一種毫米波云雷達(dá)發(fā)射功率實時測量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種毫米波云雷達(dá)發(fā)射功率實時測量裝置，包括：耦合器A（2）、耦合器B（3）、第一混頻器（4）、放大器A（5）、第二混頻器（6）、放大器B（7）和濾波器（8）。由耦合器A（2）耦合出發(fā)射機（1）的信號，通過耦合器B（3），經(jīng)第一混頻器（4）和第二混頻器（6）的兩次下變頻，放大器A（5）和放大器B（7）的兩次放大及濾波器（8）的濾波后，輸出中頻信號。再經(jīng)數(shù)字接收機（9）、信號處理器（10）和顯控終端（11）的進(jìn)一步處理，得到發(fā)射功率。由頻率綜合器（12）產(chǎn)生的測試信號進(jìn)入耦合器B（3），得到耦合器B（3）至信號處理器（10）的增益。本發(fā)明具有成本低、測量精度高的優(yōu)點。
【專利說明】一種毫米波云雷達(dá)發(fā)射功率實時測量裝置
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種功率測量裝置，特別是一種毫米波云雷達(dá)發(fā)射功率實時測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]目前，毫米波云雷達(dá)發(fā)射功率實時測量裝置有毫米波功率計和檢波信號功率測量 電路兩種。毫米波功率計有多種，包括熱敏電阻式功率計、熱電偶式功率計、脈沖峰值功率 計，價格均比較貴、需要定時標(biāo)校、與系統(tǒng)集成度低。檢波信號功率測量電路包括:定向耦合 器、檢波器、采樣電路、運放電路，受環(huán)境溫度影響大、測量精度低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種毫米波云雷達(dá)發(fā)射功率實時測量裝置，解決已有毫米 波云雷發(fā)射功率實時測量裝置價格較貴、與系統(tǒng)集成度低、受環(huán)境溫度影響大、測量精度低 的問題。
[0005]一種毫米波云雷達(dá)發(fā)射功率實時測量裝置，包括:發(fā)射機、耦合器A、耦合器B、第 一混頻器、放大器A、第二混頻器、放大器B、濾波器、數(shù)字接收機、信號處理器、顯控終端和 頻率綜合器。
[0006]發(fā)射機、耦合器A、耦合器B、第一混頻器、放大器A、第二混頻器、放大器B、濾波器、 數(shù)字接收機、信號處理器和顯控終端順次串聯(lián)；頻率綜合器的輸出端分別與耦合器B、第一 混頻器和第二混頻器的輸入端連接。
[0007]發(fā)射機輸出毫米波功率信號，耦合器A耦合一部分發(fā)射機輸出的功率信號并 輸出，輸出的信號稱為主波信號。主波信號通過耦合器B后，與頻率綜合器送來的一 本振信號在第一混頻器中進(jìn)行混頻后，輸出一中頻主波信號；一中頻主波信號經(jīng)放大 器A放大后進(jìn)入第二混頻器，與頻率綜合器送來的二本振信號在第二混頻器中進(jìn)行混 頻，產(chǎn)生二中頻主波信號，二中頻主波信號經(jīng)放大器B的進(jìn)一步放大和濾波器的濾波后， 送往數(shù)字接收機。二中頻主波信號在數(shù)字接收機經(jīng)A/D變換、數(shù)字下變頻和濾波處理 后，形成反映信號強度和相位信息的數(shù)字正交I/Q信號，信號處理器對數(shù)字正交I/Q信 號進(jìn)行視頻積分處理，得到主波信號強度。再由顯控終端根據(jù)信號處理器輸出的主波 信號強度、耦合器A的耦合度、耦合器B至信號處理器的增益得到發(fā)射功率，發(fā)射功率 Pt表示為:
=(I)
