專利名稱：一種恒定駐波比監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種駐波比監(jiān)測裝置，特別是一種恒定駐波比監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
在射頻電路中，為了監(jiān)控電路中射頻信號的正常傳輸和放大，工程上常要求電路 的駐波比不能超過設(shè)定值。如果超過設(shè)定值一定范圍，需要能及時告警，以達到對電路狀態(tài) 的監(jiān)控?，F(xiàn)有的駐波檢測電路常需要把正向耦合和反向耦合的信號，經(jīng)過對數(shù)線性檢波 器后轉(zhuǎn)化為低頻信號，再通過AD變換后，供單片機或FPGA等數(shù)字電路處理，同時通過實驗 數(shù)據(jù)建立駐波比的對應(yīng)表。系統(tǒng)涉及較多元器件，工程上也常常不需要駐波比的定量值，只 要求不超過一定的駐波比。另外，現(xiàn)有駐波檢測電路常需要使用線性檢波電路，目前用集成電路實現(xiàn)線性檢 波的最大輸入功率一般不大于lOdBm，在大功率電路中，最大輸入功率小的檢波器容易受到 大信號的電磁干擾，這影響了駐波檢測電路的實用性。再次，射頻系統(tǒng)一般需要工作在不同溫度和一定頻率范圍內(nèi)，同時可能需要功率 程控，這要求駐波監(jiān)測電路能在不同溫度，不同輸出功率和寬頻帶內(nèi)準確告警。
實用新型內(nèi)容本實用新型的發(fā)明目的在于針對上述存在的問題，提供一種恒定駐波比監(jiān)測裝 置，能夠在不同溫度、寬頻帶和不同輸出功率下對射頻電路駐波比的惡化情況進行監(jiān)測，并 且在駐波比超過設(shè)定值時進行告警。本實用新型采用的技術(shù)方案是這樣的該恒定駐波比監(jiān)測裝置，包含定向耦合器、 第一檢波器、第二檢波器、差動放大器和電壓比較器，其中定向耦合器的正向耦合輸出端 與衰減器的輸入端相連接，定向耦合器的反向耦合輸出端與第二檢波器的輸入端相連接， 第一檢波器和第二檢波器的輸出端分別與差動放大器的同相端和反相端相連接，并且差 動放大器的輸出端與電壓比較器的同相端相連接，該裝置還包含位于定向耦合器與第一 檢波器之間的衰減器，其中所述衰減器的衰減值、與駐波比告警門限值VSWRtlW關(guān)系是 Z0(dB) =-20X Ig[(VSffR0-I) / (VSWRJ1)]。另外，第一檢波器和第二檢波器是按對稱設(shè)計， 可以是有源偏置檢波二極管。該裝置還包含與電壓比較器的反相端相連的門限電壓電路， 其可以由串聯(lián)的二極管和電阻構(gòu)成，其中電壓比較器的反相端與接地的二極管的陽極相 連，并且連接有供電電壓的電阻也與二極管的陽極相連。綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是1、現(xiàn)有裝置中的衰減器將信號衰減到使檢波器正常工作的某一范圍內(nèi)即可，而本 實用新型中采用衰減器將正向耦合信號相對反向耦合信號多衰減某一個確定值后分別送 入檢波器，把以往對正向與反向耦合信號檢波信號差值大小的測量轉(zhuǎn)化為對正向與反向耦 合檢波信號相對大小的判斷，其中衰減器的衰減值、與駐波比告警門限值VSWRtl之間關(guān)系是 Ztl(ClB) =-20 X Ig [(VSWRtl-I) / (VSffR0+1)]；2、本實用新型中檢波器只需要滿足對稱設(shè)計并且能在一定的動態(tài)范圍和頻帶內(nèi) 工作，不要求具有良好的線性檢波特性、溫度穩(wěn)定性或帶內(nèi)平坦度，使得其在不同工作溫 度、不同頻率和不同輸出功率下都能夠?qū)︸v波比進行告警，而且檢波器可以采用有源偏置 二極管來實現(xiàn)，由此可以擴大檢波器的工作動態(tài)范圍；3、本實用新型中與電壓比較器的反相端相連接的門限電壓電路采用串聯(lián)分壓的 二極管和電阻實現(xiàn)穩(wěn)壓，這樣可以克服溫度變化和供電電源變化引起判決門限的改變，也 就是能夠提供恒定的電壓。
圖1是恒定駐波比監(jiān)測裝置的原理圖；圖2是根據(jù)本實用新型的一個實施例，該恒定駐波比監(jiān)測裝置的電路圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本 實用新型，并不用于限定本實用新型。在現(xiàn)有技術(shù)中，已經(jīng)存在對駐波比監(jiān)測的裝置，其原理圖如圖1所示。但是現(xiàn)有駐 波比監(jiān)測裝置中，只有在射頻信號輸出的正向傳輸耦合信號過大時才采用衰減器，用來將 信號衰減到一定的范圍內(nèi)，使得檢波器在該范圍中能夠正常工作即可；在獲得駐波比的定 量值過程中檢波器常采用對數(shù)線性放大器，其在輸出功率較大的情況下容易飽和失真。根據(jù)本實用新型的一個實施例，如圖1所示，射頻信號通過定向耦合器分別從正 向耦合輸出端和反向耦合輸出端輸出正向傳輸耦合信號和反向傳輸耦合信號。