[發明專利]一種微波密度檢測儀跳頻信號源同步檢波裝置與方法

有效

• 申請號: 201711345211.9
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108088767B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 余祎;凌云志;林偉;張紅兵;錢志國;孫宏杰;曹丙虎
• 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: G01N9/24
• 分類號: G01N9/24;G01N22/04
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 種艷麗

本發明公開了一種微波密度檢測儀跳頻信號源同步檢波裝置與方法，屬于信號處理領域，本發明在微帶檢波電路中增加了對地溫補檢波電路，減少溫度的影響；選用小封裝0201檢波二極管PCB板錫焊，避免導電膠長期高溫振動容易開裂脫膠，減少了對微組裝工藝的依賴，提高了可生產性；在微帶檢波電路后，采用與跳頻信號源同源的跳頻控制信號經邏輯處理后產生采樣保持時鐘，通過分時采樣電路按雙頻點信號源跳頻時序同步區分并接收微帶檢波電路輸出電壓；增加了衰減系數調整電路和模式控制電路，通過微處理器完成對衰減系數的調整及模式的切換實現了測量模式和校準模式共用同一硬件電路，簡化了電路設計及軟件控制，降低了成本，提高了可靠性。

技術領域

本發明屬于信號處理領域，具體涉及一種微波密度檢測儀跳頻信號源同步檢波裝置與方法。

背景技術

煙支重量是卷煙的一項基本質量指標，該指標直接影響卷煙的吸阻、硬度、主流煙氣和感官質量等各項質量指標。微波密度檢測儀作為卷接機組煙支重量控制系統的傳感器，用于煙草卷接機煙條密度、濕度的在線檢測，是該系統的一個重要組成部分，對提高卷煙的煙支重量穩定性起著關鍵性的作用。

為減小測量誤差保證測量精度，采用一對探針來實現諧振腔微波信號的注入和輸出，這就要求兩個頻點的微波信號單路輸入輸出，所以采用跳頻的方式來實現。

201510325889.5發明專利公開了一種微波密度檢測儀中跳頻信號源的實現方法；測量模式采用DDS切換頻率控制字的方式產生雙頻點跳頻信號，此外，為了保證測試精度需要測試微波密度檢測儀諧振腔特性便于參數校準，校準模式下還需要實現5～6.5GHz以1MHz為步進的掃頻輸出功能，而單頻點掃頻輸出可以利用將DDS的工作方式由雙頻點跳頻方式切換到單頻點方式來實現，也可以不改變DDS的工作方式，而將雙頻點的頻率字設為相同值。

為了保證測量模式雙頻點跳頻信號源經過諧振腔后能被正確的區分檢波,需要設計配套的同步檢波裝置。同時還需針對校準模式下大頻段小步進的微波信號設計同步檢波裝置。傳統的做法是針對測量模式和校準模式各單獨設計一套同步檢波裝置,這就造成設計復雜、電路龐大、成本高、可靠性差；如果在不改變跳頻信號源DDS的工作方式的情況下可以設計出一套同時滿足于測量模式和校準模式的同步檢波裝置，便可克服上述缺點。

發明內容

針對現有技術中存在的上述技術問題，本發明提出了一種微波密度檢測儀跳頻信號源同步檢波裝置與方法，設計合理，克服了現有技術的不足，具有良好的效果。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種微波密度檢測儀中跳頻信號源的同步檢波裝置，包括微帶檢波電路、分時采樣電路、檢波信號處理電路、衰減系數調整電路、模式控制電路及微處理器；所述衰減系數調整電路經模式控制電路與檢波信號處理電路相連接；所述微處理器分別與模式控制電路和衰減系數調整電路相連接；

所述微帶檢波電路，包括信號檢波電路和對地溫補檢波電路兩部分，被配置為用于將經探針耦合出的諧振腔的微波信號轉換為電壓信號；

所述分時采樣電路，主要由采樣保持時鐘信號產生電路及兩片采樣保持集成電路組成，被配置為用于按雙頻點信號源跳頻時序同步區分并接收微帶檢波電路輸出的電壓；其中，采樣保持時鐘信號產生電路產生的采樣保持時鐘信號，由雙頻點跳頻信號源的跳頻控制信號經邏輯處理產生；

所述檢波信號處理電路，主要由運放電路組成，被配置為用于將分時采樣電路輸出的雙頻點檢波電壓值進行運算處理及信號調理；

所述衰減系數調整電路，主要由數字電位器組成，被配置為用于在校準模式下經模式控制電路與檢波信號處理電路連接，以使校準模式下檢波信號處理電路輸出電壓信號幅度不會超過工控板AD采樣的參考電壓值；測量模式下，模式控制電路將衰減系數調整電路開路，用于實現在前端微帶檢波電路及分時采樣電路未作改動時測量模式和校準模式共用一套檢波信號處理電路；