[發明專利]功率與駐波比的檢測裝置及方法

有效

• 申請號: 200910061329.8
• 申請日: 2009-03-30
• 公開（公告）號: CN101526564A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發明（設計）人: 李軍民
• 申請（專利權）人: 武漢凡谷電子技術股份有限公司
• 主分類號: G01R21/133
• 分類號: G01R21/133;G01R27/06
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司
• 代理人: 黃行軍

1.功率與駐波比的檢測裝置，其特征在于：該裝置包括：

檢波切換單元：用于對正、反向耦合器引入的兩路射頻信號分別進行檢波，當收到觸發信號時通過單片機控制單刀雙擲開關來切換檢波通路，并延時以消除串擾，每路射頻信號經檢波后轉換為輸出電壓信號；觸發計數單元：用于定時向檢波切換單元發送觸發信號，并對發送觸發信號的次數進行計數，直到該次數到達預先設定的閾值；信號轉換單元：用于將檢波器的輸出電壓信號經過差分運放和有源濾波放大電路轉換成直流電壓信號，再通過單片機片內的AD變換器對所述直流電壓信號進行定時采樣，轉換成該路信號對應的數字信號；功率與駐波比檢測單元：用于調用功率檢測子程序對每路數字信號進行檢測，得到該路信號對應的功率值；以及用于對得到的各路信號對應的功率值取平均值作為功率的上報值，并由此計算得到駐波比值作為駐波比的上報值；

該裝置的具體電路實現中包括：兩個定向耦合器、內置單刀雙擲開關的功率檢波器、差分運放、有源濾波放大電路和內置AD轉換器的單片機，其中：所述兩個定向耦合器按相反方向放置，正、反向耦合器的輸出端與所述功率檢波器的輸入端相連，功率檢波器的通道切換控制端與所述單片機的一個控制端相連，功率檢波器的休眠控制端與單片機的另一個控制端相連，功率檢波器的輸出端與所述差分運放的同相輸入端相連，功率檢波器的反饋端與差分運放的反相輸入端相連，差分運放的輸出端與所述有源濾波放大電路的輸入端相連，有源濾波放大電路的輸出端與內置于單片機的AD轉換器相連。

2.如權利要求1所述的功率與駐波比的檢測裝置，其特征在于：所述信號轉換單元中還包括：

線性校正子單元：用于通過采用軟件補償算法對檢波輸出電壓信號及其AD采樣值的非線性壓縮進行線性校正。

3.如權利要求1所述的功率與駐波比的檢測裝置，其特征在于：所述有源濾波放大電路采用二階巴特沃斯有源濾波放大電路。

4.如權利要求1所述的功率與駐波比的檢測裝置，其特征在于：所述差分運放和有源濾波放大電路采用軌對軌自穩零單電源雙差分運放AD8572或AD8552作為運放。

5.如權利要求1所述的功率與駐波比的檢測裝置，其特征在于：所述單刀雙擲開關為平方律功率檢波器LMV232TL片內所集成的吸收式單刀雙擲開關。

6.功率與駐波比的檢測方法，其特征在于：該方法步驟如下：

a、正、反向耦合器引入的射頻信號到達功率檢波器內的單刀雙擲開關，通過單片機控制單刀雙擲開關選取其中一路射頻信號進行檢波，檢波后同時得到檢波輸出電壓和反饋電壓；

b、上述檢波輸出電壓和反饋電壓信號經過差分運放和有源濾波放大電路被轉換成直流電壓信號，單片機片內AD變換器將所述直流電壓信號定時采樣，變換成相應的數字信號，再調用功率檢測子程序得到該路射頻信號對應的功率值；

c、通過單片機控制單刀雙擲開關的切換來選擇另一路射頻信號進行檢波，并通過延時以消除串擾，然后按照步驟b對該路檢波輸出電壓和反饋電壓信號進行處理，得到該路射頻信號對應的功率值；

d、按照預先設定的次數重復步驟c，分別得到與兩路射頻信號對應的兩組功率值，然后分別取上述兩組功率值的平均值作為正、反向功率的上報值，并由此計算得到駐波比值作為駐波比的上報值。

7.如權利要求6所述的功率與駐波比的檢測方法，其特征在于：

采用軟件補償算法對輸出電壓信號的非線性壓縮進行線性校正。

8.如權利要求6所述的功率與駐波比的檢測方法，其特征在于：步驟b中所述功率檢測子程序的算法為：選定落在線性動態范圍中間的某一功率值及該功率值對應的AD采樣值的均值作為一個參考點，以無功率時的檢波輸出采樣值為另一個參考點，按照功率檢波器的輸入射頻功率與整個檢波電路末級輸出電壓的AD采樣平均值具有的線性對應關系，根據當前AD采樣平均值，計算得到對應的射頻功率值。

9.如權利要求6所述的功率與駐波比的檢測方法，其特征在于：步驟b中輸出電壓信號經過差分運放后采用二階巴特沃斯有源濾波放大電路對檢波電壓進行強濾波處理。