本發(fā)明涉及測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于延時(shí)同步的窄脈沖調(diào)制功率控制電路，還涉及一種基于延時(shí)同步的窄脈沖調(diào)制功率控制方法。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，信號(hào)發(fā)生器的窄脈沖調(diào)制已經(jīng)廣泛應(yīng)用于無(wú)線電、雷達(dá)、通信及電子線路產(chǎn)品性能測(cè)試中，為分析和改善被測(cè)產(chǎn)品的性能提供了方便快捷的測(cè)試方法。

目前信號(hào)發(fā)生器中脈沖調(diào)制功率控制方法普遍使用自動(dòng)電平控制(ALC)和脈沖驅(qū)動(dòng)電路共同作用來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的脈沖調(diào)制功率控制，原理如圖1所示，該脈沖調(diào)制功率控制電路主要由功率參考、線性調(diào)制器、脈沖驅(qū)動(dòng)、定向耦合器、檢波器、對(duì)數(shù)放大器、積分單元等組成，共同實(shí)現(xiàn)功率的穩(wěn)定控制與脈沖調(diào)制。檢波電路提取射頻輸出信號(hào)的大小，通過(guò)與功率參考對(duì)比得到當(dāng)前功率與預(yù)期誤差求和，誤差電壓(積分電壓)驅(qū)動(dòng)線性調(diào)制器對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行功率控制。當(dāng)脈沖調(diào)制時(shí)，把脈沖信號(hào)加到同步脈沖驅(qū)動(dòng)上，在脈沖信號(hào)的脈內(nèi)時(shí)刻檢波電路提取射頻輸出信號(hào)的大小，和功率參考積分求和微調(diào)修正線性調(diào)制器來(lái)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)功率控制，即ACL在閉環(huán)狀態(tài)，當(dāng)不在脈沖信號(hào)的脈內(nèi)時(shí)，環(huán)路ALC處于保持狀態(tài)，積分電壓維持恒定值，檢波電路提取射頻輸出信號(hào)的大小不參與環(huán)路積分運(yùn)算。

圖1所示控制電路適應(yīng)了射頻信號(hào)發(fā)生器的脈沖調(diào)制功率控制要求，為其提供了穩(wěn)定、準(zhǔn)確的功率控制方法，已被廣泛應(yīng)用于各種通用信號(hào)發(fā)生類的脈沖調(diào)制功率控制系統(tǒng)中。

在上述圖1中，該方法通過(guò)ALC和同步脈沖驅(qū)動(dòng)電路共同作用能夠?qū)γ}沖信號(hào)實(shí)現(xiàn)比較好的功率控制，但是正是ALC自身的原因，使得功率穩(wěn)定的環(huán)路閉環(huán)總需要μs量級(jí)時(shí)間，這就給進(jìn)行小于1μs脈寬的脈沖調(diào)制脈內(nèi)功率穩(wěn)幅帶來(lái)困難，譬如在脈寬小于1μs情況下，由于ALC環(huán)路的閉環(huán)時(shí)間大于脈寬時(shí)間，ALC環(huán)路無(wú)法對(duì)窄脈沖調(diào)制信號(hào)進(jìn)行有效的穩(wěn)幅功率控制，導(dǎo)致輸出的脈沖調(diào)制信號(hào)不穩(wěn)幅，有可能因輸出功率過(guò)大導(dǎo)致被測(cè)件燒毀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提出一種基于延時(shí)同步的窄脈沖調(diào)制功率控制電路及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種基于延時(shí)同步的窄脈沖調(diào)制功率控制電路，包括：功率參考、線性調(diào)制器、同步脈沖驅(qū)動(dòng)單元、定向耦合器、檢波器、對(duì)數(shù)放大器、延時(shí)同步脈沖單元；

當(dāng)寬脈沖時(shí)，參考電壓通過(guò)前饋電路和同步到達(dá)的檢波電壓求和積分運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果驅(qū)動(dòng)線性調(diào)制器；延時(shí)同步脈沖單元判斷脈沖寬度是不是窄脈沖信號(hào)，當(dāng)脈沖調(diào)制環(huán)路處于非脈寬時(shí)序時(shí)，ALC環(huán)路處于保持狀態(tài)，積分電壓不變，作用在線性調(diào)制器上的電壓恒定，保證脈沖調(diào)制下功率恒定，這時(shí)同步脈沖驅(qū)動(dòng)單元把射頻信號(hào)功率關(guān)閉，無(wú)射頻信號(hào)輸出；

