寬頻帶射頻功率檢測裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術(shù)涉及一種寬頻帶射頻功率檢測裝置，包括如下部分：增益頻率補償單元、功率電壓轉(zhuǎn)換單元和分析處理單元，取樣的射頻信號經(jīng)過增益頻率補償單元進行增益補償后，送到功率電壓轉(zhuǎn)換單元，最后進入分析處理單元；所述的增益頻率補償單元，用于既補償取樣在寬頻帶中各個頻點引入的取樣誤差，又補償功率轉(zhuǎn)換單元在寬頻帶中各個頻點把射頻信號的功率轉(zhuǎn)換成電壓信號時引入的轉(zhuǎn)換誤差；所述的功率電壓轉(zhuǎn)換單元，用于把射頻信號的功率轉(zhuǎn)換成電壓信號和電壓信號的濾波處理。本實用新型專利技術(shù)有益的效果是：本裝置檢測射頻信號功率在４７０～８６０ＭＨｚ寬頻帶范圍內(nèi)不需要知道射頻信號的頻率就可以精準(zhǔn)地檢測出射頻信號功率，而檢測誤差控制在±０．２ｄＢ之內(nèi)。（*該技術(shù)在2018年保護過期，可自由使用*）

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及移動通信領(lǐng)域和數(shù)字電視廣播領(lǐng)域，特別涉及UHF寬頻帶數(shù)字電視發(fā) 射機系統(tǒng)中大功率射頻信號檢測領(lǐng)域的一種頻帶射頻功率檢測裝置。
技術(shù)介紹
對于移動通信領(lǐng)域和數(shù)字電視廣播通信領(lǐng)域，都需要對射頻信號進行測量，特別是大功 率發(fā)射設(shè)備，因此幾乎所有的射頻發(fā)射機都含有測量發(fā)射功率的電路。而每個發(fā)射機對于同 一系統(tǒng)或不同系統(tǒng)來說都是一個干擾信號源，射頻性能的好壞直接影響系統(tǒng)的通信質(zhì)量。因 此，良好的功率檢測對于確保產(chǎn)品的質(zhì)量和提高系統(tǒng)性能來說十分重要。同時發(fā)射機設(shè)備在 系統(tǒng)成本中所占的比例非常大，有時可以達(dá)到2/3。如此昂貴的設(shè)備需要有效的保護，而精 確的功率測量則是實現(xiàn)保護的關(guān)鍵。對于功率檢測技術(shù)，大多數(shù)都是針對窄帶的移動通信領(lǐng)域。例如GSM通信系統(tǒng)，基站 下行頻率為935 960MHz，相對帶寬約為2.6%; WCDMA通信系統(tǒng)基站下行頻率為2110 2170MHz，相對帶寬約為2.8 % 。而對于UHF頻段的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)，頻率從470 860MHz， 相對帶寬約58.6%。在如此寬的全頻帶范圍內(nèi)都需要很高精度的功率測量，窄帶的功率檢測 技術(shù)已經(jīng)不能滿足要求。目前對于寬帶功率檢測技術(shù)中，公開號為CN1529523A把射頻信號 通過下變頻單元處理后變頻到中頻，再對中頻信號輸入告訴A/D轉(zhuǎn)換后進行量化、分析、計 算、査表得到相應(yīng)頻率的發(fā)射功率。還有一種解決方法就是把寬頻帶分成很窄的子頻帶進行 單獨檢測定標(biāo)。現(xiàn)有寬頻帶射頻信號功率檢測技術(shù)雖然擴展了頻率范圍，但有一個很大的缺點是檢測時 必須知道射頻信號的頻率。知道射頻信號的頻率后才能處理、定標(biāo)。存在處理復(fù)雜、精度不 高、調(diào)試難度大、成本高等缺點。數(shù)字電視廣播技術(shù)的快速發(fā)展急需一種在頻段范圍470 860MHz內(nèi)簡單有效、高精度、不需要預(yù)先知道射頻信號頻率就能檢測出功率的裝置和定標(biāo) 算法。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提出一種寬頻帶射頻功率檢測裝置，不需要預(yù)先知道射頻信號頻率，方便快捷檢測寬頻帶射頻lf號功率，提高功率檢測精度。 