[发明专利]一种宽带射频功率测量系统

说明书

本发明提供一种宽带射频功率测量系统，其功率检测单元的宽带功率计采用检波二极管，实现宽带电压检波，将输入的信号转换为电压信号，再将电压信号通过采样，实现功率测量；通过温度传感器对检测时的温度进行采样，可以对系统的工作环境进行温度校准，可以扩大功率测量方案的温度范围。

技术领域

本发明涉及射频微波测量技术领域，特别涉及一种宽带射频功率测量系统。

背景技术

在射频频段，大多用电压来表征电磁能的量，但当频段上升到微波时，在非横磁波传输系统中电压失去唯一性定义而呈现非单值性，因而又以测量功率为主。现代应用传输横磁波的同轴线已使频段扩展到18吉赫甚至26.5吉赫以上，为在微波频段测量电压创造了条件，但这并不影响功率测量在实际应用中的地位。如发射机的发射功率、微波接收机的灵敏度、放大器的增益等均以功率电平表征，以功率测量定标。现有功率测量方案温度范围达不到宽温，测量频率支持不够宽，可以实现测量的宽温宽频。

发明内容

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，提出一种宽带射频功率测量系统，可实现功率测量可达到-40—+85℃宽温范围，支持0.5—50GHz功率测量，功率动态达到40dB。

本发明通过以下技术方案实现：一种宽带射频功率测量系统，其特征在于，包括：射频通道单元、微波检波单元、信号处理单元和电源模块；

所述射频通道单元包括滤波器、耦合器、功分器、射频机电开关；输入信号进入系统后，经过射频通道，输出反向频谱与切换信号，同时对信号处理单元输出正向信号、反向信号和驱动信号；

所述射频检波单元包括检波器和功分器，所述方向信号和正向信号经过功分器，一路进入信号检波，另一路进入功率检波；

所述信号处理单元包括温度传感器、ADC采样模块、信号处理芯片、光电转换模块、Flash模块和通信模块；其输入端通过所述ADC采样模块连接至所述射频通道单元和微波检波单元的输出端。

具体的，

所述射频机电开关带有50欧姆的负载，保证输出切换信号时不会导致射频通道功率的波动。

所述微波检波单元包括功分器，所述功分器两路输出分别连接信号检波器和功率检波器并输出对应信号的波形和功率。

所述检波器为对数检波器，包括依次连接的检波二极管、对数运算器和运算放大器，射频输入进入检波二极管进行信号检波，再进行对数运算，最后将输入功率和输出电压变换为线性关系。

所述功率检波器对正反信号进行功率检波，包括依次连接的检波二极管和运算放大器，其检波输出至所述ADC采样模块。

所述信号处理单元采用FPGA信号处理芯片，完成功率测量的校准、对环境温度进行测量、对外部输入的两路脉冲电压电流信号进行采样、对外部的检波电压进行采样分析，并计算出功率值；其输入端分别连接所述温度传感器、ADC采样模块，输出端连接光电转换模块、Flash模块，并连接通信模块与其他设备形成通信连接。

所述ADC采样模块有若干个，其输入端采集的信号包括正向信号和方向信号的波形和功率、驱动信号的功率以及阴极电压、电流。

区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：宽带功率计采用检波二极管，实现宽带电压检波，将输入的信号转换为电压信号，再将电压信号通过采样，实现功率测量；通过温度传感器对检测时的温度进行采样，可以对系统的工作环境进行温度校准，可以扩大功率测量方案的温度范围。

附图说明

图1为本发明一种宽带射频功率测量系统的系统结构图。

图2为本发明射频通道单元结构图。

图3为本发明微波检波单元的结构图。