當(dāng)窄脈沖時(shí)，首先使整個(gè)ACL工作狀態(tài)維持在正常閉環(huán)狀態(tài)，這個(gè)正常閉環(huán)狀態(tài)就形成了當(dāng)前功率下的積分電壓；當(dāng)窄脈沖調(diào)制開(kāi)啟時(shí)，延時(shí)同步脈沖單元判斷此時(shí)ALC環(huán)路已經(jīng)無(wú)法形成閉環(huán)狀態(tài)，迫使環(huán)路處于積分保持狀態(tài)，積分器電壓不變，此積分電壓驅(qū)動(dòng)線性調(diào)制器，當(dāng)環(huán)路處在窄脈沖信號(hào)非脈寬時(shí)序時(shí)，整個(gè)環(huán)路也處于保持階段，此時(shí)的積分電壓大小跟脈內(nèi)積分電壓大小一樣，同步脈沖通過(guò)脈沖驅(qū)動(dòng)電路把射頻功率關(guān)閉，反饋的檢波積分電壓不參與環(huán)路運(yùn)算。

本發(fā)明還提出了一種基于延時(shí)同步的窄脈沖調(diào)制功率控制方法，基于一控制電路，該控制電路包括：功率參考、線性調(diào)制器、同步脈沖驅(qū)動(dòng)單元、定向耦合器、檢波器、對(duì)數(shù)放大器、延時(shí)同步脈沖單元；

當(dāng)寬脈沖時(shí)，參考電壓通過(guò)前饋電路和同步到達(dá)的檢波電壓求和積分運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果驅(qū)動(dòng)線性調(diào)制器；延時(shí)同步脈沖單元判斷脈沖寬度是不是窄脈沖信號(hào)，當(dāng)脈沖調(diào)制環(huán)路處于非脈寬時(shí)序時(shí)，ALC環(huán)路處于保持狀態(tài)，積分電壓不變，作用在線性調(diào)制器上的電壓恒定，保證脈沖調(diào)制下功率恒定，這時(shí)同步脈沖驅(qū)動(dòng)單元把射頻信號(hào)功率關(guān)閉，無(wú)射頻信號(hào)輸出；

當(dāng)窄脈沖時(shí)，首先使整個(gè)ACL工作狀態(tài)維持在正常閉環(huán)狀態(tài)，這個(gè)正常閉環(huán)狀態(tài)就形成了當(dāng)前功率下的積分電壓，當(dāng)窄脈沖調(diào)制開(kāi)啟時(shí)，延時(shí)同步脈沖單元判斷此時(shí)ALC環(huán)路已經(jīng)無(wú)法形成閉環(huán)狀態(tài)，迫使環(huán)路處于積分保持狀態(tài)，積分器電壓不變，此積分電壓驅(qū)動(dòng)線性調(diào)制器，當(dāng)環(huán)路處在窄脈沖信號(hào)非脈寬時(shí)序時(shí)，整個(gè)環(huán)路也處于保持階段，此時(shí)的積分電壓大小跟脈內(nèi)積分電壓大小一樣，同步脈沖通過(guò)脈沖驅(qū)動(dòng)電路把射頻功率關(guān)閉，反饋的檢波積分電壓不參與環(huán)路運(yùn)算。

本發(fā)明的有益效果是：

(1)利用了延時(shí)同步脈沖觸發(fā)使ALC環(huán)路在窄脈沖調(diào)制時(shí)環(huán)路始終處于保持狀態(tài)，配合同步脈沖驅(qū)動(dòng)電路對(duì)是射頻信號(hào)進(jìn)行有效的窄脈沖調(diào)制；

(2)窄脈沖調(diào)制脈寬準(zhǔn)確(納秒級(jí))。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有的脈沖調(diào)制功率控制電路原理圖；

圖2為本發(fā)明的基于延時(shí)同步的窄脈沖調(diào)制功率控制電路原理圖；

圖3為本發(fā)明的非窄脈沖脈沖調(diào)制和窄脈沖調(diào)制ALC環(huán)路狀態(tài)對(duì)比圖；

圖4為本發(fā)明的脈沖同步信號(hào)經(jīng)過(guò)延時(shí)脈沖電路的延時(shí)圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明利用延時(shí)同步脈沖觸發(fā)ALC環(huán)路閉環(huán)和保持狀態(tài)，從而確保整個(gè)窄脈沖調(diào)制過(guò)程功率穩(wěn)定精確控制。

如圖2所示，本發(fā)明的基于延時(shí)同步的窄脈沖調(diào)制功率控制電路包括：功率參考、線性調(diào)制器、同步脈沖驅(qū)動(dòng)單元、定向耦合器、檢波器、對(duì)數(shù)放大器、延時(shí)同步脈沖單元。

