本发明专利技术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。并且能够实时进行检测。并且能够实时进行检测。
【技术实现步骤摘要】
输出功率检测电路、调节方法、检测方法及相控阵雷达
[0001]本专利技术属于功率检测
，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。
技术介绍
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]（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。
[0008]（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。
技术实现思路
[0009]本专利技术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。
[0010]本专利技术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；所述功率检测电路包括第一检测电路和第二检测电路；所述第一检测电路包括固定衰减器，所述固定衰减器的输入端与所述第二耦合器的耦合端连接，固定衰减器的输出端与第一AD检波模块连接；所述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；所述第一单刀双掷开关的动触点与所述第一耦合器的耦合端连接，第一单刀双掷开关的两个定触点分别与所述第五衰减器、第四放大器的输入端连接，所述第五衰减器、第四放大器的输出端分别与所述第二单刀双掷开关的两个定触点连接；所述第二单刀双掷开关的动触点、第五放大器、第二混频器、第三滤波器以及第二中频滤波器依次连接，所述第二中频滤波器的输出端与第二AD检波模块连接；所述第一混频器和第二混频器还外接本振信号；所述第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器、第一AD检波模块以及第二AD检波模块均与所述控制电路连接。
[0011]进一步地，所述第一衰减器和第二衰减器均为30dB可调衰减器；所述第三衰减器和第四衰减器均为1bit 20dB数控衰减器。
[0012]进一步地，所述第一滤波器为带通滤波器；所述第二滤波器和第三滤波器均为低通滤波器。
[0013]本专利技术还提供一种输出功率的调节方法，应用于如上所述输出功率检测电路，包括：将第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器和第四衰减器的衰减值均调节为0，使输出功率检测电路输出最大功率；根据设定步长逐步增加第一衰减器和第二衰减器的衰减值和/或将第三衰减器和第四衰减器的衰减值调节为0或最大衰减值，使输出功率检测电路的输出功率在最大功率~最小功率范围内；将第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器和第四衰减器的衰减值均调节为最大衰减值，使输出功率检测电路输出最小功率。
[0014]进一步地，所述输出功率的计算公式为：Pout＝Pmax－Q1－Q2－Q3－Q4其中，Pout为输出功率检测电路的输出功率，Pmax为最大功率，Q1、Q2、Q3和Q4分别为第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器和第四衰减器的衰减值。
[0015]本专利技术还提供一种输出功率的检测方法，应用于如上所述输出功率检测电路，包括：步骤1：在检测前，测量第一AD检波模块输入端与输出功率检测电路输出端之间的功率差值δ；以及测量并计算第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关的动触点在不同位置以及第三衰减器和第四衰减器具有不同衰减值时第一AD检波模块与第二AD检波模块之间的衰减值G；步骤2：在检测时，控制并确定第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关的动触点的位置以及第三衰减器和第四衰减器的衰减值，并实时获取第二AD检波模块的检测值P2；步骤3：根据所述功率差值δ、衰减值G以及检测值P2计算输出功率检测电路的输出功率，其中所述衰减值G是与所述步骤2中第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关的动触点
的位置以及第三衰减器和第四衰减器的衰减值对应的衰减值。
[0016]进一步地，所述功率差值δ的具体测量步骤为：将信号源通过第六衰减器与频谱仪连接，并将所述信号源、频率仪的频率设为所述输出功率检测电路的输出频率，记录此时频谱仪上的功率值P0；将所述输出功率检测电路的输出端与所述第六衰减器的输入端连接，并将第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器和第四衰减器的衰减值均设为0，获取第一AD检波模块的检测值P
’
1以及频谱仪上的功率值P；根据所述功率值P0、检测值P
’
1以及功率值P计算功率差值δ，具体计算公式为：δ＝P＋∣P0∣－P
’
1。
[0017]进一步地，当对第一衰减器或第二衰减器进行衰减控制，且衰减值小于30dB时，第一单刀双掷开关的动触点、第五衰减器以及第二单刀双掷开关的动触点依次连接；当对第一衰减器和第二衰减器进行衰减控制，且衰减值大于30dB时，第一单刀双掷开关的动触点、第四放大器以及第二单刀双掷开关的动触点依次连接。
[0018]进一步地，当第一单刀双掷开关的动触点、第五衰减器以及第二单刀双掷开关的动触点依次连接，且第三衰减器和第四衰减器的衰减值为0时，获取第一AD检波模块、第二AD检波模块的检测值P1a、P2a，衰减值G等于检测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种输出功率检测电路，其特征在于：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；所述功率检测电路包括第一检测电路和第二检测电路；所述第一检测电路包括固定衰减器，所述固定衰减器的输入端与所述第二耦合器的耦合端连接，固定衰减器的输出端与第一AD检波模块连接；所述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；所述第一单刀双掷开关的动触点与所述第一耦合器的耦合端连接，第一单刀双掷开关的两个定触点分别与所述第五衰减器、第四放大器的输入端连接，所述第五衰减器、第四放大器的输出端分别与所述第二单刀双掷开关的两个定触点连接；所述第二单刀双掷开关的动触点、第五放大器、第二混频器、第三滤波器以及第二中频滤波器依次连接，所述第二中频滤波器的输出端与第二AD检波模块连接；所述第一混频器和第二混频器还外接本振信号；所述第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器、第四衰减器、第一AD检波模块以及第二AD检波模块均与所述控制电路连接。2.如权利要求1所述的输出功率检测电路，其特征在于：所述第一衰减器和第二衰减器均为30dB可调衰减器；所述第三衰减器和第四衰减器均为1bit 20dB数控衰减器。3.如权利要求1或2所述的输出功率检测电路，其特征在于：所述第一滤波器为带通滤波器；所述第二滤波器和第三滤波器均为低通滤波器。4.一种输出功率的调节方法，其特征在于，应用于如权利要求1~3中任一项所述输出功率检测电路，包括：将第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器和第四衰减器的衰减值均调节为0，使输出功率检测电路输出最大功率；根据设定步长逐步增加第一衰减器和第二衰减器的衰减值和/或将第三衰减器和第四衰减器的衰减值调节为0或最大衰减值，使输出功率检测电路的输出功率在最大功率~最小功率范围内；将第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器和第四衰减器的衰减值均调节为最大衰减值，使输出功率检测电路输出最小功率。5.如权利要求4所述的输出功率的调节方法，其特征在于，所述输出功率的计算公式为：Pout＝Pmax－Q1－Q2－Q3－Q4其中，Pout为输出功率检测电路的输出功率，Pmax为最大功率，Q1、Q2、Q3和Q4分别为第一衰减器、第二衰减器、第三衰减器和第四衰减器的衰减值。6.一种输出功率的检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1~3中任一项所述输出功率检测电路，包括：步骤1：在检测前，测量第一AD检波模块输入端与输出功率检测电路输出端之间的功率差值δ；以及测量并计算第一单刀双掷开关和第二单刀双掷开关的动触点在不同位置以及第三衰减器和第四衰减器具有不同衰减值时第一AD检波模块与第二AD检波模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐林玲，兰才华，
申请(专利权)人：湖南宜通华盛科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。