[發明專利]一種基于內部檢波的寬帶信號開環功率自動校準方法

有效

• 申請號: 201210222338.2
• 申請日: 2012-06-27
• 公開（公告）號: CN102891656A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 左永鋒;樊曉騰;劉亮;何攀峰;劉盛;周俊杰;徐明哲;王鵬
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第四十一研究所
• 主分類號: H03G3/20
• 分類號: H03G3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及測試技術領域，特別涉及一種基于內部檢波的寬帶信號開環功率自動校準方法。?

背景技術

自動電平控制是合成信號發生技術中一種自動、精確控制輸出信號幅度的常用方法。通常，ALC(自動電平控制，即auto?level?contro1)環路為一負反饋自動控制系統，它包括參考預置和補償電路、求和電路、功分電路、檢波電路、調制電路、放大電路及控制部件等，原理框圖如圖1所示。?

ALC的基本工作原理是功率參考提供輸出功率的參考電平，檢波信號與功率參考電平求和，然后經放大變換后，驅動調制器，使源輸出一確定的功率。圖中射頻輸入信號先通過一個調制器再到輸出放大器。檢波電路、誤差放大器和調制器構成功率負反饋環路。檢波電路的輸出與輸出放大器的輸出信號的電平成比例，它與參考電平比較后的誤差信號經過誤差放大器后控制調制器修正輸出信號的電平。ALC的伺服作用保證調制器的驅動電壓和輸出放大器的增益變化時，射頻輸出端的功率電平保持穩定、準確。圖中的脈沖調制器負責脈沖調制使能時，ALC環路的快速開關。?

在上述ALC穩幅環路中，當脈沖調制狀態為關時，電路工作在前面所述的連續、穩定的負反饋穩幅狀態；當脈沖調制為開時，電路為一受脈沖調制開關控制的、在快速開環、閉環狀態間不停變換的穩幅系統，此時，若ALC閉環時間(即脈沖寬度)足夠長，環路仍可正常工作；然而，在雷達、電子對抗等窄脈沖(通常指脈寬小于2us情況)調制應用領域，由于積分及檢波速度跟不上脈沖開關的速度，因此，ALC穩幅環路已不能正常工作，通常設置ALC環路在開環狀態下使用，此時，ALC環路已不是一個自動調整輸出信號幅度的閉環系統，而是一個受預置、校準及驅動電流控制的開環功率控制系統，因此其幅度誤差較大(通常為幾個dB至幾十個dB)，遠遠不能滿足測試的需求。?

為解決這個問題，通常采用ALC環路開環搜索的方式，該方式可以實時、準確的將儀器當前狀態下的開環功率調整準確。但由于采用搜索的方式，其頻率或功率切換時間通常為毫秒、甚至秒級，無法滿足雷達和電子對抗設備狀態轉換速度和測試效率的需求。因此，必須研究ALC開環狀態下輸出信號幅度準確、可控技術。?

傳統的解決方法是分波段軟參數校準法，其核心原理是在信號全頻率范圍內劃分若干頻段，設定a、b、c三個定標參數來分別調整各頻段的開環功率準確度。?

圖2的直角坐標系中，橫軸為預置功率數據，縱軸為校準后的輸出功率值；曲線y₁＝f_l(a，b，c，x)為未補償前的開環功率預置-輸出曲線，曲線y₂＝f₂(a，b，c，x)為補償后的開環功率預置-輸出曲線；反復調整上述三個參數，當滿足下述條件后，校準完畢：1)、校準后的預置曲線y₂與直線1交與A、B兩點，且A＝-B，即A_x＝-B_x，A_y＝-B_y；2)、曲線y₂在兩交點A、B間的點距離直線1的距離的均方差盡可能小。上述三個參數a、b、c互相影響，改變其中任何一個都會影響另外兩個參數的校準效果，因此需反復調試，使上述三個參數所決定的曲線y₂盡可能滿足本波段所有點的功率準確度要求。?

該方法的主要缺點是，調試步驟繁瑣，全頻段準確度差。由于用于補償開環功率準確度的三個參數相互作用，因此每個參數的調試需反復進行，反復測量調試結果，以確定該參數組合是否能使最大多數點滿足要求，因此調試時間很長，過程繁瑣。同時，由于掃描時間等原因，整機頻段的劃分不可能太細，因此由于各頻段內頻響一致性的原因，其段內開環功率準確度參數不可能滿足所有頻點的要求，全頻段內的開環功率準確度也就無法達到2dB以內，部分頻點的開環功率甚至達到幾十dB。另外，當儀器工作環境發生變化時，各參數需應用測試儀器重新進行調試，無法依靠機內部件自動完成開環功率準確度的校準。因此，傳統的開環功率準確度校準方法在效率、全頻段準確度及環境適應性等方面有比較明顯的缺點，無法滿足整機高功率準確度的要求。?

發明內容