一種微波信號功率檢波校準裝置及校準方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種校準裝置及校準方法，尤其涉及一種微波信號的校準裝置及校準方法。
【背景技術】
[0002]目前，公知的微波、射頻檢波裝置一般會有兩個重要的指標，一個是被檢測信號的頻率范圍，另一個是被檢波信號的功率范圍。由于受限于檢波管的性能，目前在微波技術領域很難實現非常大的帶寬，例如從1MHz到20GHz，同時，還要實現非常大的檢波功率動態(tài)范圍，例如從功率要求_55dBm到+5dBm，共60dB，頻率還要求1MHz到20GHz全頻段范圍內。對于目前已經面世的檢波器件中，還未有能同時滿足這兩個要求的檢波器件。而現實運用中，大帶寬、大動態(tài)范圍的檢波又要求很多，尤其在信號發(fā)生器需要通過大帶寬、大動態(tài)的檢波裝置來實現整個信號源標稱頻率、功率范圍內的輸出信號控制，此時，需要考慮采用一定的方法或裝置來拓寬整個檢波裝置的檢波頻率范圍和功率范圍，并考慮溫度對功率的影響，把溫度信息也考慮進去對微波信號的功率進行修正。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種微波信號功率檢波校準的裝置及校準方法，可以同時實現大帶寬同時又能實現大動態(tài)的頻率范圍檢波和校準，可以達到對大帶寬、大動態(tài)信號發(fā)生器系統(tǒng)的輸出功率恒定的目的。
[0004]為了實現上述目的，本發(fā)明的技術方案如下:
一種微波信號功率檢波校準的裝置，所述微波信號功率檢波校準的裝置包括:
微處理器，所述微處理器可以設定微波信號的頻率值和功率值；所述微處理器可以存儲數據，所述存儲數據包括微波信號的頻率、功率的對應關系表及誤差范圍；所述微處理器可以接收ADC單元輸出的信號，所述微處理器將接收的信號與其存儲數據進行比較，若比較的數值未在誤差范圍內，微處理器產生功率調整控制信號；所述微處理器也可以根據接收設定的微波信號的頻率值和功率值產生微波開關控制信號和模擬開關控制信號；所述微波開關控制信號輸出至微波開關單元，用于控制微波開關單元選擇N個檢波通路中的一個或多個檢波通路對待測的信號進行檢波，所述一個或多個檢波通路的組合能覆蓋待測的信號頻率；所述模擬開關控制信號輸出至模擬開關單元，用于控制模擬開關單元將選擇的檢波通路的檢波電壓輸出至后續(xù)鏈路；所述功率控制信號輸出至功率調整單元，用于控制功率調整單元對微波信號的功率進行調整。
[0005]微波開關單元，所述微波開關單元接收微波開關控制信號來選擇N個檢波通路中的一個或多個檢波通路對功率耦合單元輸出的待測的信號進行檢波。
[0006]檢波通路，所述微波信號功率檢波校準的裝置包括N個檢波通路，N ^ 2，所述檢波通路接收微波開關單元輸出待測的信號并對其進行檢波；所述檢波通路包括信號調整單元和檢波管，所述檢波管用于對待測的信號進行檢波產生檢波電壓；所述信號調整單元用于將待測的信號進行放大或衰減，使待測的信號功率處于檢波管的線性檢波范圍。
[0007]模擬開關單元，所述模擬開關單元用于接收模擬開關控制信號將已經選擇的檢波通路產生的檢波電壓輸出至后續(xù)鏈路。
[0008]ADC單元，所述ADC單元用于將檢波電壓轉換成數字信號并輸出至微處理器。
[0009]功率調整單元，所述功率調整單元用于接收功率調整控制信號對微波信號的功率進行調整。
[0010]功率耦合單元，所述功率耦合單元從微波信號通路選取一部分微波信號作為待測的信號輸出至微波開關單元。
[0011]所述的一種微波信號功率檢波校準的裝置，所述的微波信號功率檢波校準的裝置還包括:
溫度傳感器，所述溫度傳感器用于將微波信號功率檢波校準的裝置的實時溫度信號輸出至微處理器；所述微處理器存儲數據包括不同溫度的微波信號的頻率、功率的對應關系表及誤差范圍，所述微處理器將接收的信號與其存儲數據進行比較，若比較的數值未在誤差范圍內，微處理器產生功率調整控制信號。
[0012]所述的一種微波信號功率檢波校準的裝置，所述的信號調整單元包括可變增益放大器。
[0013]所述的一種微波信號功率檢波校準的裝置，所述的信號調整單元包括選擇開關、衰減器和放大器，所述衰減器和放大器并聯(lián)后與選擇開關串聯(lián)。
[0014]所述的一種微波信號功率檢波校準的裝置，所述微波信號功率檢波校準的裝置還包括運算放大單元，所述運算放大單元用于對檢波電壓進行放大后輸出至ADC單元，以提高ADC單元對檢波電壓的采樣精度。