本技術(shù)為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為本技術(shù)所述的這種寬頻帶射頻功率檢測裝置，包括如下部分增益頻率補償單元、 功率電壓轉(zhuǎn)換單元、分析處理單元；取樣的射頻信號經(jīng)過增益頻率補償單元進行增益補償后， 送到功率電壓轉(zhuǎn)換單元，最后進入分析處理單元。所述的增益頻率補償單元既補償取樣器在 寬頻帶中各個頻點的響應(yīng)差異，又補償功率轉(zhuǎn)換單元在寬頻帶中各個頻點把射頻信號的功率 轉(zhuǎn)換成電壓信號時轉(zhuǎn)換效率的不同；所述的功率電壓轉(zhuǎn)換單元把射頻信號的功率轉(zhuǎn)換成電壓 信號和電壓信號的濾波平均處理；所述的分析處理單元對濾波平均處理后的電壓信號進行 10bit A/D采樣量化得到電壓采樣AD值F^ ，最后根據(jù)定標(biāo)算法公式對采樣電壓進行分析處 理得到射頻信號的功率本技術(shù)所述的功率檢測定標(biāo)算法公式，其中AA尸—^^對是定標(biāo)算法中的關(guān)鍵參數(shù)。本技術(shù)所述的增益頻率補償單元，包括電阻R1、 R2、 R3、 R4，電容C1，電感L1;所 述的電阻R1 —個腳接節(jié)點1，另一個腳接地(GND);所述的電阻R2—個腳接節(jié)點1，另一 個腳接節(jié)點2;所述的電阻R3—個腳接節(jié)點2， 一個腳接節(jié)點3;所述的電阻R4—個腳接節(jié) 點3， 一個腳接地(GND);所述的電容C1一個腳接節(jié)點2， 一個腳接節(jié)點3;所述的電感L1一個腳接節(jié)點3， 一個腳接節(jié)點4;節(jié)點1是所述增益頻率補償單元的輸入端；節(jié)點4是所述增益頻率補償單元的輸出端。增益頻率補償單元會根據(jù)射頻信號的頻率自動改變其增益。本技術(shù)有益的效果是通過一個開環(huán)增益頻率補償單元，它的增益在不同頻率是不同的，有效地解決了電路器件因頻率不同而引入的檢測誤差。同時增益頻率補償單元還可以 調(diào)節(jié)射頻信號進入功率電壓轉(zhuǎn)換單元之前的功率大小，使功率電壓轉(zhuǎn)換單元工作在精度最高的電平范圍內(nèi)，有利于提高檢測精度。本裝置檢測射頻信號功率在470 860MHz寬頻帶范圍 內(nèi)不需要知道射頻信號的頻率就可以精準(zhǔn)地檢測出射頻信號功率，而檢測誤差控制在士 0.2dB之內(nèi)。本裝置實現(xiàn)簡單、器件少成本低、非常實用。附圖說明附圖1是本技術(shù)裝置的總體結(jié)構(gòu)圖； 附圖2是增益頻率補償單元原理圖； 附圖3是功率電壓轉(zhuǎn)換單元； 附圖4是定標(biāo)算法示意圖。具體實施方式以下結(jié)合附圖和實施例對本技術(shù)作進一步描述本技術(shù)所述裝置和定標(biāo)算法針對的UHF470 860MHz寬頻帶射頻信號，特別是DVB-T 數(shù)字電視信號，在這頻率范圍內(nèi)只需要一種定標(biāo)算法，不需要預(yù)先知道射頻信號的頻率。對 射頻信號功率的檢測范圍主要由真值功率檢測器的工作范圍和增益頻率補償米確定的。本技術(shù)構(gòu)造了一種簡單易行、高精度、寬頻帶，特別適合數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中用到 的射頻功率檢測裝置，主要包括三部分(如圖i所示)增益頻率補償單元、功率電壓轉(zhuǎn)換單元、分析處理單元。 '增益頻率補償單元(圖2)主要實現(xiàn)對射頻信號進行功率大小調(diào)整，信號功率大小調(diào)整 時主要考慮功率電壓轉(zhuǎn)換單元的線性工作范圍，和功率電壓轉(zhuǎn)換單元的頻率響應(yīng)。對于所有頻率，當(dāng)信號功率過大，可通過增益頻率補償單元把射頻信號的功率值調(diào)低；當(dāng)信號功率過低時，可通過增益頻率補償單元把射頻信號的功率值調(diào)高。