论文部分内容阅读
微波功率测量是微波测量中最重要、最基本的一部分。随着移动通信和空间技术的发展,功率测量起着越来越重要的作用,微波功率测量仪器也向着小型化、低功耗、宽频带、高精度的方向发展。本课题来源于成都赛英科技有限公司的一项研究项目,此数字化新型C波段脉冲功率计主要用于微波发射机中输出功率的监测。微波功率感测的实现方法有很多种,其中对数放大型检波器以其灵敏度高、响应速度快和结构简单的特点,具有广阔的发展前景,本项目设计的微波功率计就是采用此类检波器作为功率探头。本功率计的设计中,功率指示误差是最重要的技术指标。误差的来源是多方面的,其中环境温度变化引起的误差、射频部分各元件的失配误差是最主要的误差,对其它相对较小的误差则控制在一定的范围内。系统的硬件设计时,将对温度敏感的元件放在一个恒温槽中,并细致调节射频部分各元件之间的匹配情况。软件设计时,采用查找表的方式来进行功率校准和频率补偿。功率测量时必须根据功率测量射频模块中的ADC采样输出数码和瞬时测频模块中测得的脉冲信号载波的频率值,在查找表中选择合适的功率值,然后送给功率指示设备显示出来。该实施方案不论是在硬件设计还是在软件算法上,均有一定的创新之处,最终的测试结果也证明了该方案在实践中是切实可行的。由于本脉冲功率计用于专用雷达系统中,除了要求功率指示尽可能准确外,还要求体积小、重量轻和低功耗,经测试上述各项指标均达到了项目的要求。本论文首先介绍了功率测量的相关概念和功率计的结构,然后讲述了功率测量的相关技术,例如微波检波技术(包含对数放大型检波技术)和微波脉冲测量技术,第三章则重点介绍了A/D模数转换技术,例如ADC的主要技术指标,对如何选择合适的ADC、电压基准和放大器也进行了讨论,接着分析了功率测量中主要的误差源和误差校准的方法,最后详细介绍了此脉冲功率计的方案论证、硬件设计、软件设计和系统调试,并给出了系统的实测结果。