式中:B:為發(fā)射功率，ft為信號處理器輸出的主波信號強度，Ca為稱合器A的f禹合 度，G為耦合器B至信號處理器的增益。[0008]由于耦合器B至信號處理器的增益受環(huán)境溫度影響較大，影響發(fā)射功率測量的精度。由頻率綜合器產(chǎn)生的已知強度大小的測試信號通過耦合器B進(jìn)入第一混頻器，與頻率綜合器送來的一本振信號在第一混頻器中進(jìn)行混頻后，輸出一中頻測試信號；一中頻測試信號經(jīng)放大器A放大后進(jìn)入第二混頻器，與頻率綜合器送來的二本振信號在第二混頻器中進(jìn)行混頻，產(chǎn)生二中頻測試信號，二中頻測試信號經(jīng)放大器B的進(jìn)一步放大和濾波器的濾波后，送往數(shù)字接收機。二中頻測試信號在數(shù)字接收機經(jīng)A/D變換、數(shù)字下變頻和濾波處理后，形成反映信號強度和相位信息的數(shù)字正交I/Q信號，信號處理器對數(shù)字正交I/Q信號進(jìn)行視頻積分處理，得到測試信號強度。再由顯控終端根據(jù)信號處理器輸出的測試信號強度、 頻率綜合器輸出的測試信號強度、耦合器B的耦合度得到耦合器B至信號處理器的增益，耦合器B至信號處理器的增—G表示為:
G 二作-+(2)
式中:?為信號處理器輸出的測試信號強度，Vs為頻率綜合器輸出的測試信號強度， Cb為稱合器B的稱合度。
[0009]本發(fā)明充分利用了毫米波云雷達(dá)系統(tǒng)中頻率綜合器、數(shù)字接收機、信號處理和顯控終端已經(jīng)具備的功能，與雷達(dá)系統(tǒng)進(jìn)行了充分的集成，具有成本低、測量精度高的優(yōu)點。 本發(fā)明不僅可以用于毫米波云雷達(dá)發(fā)射功率的實時測量，還適用與其他不同類型和用途的雷達(dá)系統(tǒng)發(fā)射功率的實時測量，對于磁控管雷達(dá)系統(tǒng)還可以進(jìn)行系統(tǒng)相參處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1 一種毫米波云雷達(dá)發(fā)射功率實時測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]1.發(fā)射機2.耦合器A 3.耦合器B 4.第一混頻器5.放大器A 6.第二混頻器7.放大器B 8.濾波器9.數(shù)字接收機10.信號處理器11.顯控終端12.頻
率綜合器。
【具體實施方式】
[0012]一種毫米波云雷達(dá)發(fā)射功率實時測量裝置，包括:發(fā)射機1、耦合器A2、耦合器B3、 第一混頻器4、放大器A5、第二混頻器6、放大器B7、濾波器8、數(shù)字接收機9、信號處理器10、 顯控終端11和頻率綜合器12。
[0013]發(fā)射機1、耦合器A2、耦`合器B3、第一混頻器4、放大器A5、第二混頻器6、放大器 B7、濾波器8、數(shù)字接收機9、信號處理器10和顯控終端11順次串聯(lián)；頻率綜合器12的輸出端分別與耦合器B3、第一混頻器4和第二混頻器6的輸入端連接。
[0014]發(fā)射機I輸出毫米波功率信號，耦合器A2耦合一部分發(fā)射機I輸出的功率信號并輸出，輸出的信號稱為主波信號。主波信號通過I禹合器B3后,與頻率綜合器12送來的一本振信號在第一混頻器4中進(jìn)行混頻后，輸出一中頻主波信號；一中頻主波信號經(jīng)放大器A5 放大后進(jìn)入第二混頻器6，與頻率綜合器12送來的二本振信號在第二混頻器6中進(jìn)行混頻， 產(chǎn)生二中頻主波信號，二中頻主波信號經(jīng)放大器B7的進(jìn)一步放大和濾波器8的濾波后，送往數(shù)字接收機9。二中頻主波信號在數(shù)字接收機9經(jīng)A/D變換、數(shù)字下變頻和濾波處理后， 形成反映信號強度和相位信息的數(shù)字正交I/Q信號，信號處理器10對數(shù)字正交I/Q信號進(jìn)行視頻積分處理，得到主波信號強度。再由顯控終端11根據(jù)信號處理器10輸出的主波信號強度、耦合器A2的耦合度、耦合器B3至信號處理器10的增益得到發(fā)射功率，發(fā)射功率Pt 表示為:
