一种超宽带扫频脉冲功率检波装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种超宽带扫频脉冲功率检波装置及方法，对要测量的脉冲信号的脉内带宽没有要求，并且能够实现L波段至X波段超宽带大功率范围的雷达信号脉冲功率测量。本发明专利技术提供了采用一个本振源实现对C波段信号和X波段信号的变频的方案，能够节省电路器件、降低成本，并且实现对本振信号频率简便、统一的控制；另外采用主控单元按被测信号中心频率控制本振信号频率，在本振信号频率窄范围内就能实现将C波段信号或X波段信号混频至L波段或S波段，降低了对本振源的要求，能够选择的本振源型号更多，进一步降低了器件成本。

【技术实现步骤摘要】
一种超宽带扫频脉冲功率检波装置及方法
本专利技术涉及信号检波测量
，具体是涉及一种超宽带扫频脉冲功率检波装置及方法。
技术介绍
随着雷达技术的发展，雷达信号已经由脉冲调制发展到脉内调制，调制带宽也提升至千兆赫兹量级。脉内调制通常为线性调频，针对频率范围覆盖L、S、C、X波段，宽带达千兆赫兹量级的线性调频雷达脉冲信号，目前的测试仪器有脉冲功率计和频谱仪等。脉冲功率计利用微波信号热效应转换成电信号来进行脉冲功率测量，脉冲功率计包括终端式功率计和通过式功率计两类，其中终端式功率计测量功率范围有限，通过式功率计受限于定向耦合器，很难做到宽带测量；频谱仪测量功率范围非常广，但是只能测量脉内带宽小于其滤波器带宽的脉冲信号，不能实现脉内带宽较宽的信号的脉冲功率测量。采用传统的扫频脉冲功率检波装置进行雷达信号脉冲功率测量，被测信号的脉内带宽不受滤波器限制，对要测量的脉冲信号的脉内带宽没有要求。但是现有的扫频脉冲功率检波装置均须包含对数检波器，由于对数检波器的限制，现有的扫频脉冲功率检波装置只能对L波段和S波段信号进行检波测量，不能对C波段和X波段的信号进行检波测量，因此，无法实现L波段至X波段超宽带大功率范围的雷达信号脉冲功率测量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种超宽带扫频脉冲功率检波装置及方法，对要测量的脉冲信号的脉内带宽没有要求，并且能够实现L波段至X波段超宽带大功率范围的雷达信号脉冲功率测量。为实现以上目的，本专利技术提供了一种超宽带扫频脉冲功率检波装置，包括变频通道、直通通道、检波电路以及主控单元；所述主控单元根据被测信号的中心频率，选择直通通道或变频通道对被测信号进行接收；所述直通通道用于接收L波段或S波段的被测信号，并将信号直接输出到检波电路；所述变频通道用于接收C波段或X波段的被测信号，并将C波段信号或X波段信号混频至L波段或S波段后输出到检波电路；所述检波电路用于对输入的L波段信号或S波段信号进行脉冲功率测量。其中，所述变频通道包括C波段变频子通道和X波段变频子通道，分别用于接收C波段的被测信号并混频至L波段或S波段，接收X波段信号的被测信号并混频至L波段或S波段；所述变频子通道包括本波段的本振源和混频器；所述本振源发出对应波段频率的本振信号，所述混频器将所属子通道接收到的被测信号与本振信号进行混频。较佳地，所述变频通道包括一个本振源、一个功分器、C波段混频器和X波段混频器；所述主控单元根据当前被测信号的中心频率，选择C波段混频器或X波段混频器对被测信号进行接收，同时控制本振源发出相应频率的本振信号:对于C波段信号，本振信号频率高于被测信号频率，对于X波段信号，本振信号频率低于被测信号的频率；所述功分器将本振源发出的本振信号分成两路，分别输出到C波段混频器和X波段混频器；C波段混频器接收C波段的被测信号与本振信号，并将被测信号混频至L波段或S波段，将混频后的信号发送至检波电路；X波段混频器接收X波段的被测信号与本振信号，并将被测信号混频至L波段或S波段，将混频后的信号发送至检波电路。进一步地，所述变频通道还包括分别对应C波段和X波段被测信号的滤波器以及增益补偿电路；所述滤波器对混频后的信号进行滤波，所述增益补偿电路对滤波后的信号进行功率放大后再输出到检波电路。其中，所述检波电路包括放大器、对数检波器和ADC；输入到检波电路的信号依次经过放大器、对数检波器和ADC；其中，放大器用于保证被测信号的功率在所述对数检波器的检测范围内；对数检波器的输出电压经过ADC转换为数字信号，通过数字信号计算得到的功率值即为被测信号的脉冲功率测量值。其中，所述主控单元包括FPGA和存储器；FPGA接收ADC输出的数字信号，并根据被测信号的脉宽对ADC的采样时钟进行调节；所述存储器内部保存有全频段的校准数据，FPGA基于存储器内部对应被测信号频点的校准数据，对接收到的数字信号进行实时校准，FPGA将经校准的数字信号计算得到的功率值作为被测信号的脉冲功率测量值。进一步地，所述校准数据是考虑温度影响的校准数据，所述主控单元还包括温度传感器，FPGA根据温度传感器提供的温度值以及存储器内部对应被测信号频点的校准数据，对ADC的采样值进行实时校准。其中，所述装置还包括上位机，被测信号的脉冲功率测量值通过上位机进行显示。本专利技术还提供了一种超宽带扫频脉冲功率检波方法，采用上述超宽带扫频脉冲功率检波装置进行检波测量，包括如下步骤：S1，选择接收被测信号的通道：当被测信号为L波段信号或S波段信号时，主控单元控制选择直通通道对被测信号进行接收；当被测信号为C波段信号或X波段信号时，主控单元控制选择变频通道对被测信号进行接收；S2，通过被测信号的通道将信号输出到检波电路：所述直通通道将信号直接输出到检波电路；所述变频通道将C波段信号或X波段信号混频至L波段或S波段后输出到检波电路；S3，所述检波电路对收到的L波段信号或S波段信号进行脉冲功率测量。