對于不同頻率相同功率的射頻 信號，要選定中心頻率為參考值，當(dāng)射頻信號的頻率小于中心頻率時，功率電壓轉(zhuǎn)換單元把 射頻信號的功率轉(zhuǎn)換成的電壓信號相對于中心頻率來說會偏大，增益頻率補償單元的頻率響應(yīng)會把小于中心頻率的射頻信號功率值調(diào)低；當(dāng)射頻信號大于中心頻率時，功率電壓轉(zhuǎn)換單 元把射頻信號的功率轉(zhuǎn)換成的電壓信號相對于中心頻率來說會偏小，增益頻率補償單元的頻 率響應(yīng)會把大于中心頻率的射頻信號功率值調(diào)高。功率電壓轉(zhuǎn)換單元(圖3)主要實現(xiàn)對射頻信號功率值轉(zhuǎn)換成可以采樣測量的直流電壓信號，并對電壓信號進行濾波平均處理，降低A/D采樣時產(chǎn)生的誤差，提高檢測精度。分析處理單元主要實現(xiàn)對電壓信號進行A/D采樣量化變成微控制器可處理的數(shù)字信號， 然后根據(jù)給定的定標(biāo)算法公式進行處理，得到射頻信號的功率值(dBm)。取樣的射頻信號經(jīng)過增益頻率補償單元進行增益補償，既補償取樣器在寬頻帶中各個頻 點的響應(yīng)差異，又補償功率轉(zhuǎn)換單元在寬頻帶中各個頻點把射頻信號的功率轉(zhuǎn)換成電壓信號 時轉(zhuǎn)換效率的不同；然后送到功率電壓轉(zhuǎn)換單元，在470 860腿z范圍內(nèi)，補償后的不同頻 率相同功率的射頻信號轉(zhuǎn)換成的電壓信號值是一樣的；最后進入分析處理單元對濾波處理后 的電壓信號進行10bit A/D采樣量化得到電壓采樣AD值^ ，最后根據(jù)定標(biāo)算法公式<formula>formula see original document page 6</formula>+ / —,o，'mw對采樣電壓進行分析處理得到射頻信號的功率(dBm)。下面將分別闡述個單元如何實現(xiàn)。 1.增益頻率補償單元 此單元的具體原理圖如圖2所示。此單元的輸入是采樣后的射頻信號；單元功能實現(xiàn)射頻信號功率值的調(diào)整和功率值的 頻率補償；此單元的輸出是經(jīng)過功率值調(diào)整和功率值的頻率補償后的射頻信號。功率頻率補償單元包括5顆電阻R1、 R2、 R3、 R4，電容Cl,電感L1;電本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種寬頻帶射頻功率檢測裝置，其特征在于，該檢測裝置包括如下部分：增益頻率補償單元、功率電壓轉(zhuǎn)換單元和分析處理單元，取樣的射頻信號經(jīng)過增益頻率補償單元進行增益補償后，送到功率電壓轉(zhuǎn)換單元，最后進入分析處理單元。

【技術(shù)特征摘要】
1、一種寬頻帶射頻功率檢測裝置，其特征在于，該檢測裝置包括如下部分增益頻率補償單元、功率電壓轉(zhuǎn)換單元和分析處理單元，取樣的射頻信號經(jīng)過增益頻率補償單元進行增益補償后，送到功率電壓轉(zhuǎn)換單元，最后進入分析處理單元。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬頻帶射頻功率檢測裝置，其特征在于所述增益頻率補償單元包括電阻R1、 R2、 R3、 R4,電容Cl,電感L1;所述的電阻Rl—個腳接節(jié)點1 ，另一個 腳接地；所述的電阻R2 —個腳接節(jié)點1，另一個腳接節(jié)點2;所述的電阻R3 —個腳接節(jié)點2， 一個腳接節(jié)點3;所述的電阻R4 —個腳接節(jié)點3， 一個腳接地；所述的電容Cl 一個腳接節(jié) 點2， 一個腳接節(jié)點3;所述的電...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：賴敏福，吳志堅，
申請(專利權(quán))人：浙江三維無線科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：86[中國|杭州]