由于不断增多的脉冲调制信号的应用而逐渐发展起来的测量技术。近年来，随着脉冲调制信号载频的不断升高，由于微波器件带宽的限制，脉冲功率的测量难度不断增大。目前，国内进行脉冲功率测量的脉冲功率标准主要采用取样比较法，如图1所示，将脉冲调制的微波信号与一个辅助的幅度可调的连续波信号，通过高速射频开关分别取样和检波，通过幅度比较完成的。

中频替代法是衰减计量中的一种常用方法。其基本工作原理是采用外差变频方法将微波或高频信号线性地变换成固定的中频信号，用准确度很高的中频标准衰减器的衰减量来替代被测衰减量。其中，混频器的变频损耗所引入的测量不确定度很小，相对于测量结果可忽略不计。衰减计量中的中频替代法原理框图如图2所示。

采用取样比较法进行脉冲功率测量有诸多限制，首先，利用连续波功率计测量脉冲信号受到脉冲占空比的影响很大；其次，脉冲信号的宽带特性，使得高频微波器件的带宽对快沿脉冲功率的测量有很大的影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于脉冲功率测量的中频替代技术能解决目前高频微波信号(18GHz～50GHz)对快沿脉冲功率测量的影响，解决50GHz以上频段脉冲功率测量的难题，有效提高高频段脉冲功率的测量精度，还能作为脉冲功率标准的验证手段。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：

一种基于中频替代技术的脉冲功率测量系统，该系统包括被测脉冲输入接口、本振信号输入接口、混频器、定向耦合器、程控衰减器、第一功分器和第二功分器、被测脉冲功率输出接口、第一混合信号输出接口和第二混合信号输出接口；

定向耦合器的输入端与被测脉冲输入接口连接，其第一输出端与混频器的射频信号输入端连接，所述本振信号输入接口与混频器的本振信号输入端连接；

所述定向耦合器的第二输出端与程控衰减器的输入端连接，所述程控衰减器的输出端与被测脉冲功率输出接口连接；

混频器的输出端与第一功分器的输入端连接，第一功分器的第一输出端与第二功分器的输入端连接，第二功分器的第一输出端和第二输出端分别与第一混合信号输出接口和第二混合信号输出接口连接。

优选的，该系统进一步包括连接在本振信号输入接口与混频器本振信号输入端之间的功率放大器。

优选的，该系统进一步包括连续小功率传递标准单元，该电源包括脉冲功率敏感器和脉冲功率指示器；

脉冲功率敏感器的输入端与被测脉冲功率输出接口连接，脉冲功率敏感器的输出端与脉冲功率指示器的第一输入端连接；

第一功分器的第二输出端与脉冲功率指示器的第二输入端连接。

优选的，该系统进一步包括脉冲产生器和脉冲调制器，所述脉冲产生器通过脉冲调制器与被测脉冲输入接口连接。

优选的，该系统进一步包括PIN电调衰减器，该衰减器的输入端与脉冲功率指示器连接，其输出端与脉冲调制器连接。

优选的，该系统进一步包括与第一混合信号输出接口连接的频谱仪。

优选的，该系统进一步包括与第二混合信号输出接口连接的示波器。