有益效果：本专利技术提供的超宽带扫频脉冲功率检波装置及方法，采用检波电路实现雷达信号脉冲功率测量，对要测量的脉冲信号的脉内带宽没有要求，通过混频将C波段和X波段进行变频至L波段信号或S波段，对处于不同波段信号分别进行处理，实现了超宽带大功率范围的雷达信号脉冲功率测量。本专利技术通过分别对应C波段和X波段波段的本振源和混频器将C波段和X波段信号混频至L波段信号或S波段，变频速度快、精度高，采用常规检波电路实现对C波段和X波段信号的脉冲功率测量。本专利技术采用一个本振源实现对C波段信号和X波段信号的变频，能够节省电路器件、降低成本，并且实现对本振信号频率简便、统一的控制；另外采用主控单元按被测信号中心频率控制本振信号频率，在本振信号频率窄范围内就能实现将C波段信号或X波段信号混频至L波段或S波段，降低了对本振源的要求，能够选择的本振源型号更多，进一步降低了器件成本。本专利技术对于不同被测信号的脉冲宽度和脉冲周期，针对检波电路的输出结果，主控单元选择对应的采样速率和数据缓存深度，在保证采样精度的条件下提高检波测量速度。本专利技术的主控单元基于存储器对检波电路的输出结果进行实时校准，实现对被测信号脉冲功率的精确测量。附图说明图1为本专利技术装置总体结构示意图；图2为本专利技术的变频通道结构示意图；图3为本专利技术的检波电路及主控单元结构示意图。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。本专利技术提供了一种超宽带扫频脉冲功率检波装置，能够实现L、S、C、X波段的雷达信号脉冲功率测试，采用直通通道对L波段和S波段信号进行检波测量，采用变频通道对C波段和X波段信号进行检波测量，C波段信号或X波段信号在变频通道中通过本振信号混频至L波段或S波段，实现超宽带大功率范围的雷达信号脉冲功率测量。本专利技术装置包括变频通道、直通通道、检波电路以及主控单元。本专利技术是针对已知被测信号相关信息基础上的功率检波测量，已知被测信号相关信息包括被测信号的中心频率、带宽、脉冲宽度和脉冲周期等基本信息。对于不同被测信号的中心频率，主控单元选择相应的通道进行接收，如果是变频通道则需要配置相应的本振输出频率；对于不同被测信号的脉冲宽度和脉冲周期，针对检波电路的输出结果，主控单元选择对应的采样速率和数据缓存深度，在保证采样精度的条件下提高检波测量速度。本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超宽带扫频脉冲功率检波装置，对被测信号的脉冲功率进行测量，其特征在于，包括变频通道、直通通道、检波电路以及主控单元；所述主控单元根据被测信号的中心频率，选择直通通道或变频通道对被测信号进行接收；所述直通通道用于接收L波段或S波段的被测信号，并将信号直接输出到检波电路；所述变频通道用于接收C波段或X波段的被测信号，并将C波段信号或X波段信号混频至L波段或S波段后输出到检波电路；所述检波电路用于对输入的L波段信号或S波段信号进行脉冲功率测量。

【技术特征摘要】
1.一种超宽带扫频脉冲功率检波装置，对被测信号的脉冲功率进行测量，其特征在于，包括变频通道、直通通道、检波电路以及主控单元；所述主控单元根据被测信号的中心频率，选择直通通道或变频通道对被测信号进行接收；所述直通通道用于接收L波段或S波段的被测信号，并将信号直接输出到检波电路；所述变频通道用于接收C波段或X波段的被测信号，并将C波段信号或X波段信号混频至L波段或S波段后输出到检波电路；所述检波电路用于对输入的L波段信号或S波段信号进行脉冲功率测量。2.如权利要求1所述的一种超宽带扫频脉冲功率检波装置，其特征在于，所述变频通道包括C波段变频子通道和X波段变频子通道，分别用于接收C波段的被测信号并混频至L波段或S波段，接收X波段信号的被测信号并混频至L波段或S波段；所述变频子通道包括本波段的本振源和混频器；所述本振源发出对应波段频率的本振信号，所述混频器将所属子通道接收到的被测信号与本振信号进行混频。3.如权利要求1所述的一种超宽带扫频脉冲功率检波装置，其特征在于，所述变频通道包括一个本振源、一个功分器、C波段混频器和X波段混频器；所述主控单元根据当前被测信号的中心频率，选择C波段混频器或X波段混频器对被测信号进行接收，同时控制本振源发出相应频率的本振信号:对于C波段信号，本振信号频率高于被测信号频率，对于X波段信号，本振信号频率低于被测信号的频率；所述功分器将本振源发出的本振信号分成两路，分别输出到C波段混频器和X波段混频器；C波段混频器接收C波段的被测信号与本振信号，并将被测信号混频至L波段或S波段，将混频后的信号发送至检波电路；X波段混频器接收X波段的被测信号与本振信号，并将被测信号混频至L波段或S波段，将混频后的信号发送至检波电路。4.如权利要求2或3所述的一种超宽带扫频脉冲功率检波装置，其特征在于，所述变频通道还包括分别对应C波段和X波段被测信号的滤波器以及增益补偿电路；所述滤波器对混频后的信号进行滤波，所述增益补偿电路对滤波后的信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵永丰，展爱清，李力，何逸伦，
申请(专利权)人：北京航天测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11