[发明专利]输出功率检测电路、调节方法、检测方法及相控阵雷达

说明书

本发明公开了一种输出功率检测电路，包括功率输出电路、功率检测电路以及控制电路；功率输出电路包括第一中频滤波器、第一放大器、第一衰减器、第二放大器、第二衰减器、第一混频器、第一滤波器、第三放大器、第一耦合器、第三衰减器、第四衰减器、第二滤波器以及第二耦合器；功率检测电路包括第一检测电路和第二检测电路；第一检测电路包括固定衰减器，固定衰减器的输入端与第二耦合器的耦合端连接，输出端与第一AD检波模块连接；第二检测电路包括第五衰减器、第四放大器、第五放大器、第二混频器、第三滤波器、第二中频滤波器、第一单刀双掷开关以及第二单刀双掷开关；该电路可以实现＞95dB范围的功率输出，并且能够实时进行检测。

技术领域

本发明属于功率检测技术领域，尤其涉及一种宽带宽输出功率检测电路、调节方法、检测方法及相控阵雷达。

背景技术

根据《X波段双线偏振一维相控阵天气雷达系统功能规格需求书 》要求，X波段相控阵雷达需求如下要求：1、动态范围达到95dB以上；2、工作频带为9.3GHz~9.5GHz。

为了满足上述要求，需在200MHz内均实现95dB以上的动态范围，并且能够对动态范围进行精确测量，精确测量的具体实现方式有两种：

一种是手动测试，即离线测试，离线测试对测试场地和仪器设备要求高，且当雷达架设后，不便于测试。另一种是在线测试，通常需要通过电路设计来实现，而该电路需要满足三个条件：

一是支持工作在9.3GHz~9.5GHz范围内任一频率：X波段相控阵雷达需要支持200MHz工作频率。

二是输出功率能够达到95dB以上的动态范围：如果要对相控阵雷达接收动态范围进行完整测试，需要提供至少95dB以上的输入信号。

三是能够对输出功率进行实时准确的检测，检测误差尽量小，例如±0.35dB：如果要对相控阵雷达接收动态范围进行完整测试，需要为接收机提供至少95dB以上的输入信号，且输入信号大小要与接收机输出信号一一对应，因此必须实时检测提供给接收机输入信号的功率大小。

但是这类电路实现存在以下难点：

（1）对于有源电路，200MHz的带宽内增益会有波动，导致同样的输入功率，不同的频率对应的输出功率会有偏差。

（2）现有的中频或者射频AD检波芯片的功率检测范围约70dB（约-60dBm~+10dBm），并且线性区检测范围往往只有40dB左右，远远达不到相控阵雷达输入信号检测范围需求。

（3）常规的功率检测通常只检测部分输出功率，其他检测不到的输出功率通过控制逻辑去推测，这样会因为控制系统自身的误差带来检测误差，并且很难保证200MHz频带范围内都能达到准确检测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种输出功率检测电路、调节方法、检测方法及相控阵雷达，以解决AD检波芯片的线性检测范围无法满足相控阵雷达宽动态范围的测试需要，以及在200MHz频带范围内无法对输出功率进行实时准确检测且满足检测精度要求的问题。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种输出功率检测电路，包括功率输出电路、功率检测电路以及控制电路；所述功率输出电路包括依次连接的第一中频滤波器、第一放大器、第一衰减器、第二放大器、第二衰减器、第一混频器、第一滤波器、第三放大器、第一耦合器、第三衰减器、第四衰减器、第二滤波器以及第二耦合器；所述功率输出电路用于实现200MHz带宽内大于95dB信号范围的调节；