【權(quán)利要求】
1.一種毫米波云雷達(dá)發(fā)射功率實時測量裝置，其特征在于包括:發(fā)射機(I)、耦合器A (2)、耦合器B (3)、第一混頻器(4)、放大器A (5)、第二混頻器(6)、放大器B (7)、濾波器(8)、數(shù)字接收機(9)、信號處理器(10)、顯控終端(11)和頻率綜合器(12)；發(fā)射機(I)、耦合器A (2)、耦合器B (3)、第一混頻器(4)、放大器A (5)、第二混頻器(6)、放大器B (7)、濾波器(8)、數(shù)字接收機(9)、信號處理器(10)和顯控終端(11)順次串聯(lián)；頻率綜合器(12)的輸出端分別與耦合器B (3)、第一混頻器(4)和第二混頻器(6)的輸入端連接；發(fā)射機(I)輸出毫米波功率信號，I禹合器A (2) I禹合一部分發(fā)射機(I)輸出的功率信號并輸出，輸出的信號稱為主波信號；主波信號通過耦合器B (3)后，與頻率綜合器(12)送來的一本振信號在第一混頻器(4)中進(jìn)行混頻后，輸出一中頻主波信號；一中頻主波信號經(jīng)放大器A (5)放大后進(jìn)入第二混頻器(6)，與頻率綜合器(12)送來的二本振信號在第二混頻器(6)中進(jìn)行混頻，產(chǎn)生二中頻主波信號，二中頻主波信號經(jīng)放大器B (7)的進(jìn)一步放大和濾波器(8)的濾波后，送往數(shù)字接收機(9);二中頻主波信號在數(shù)字接收機(9)經(jīng)A/D變換、數(shù)字下變頻和濾波處理后，形成反映信號強度和相位信息的數(shù)字正交I/Q信號，信號處理器(10)對數(shù)字正交I/Q信號進(jìn)行視頻積分處理，得到主波信號強度；再由顯控終端(11)根據(jù)信號處理器(10)輸出的主波信號強度、耦合器A (2)的耦合度、耦合器B (3)至信號處理器(10)的增益得到發(fā)射功率，發(fā)射功率 Pt表示為:Pt = IQt9rtc^si ^10(I)式中為發(fā)射功率，Pt為信號處理器(10)輸出的主波信號強度，CaS耦合器A (2) 的耦合度，G為耦合器B (3)至信號處理器(10)的增益；由于耦合器B (3)至信號處理器(10)的增益受環(huán)境溫度影響較大，影響發(fā)射功率測量的精度；由頻率綜合器(12)產(chǎn)生的已知強度大小的測試信號通過耦合器B (3)進(jìn)入第一混頻器(4)，與頻率綜合器(12)送來的一本振信號在第一混頻器(4)中進(jìn)行混頻后，輸出一中頻測試信號；一中頻測試信號經(jīng)放大器A (5)放大后進(jìn)入第二混頻器(6)，與頻率綜合器 (12)送來的二本振信號在第二混頻器(6)中進(jìn)行混頻，產(chǎn)生二中頻測試信號，二中頻測試信號經(jīng)放大器B (7)的進(jìn)一步放大和濾波器(8)的濾波后，送往數(shù)字接收機(9) ;二中頻測試信號在數(shù)字接收機(9)經(jīng)A/D變換、數(shù)字下變頻和濾波處理后，形成反映信號強度和相位信息的數(shù)字正交I/Q信號，信號處理器(10)對數(shù)字正交I/Q信號進(jìn)行視頻積分處理，得到測試信號強度；再由顯控終端(11)根據(jù)信號處理器(10)輸出的測試信號強度、頻率綜合器(12)輸出的測試信號強度、耦合器B (3)的耦合度得到耦合器B (3)至信號處理器(10)的增益，耦合器B (3)至信號處理器(10)的增益G表示為:G —Pg-Ps + C^(2)式中:?為信號處理器(10)輸出的測試信號強度，ft為頻率綜合器(12)輸出的測試信號強度，為稱合器B (3)的稱合度。
【文檔編號】G01S7/40GK103592641SQ201310593493
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月22日
【發(fā)明者】魏艷強 申請人:北京無線電測量研究所