[0015]所述的微波信號功率檢波校準的裝置的校準方法，所述方法包括如下步驟:
a)在微處理器預設微波信號的頻率值和功率值，發(fā)送微波開關控制信號和模擬開關控制信號；
b)功率耦合單元從微波信號通路選取一部分微波信號作為待測的信號輸出至微波開關單元，微波開關單元接收微處理器發(fā)送的微波開關控制信號，選擇N個檢波通路中的一個或多個檢波通路對耦合單元待測的信號進行檢波；
c)檢波通路中的信號調整單元將待測的信號進行放大或衰減，使待測的信號功率處于檢波管的線性檢波范圍；所述檢波管用于對待測的信號進行檢波產生檢波電壓；
d)模擬開關接收微處理器發(fā)送的模擬開關信號，將已經選擇的檢波通路產生的檢波電壓輸出至ADC單元；
e)ADC單元用于將檢波電壓轉換成數字信號并輸出至微處理器；
f)微處理器將接收ADC單元輸出的信號與存儲數據進行比較，若二者差值超過了誤差范圍，微處理器產生功率調整控制信號輸出至功率調整單元，功率調整單元接收功率調整控制信號后對微波信號的功率進行調整，重復步驟b)至f)，直至二者的數值在誤差范圍內為止。
[0016]所述的微波信號功率檢波校準的裝置的校準方法，所述校準方法中可以包括如下步驟:
I)溫度傳感器將微波信號功率檢波校準的裝置的實時溫度信號輸出至微處理器； 2)微處理器將接收的溫度傳感器輸出的信號與存儲數據進行比較，若二者差值超過了誤差范圍，微處理器產生功率調整控制信號輸出至功率調整單元，功率調整單元接收功率調整控制信號后對微波信號的功率進行調整，重復步驟I)至2)，直至二者的數值在誤差范圍內為止。
[0017]所述的微波信號功率檢波校準的裝置的校準方法，所述校準方法中還可以包括如下步驟:
1.為每次校準設定時間間隔進行重復步驟b)至f)或/和步驟I)至2)，直至比較的差值在誤差范圍內為止，完成微波功率的校準和溫度漂移的校準。
[0018]本發(fā)明解決了寬帶信號源系統(tǒng)的檢波系統(tǒng)對大帶寬、大功率檢波范圍的要求，與現有技術相比，本發(fā)明具備如下優(yōu)點和有益效果:
1、本發(fā)明的測試頻率范圍可以覆蓋從1MHz—直到20GHz范圍內的微波信號；
2、本發(fā)明拓寬了需要檢波管的檢波動態(tài)范圍，解決了現有技術一般只能對大信號進行衰減，對太小的信號無法解決檢波問題，而且本裝置可以靈活隨頻率進行變動，使得調整后的微波信號很好的落在檢波管最線性的區(qū)域內。
【附圖說明】
[0019]圖1本發(fā)明的框圖；
圖2本發(fā)明實施例一的框圖；
圖3本發(fā)明實施例二的框圖；
圖4本發(fā)明實施例三的框圖；
圖5本發(fā)明實施例四的框圖；
圖6本發(fā)明中微波信號功率檢波校準的流程圖；
圖7微波信號的頻率、功率的對應關系表樣表。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0021]實施例一
本發(fā)明的實施一的一種微波信號功率檢波校準的裝置框圖如圖2所示，本實施例所述微波信號功率檢波校準的裝置包括:
微處理器，所述微處理器設定微波信號的頻率值和功率值；所述微處理器存儲了不同溫度的微波信號的頻率、功率的對應關系表及誤差范圍，所述微處理器將接收的信號與存儲的不同溫度的微波信號的頻率、功率的對應關系表中的數據進行比較，若比較的數值未在誤差范圍內，微處理器產生功率調整控制信號，所述微處理器還可以用于根據接收設定的微波信號的頻率值和功率值產生微波開關控制信號和模擬開關控制信號；所述微波開關控制信號輸出至微波開關單元，用于控制微波開關單元在N個檢波通路中選擇的一個或多個檢波通路的組合能覆蓋待測的信號頻率；所述模擬開關控制信號輸出至模擬開關單元，用于控制模擬開關單元將選擇的檢波通路的檢波電壓輸出至后續(xù)鏈路；所述功率控制信號輸出至功率調整單元，用于控制功率調整單元對微波信號的功率進行調整。
[0022]微波開關單元，所述微波開關單元接收微波開關控制信號來選擇N個檢波通路中的一個或多個檢波通路對功率耦合單元輸出的待測的信號進行檢波。
[0023]檢波通路，所述微波信號功率檢波校準的裝置包括N個檢波通路，N多2，所述檢波通路接收微波開關單元輸出待測的信號并對其進行檢波；所述檢波通路包括信號調整單元和檢波管，所述檢波管用于對待測的信號進行檢波產生檢波電壓；所述信號調整單元用于將待測的信號進行放大或衰減，使待測的信號功率處于檢波管的線性檢