微波功率自動檢測系統(tǒng)研究.pdf

1、當前，包括接收機、發(fā)射機、測試測量設備和雷達等在內的很多系統(tǒng)都需要檢測微波功率。在這些系統(tǒng)中，微波功率檢測有助于確保系統(tǒng)安全、高效地運行。因此，發(fā)展和研究微波功率自動檢測系統(tǒng)顯得十分必要。
　　本文首先介紹了微波功率檢測技術的發(fā)展，對微波功率檢測的理論進行分析研究，并根據具體實際需求確定了微波功率檢測系統(tǒng)的總體方案。同時將系統(tǒng)劃分為三個主要模塊，微波功率耦合模塊，微波功率檢波模塊以及顯示與保護電路模塊。
　　經過對雙脊波導耦

2、合器相關理論知識的研究，針對微波功率自動檢測系統(tǒng)中耦合器模塊的指標要求，設計了雙脊波導微波功率耦合器。為了滿足平坦度要求，選用WRD650雙脊波導，采用了十字孔方式耦合。并設計了脊波導到同軸轉換相應階梯變化組件。
　　微波功率檢波模塊是微波功率檢測系統(tǒng)的核心部分。對數(shù)型檢波器方案選取了迅泰HMC948檢波器芯片，其動態(tài)范圍大于50dB。在工作頻率范圍內設計了相應的匹配網絡，使得頻率響應指標小于1dB。針對微波功率自動檢測系統(tǒng)不同的

3、使用場合，設計了肖特基二極管設計檢波電路。通過建立其基于ADS軟件的仿真模型，使用諧波平衡仿真其輸入功率輸出電壓曲線。對數(shù)功率檢波器的動態(tài)范圍指標明顯具有優(yōu)勢，應用也比較方便；而肖特基二極管檢波電路在應用的頻率范圍，響應速度及成本方面具有一定優(yōu)勢。本文中的微波功率自動檢測系統(tǒng)分別采用兩類檢波器作為功率探頭可以針對不同的應用場合。
　　顯示及保護電路模塊需要將功率檢波模塊的輸出模擬量轉換為數(shù)字量，并用于顯示當前狀態(tài)。本文采用MSP4

4、30單片機包括其自帶AD轉換，并使用顯示驅動 ILI9325芯片完成系統(tǒng)所需的狀態(tài)指示。除此之外，依靠功率檢測模塊提供的功率大小，設計了保護電路可以在功率超過預設閾值時按一定時序控制電子開關保護微波收發(fā)機中關鍵部件。
　　最終測試結果表明雙脊波導微波功率耦合器耦合度為30dB±1dB，方向性為15dB，SWR小于1.43，頻率范圍為13GHz-18GHz。雙脊波導同軸轉換插損小于0.7dB，S11小于-10dB。當輸入檢波器的輸入

5、功率為-5dBm時，13GHz，15GHz，18GHz時輸出電壓分別為1.629V，1.626V，1.543V。系統(tǒng)在工作頻帶13GHz-18GHz內功率量程達到-15dBm到35dBm，動態(tài)范圍為到50dB，響應時間約100ns，測量誤差小于1dB。主要指標達到了設計要求。并具有彩屏顯示功率曲線功能，能夠根據檢測結果快速響應，實現(xiàn)對被測系統(tǒng)中的關鍵組件的保護。最終設計方案涉及微波電路設計，單片機數(shù)字電路設計，模擬電路設計軟件驅動編程，