當(dāng)脈沖寬度大于1μs時(shí)，參考電壓通過(guò)前饋電路和同步到達(dá)的檢波電壓求和積分運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果即積分電壓去驅(qū)動(dòng)線性調(diào)制器，來(lái)達(dá)到對(duì)脈沖調(diào)制功率的有效修正；延時(shí)同步脈沖單元判斷脈沖寬度是不是窄脈沖信號(hào)，當(dāng)脈沖調(diào)制環(huán)路處于非脈寬時(shí)序時(shí)，ALC環(huán)路處于保持狀態(tài)，即積分電壓不變(積分器處于積分保持，維持跟閉環(huán)狀態(tài)一樣的電壓，檢波電壓不作用于反饋回路)，作用在線性調(diào)制器上的電壓恒定，保證脈沖調(diào)制下功率恒定，這時(shí)同步脈沖驅(qū)動(dòng)單元把射頻信號(hào)功率關(guān)閉，無(wú)射頻信號(hào)輸出，這就是脈沖調(diào)制的整個(gè)過(guò)程以及對(duì)脈內(nèi)射頻信號(hào)功率的精確修正控制。

當(dāng)脈沖寬度小于1μs時(shí)(窄脈沖)，此時(shí)脈寬小于ALC閉環(huán)速度，ALC達(dá)不到閉環(huán)要求。此時(shí)，首先使整個(gè)ACL工作狀態(tài)維持在短暫的正常閉環(huán)狀態(tài)，這個(gè)正常閉環(huán)狀態(tài)就形成了當(dāng)前功率下的精準(zhǔn)的積分電壓，當(dāng)窄脈沖調(diào)制開(kāi)啟時(shí)，延時(shí)同步脈沖單元判斷此時(shí)ALC環(huán)路已經(jīng)無(wú)法形成閉環(huán)狀態(tài)，迫使環(huán)路處于積分保持狀態(tài)，即積分器電壓不變(該電壓跟閉環(huán)積分電壓大小一樣)，此積分電壓驅(qū)動(dòng)線性調(diào)制器，讓環(huán)路對(duì)窄脈沖脈內(nèi)調(diào)制信號(hào)功率進(jìn)行有效的修正控制，當(dāng)環(huán)路處在窄脈沖信號(hào)非脈寬時(shí)序時(shí)，整個(gè)環(huán)路也處于保持階段，此時(shí)的積分電壓大小跟脈內(nèi)積分電壓大小一樣，同步脈沖通過(guò)脈沖驅(qū)動(dòng)電路把射頻功率進(jìn)行關(guān)閉，反饋的檢波積分電壓不參與環(huán)路運(yùn)算。

延時(shí)同步窄脈沖調(diào)制功率控制方法能保證窄脈沖調(diào)制信號(hào)功率準(zhǔn)確主要體現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：

第一、窄脈沖調(diào)制開(kāi)啟時(shí)，ALC環(huán)路先短暫閉環(huán)，確保了此時(shí)的積分電壓大小，積分電壓大小決定了射頻輸出功率的大?。?/p>

第二、在整個(gè)窄脈沖調(diào)制過(guò)程中，通過(guò)延時(shí)同步脈沖電路確保積分器的電壓恒定，ALC一直處于保持狀態(tài)，這樣就確保了窄脈沖調(diào)制過(guò)程中射頻輸出功率精確穩(wěn)定可控，圖3為非窄脈沖情況下脈沖調(diào)制和窄脈沖調(diào)制情況下ALC環(huán)路狀態(tài)圖對(duì)比；

第三、延時(shí)同步脈沖電路使兩個(gè)同步脈沖變?yōu)楹笱訒r(shí)，即起始時(shí)間一致，后延時(shí)最低1μs，不能小于ALC環(huán)路反應(yīng)的速度，即1μs，圖4為脈沖同步信號(hào)經(jīng)過(guò)延時(shí)脈沖電路延時(shí)圖。

本發(fā)明還提出了一種基于延時(shí)同步的窄脈沖調(diào)制功率控制方法，其工作原理與上述控制電路相同，這里不再贅述。

本發(fā)明針對(duì)窄脈沖調(diào)制時(shí)功率可控，利用了延時(shí)同步脈沖觸發(fā)使ALC環(huán)路在窄脈沖調(diào)制時(shí)環(huán)路始終處于保持狀態(tài)，配合同步脈沖驅(qū)動(dòng)電路對(duì)是射頻信號(hào)進(jìn)行有效的窄脈沖調(diào)制，窄脈沖調(diào)制脈寬準(zhǔn)確(納秒級(jí))。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。