定向耦合器 的正向耦合輸出端和反向耦合輸出端分別與衰減器和檢波器2的輸入端相連接，衰減器的 輸出端與檢波器1的輸入端相連接，檢波器1和檢波器2的輸出端分別與差動放大器的同 相端和反相端相連接，差動放大器的輸出端與電壓比較器的同相端相連接并且還作為檢測 端口 1，用于監(jiān)測駐波比的惡化情況。電壓比較器的反相端與門限電壓電路相連接，其中門 限電壓電路可以由串聯(lián)二極管和電阻構(gòu)成，電壓比較器的輸出端作為檢測端口 2，用于對駐 波比超過設(shè)定值時進行告警。在駐波比監(jiān)測過程中，首先從射頻電路中通過定向耦合器得到正向傳輸耦合信號 和反向傳輸耦合信號。該定向耦合器要求具有高定向性和低插損的特點，并且耦合度根據(jù) 最大輸出功率和檢波器最大輸入功率來決定。以采用30dB耦合度，20dB定向度的L波段耦 合器，駐波比為3時告警為例。根據(jù)衰減器中衰減值Ltl與駐波比告警門限值VSWRtl之間的關(guān) 系式Ltl (dB) =-20 X Ig [(VSWRtl-I) / (VSWR。+1)]，在定向耦合器的正向耦合輸出端接入6dB 的衰減器，正向傳輸耦合信號經(jīng)衰減器衰減后傳輸?shù)綑z波器1，而在反向耦合輸出端，直接 將反向傳輸耦合信號傳輸?shù)綑z波器2。從檢波器1和檢波器2輸出的檢波信號分別送入差動放大器的同相端和反相端， 檢波器1和檢波器2輸出的信號都為負電平，當(dāng)電路中駐波比較小時，檢波器1輸出的電平小于檢波器2輸出的電平，差動放大器輸出負電平。當(dāng)電路中駐波比接近告警門限時，檢波器1和2輸出的信號電平相當(dāng)，差動放大器 用于放大二者的差異，減小門限判決的模糊區(qū)。當(dāng)電路中駐波比超過告警門限后，輸出的電平大于檢波器2輸出的電平，差動放 大器輸出正電平。當(dāng)差動放大器輸出的正電平大于設(shè)定電壓值時，電壓比較器輸出TTL高 電平，從檢測端口 2輸出告警信號。根據(jù)檢測端口 1得到的差動放大器輸出信號電平，可定 性判斷駐波比相對設(shè)定門限值的惡化程度。根據(jù)本實用新型的一個實施例，該恒定駐波比監(jiān)測裝置的一種電路圖如圖2所 示。Rl、R2和R3構(gòu)成衰減器，射頻衰減器很容易在不同溫度、不同頻率和不同功率下對射 頻信號穩(wěn)定地衰減。根據(jù)需要監(jiān)測的駐波比改變它們的阻抗值即可實現(xiàn)對不同駐波比門限的告警。檢波器1和檢波器2只需要滿足對稱設(shè)計同時具有一定的工作帶寬和動態(tài)范圍， 不要求具有線性檢波特性、溫度穩(wěn)定性或帶內(nèi)平坦度，使得不同工作溫度和不同輸出功率 下，駐波比接近門限值時檢波器1和檢波器2的輸出電平相當(dāng)，超過門限值后都能準確告 警。另外，檢波器1和檢波器2中Dl和D2為同型號檢波二極管，R6和R7為該二極管提供 有源偏置，從而擴大了檢波器的工作動態(tài)范圍。R8、R9、RlO和Rll作為差動放大器的外接 電阻，實現(xiàn)對差分信號的線性放大。門限電壓電路中二極管D3與電阻R14串聯(lián)穩(wěn)壓得到反相端比較電平(也就是門 限電壓)，這樣可克服溫度變化和供電電壓變化引起判決門限的改變，也就是提供了恒定的 比較電平。本實用新型選用AD8611作為電壓比較器，其他功能類似的集成電路也可選用。從檢測端口 1可作為人工檢測端口，也可以送至下一級控制電路中，定性描述駐 波比相對于門限值惡化的程度。從檢測端口 2可得到駐波比超過門限值的準確告警信號， 從應(yīng)用本實用新型制作的駐波比為3的監(jiān)測電路看，可以在-40 +60°C溫度范圍內(nèi)，在L 波段輸出功率從1瓦到1千瓦范圍內(nèi)，實現(xiàn)駐波告警功能。當(dāng)駐波比大于3. 5時，即可在檢 測端口 2輸出TTL告警信號，可以滿足工程上的需要。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型 的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種恒定駐波比監(jiān)測裝置，包含定向耦合器、第一檢波器、第二檢波器、差動放大器 和電壓比較器，其中所述定向耦合器的正向耦合輸出端與所述衰減器的輸入端相連接，所 述定向耦合器的反向耦合輸出端與所述第二檢波器的輸入端相連接，所述第一檢波器和所 述第二檢波器的輸出端分別與所述差動放大器的同相端和反相端相連接，并且所述差動 放大器的輸出端與所述電壓比較器的同相端相連接，其特征在于，還包含位于所述定向耦 合器與所述第一檢波器之間的衰減器，其中所述衰減器的衰減值、與駐波比告警門限值 VSWR。的關(guān)系是Z。(dB) =-20X Ig[(VSWRtl-I) / (VSWR。+1)]。
2.如權(quán)利要求1所述的恒定駐波比監(jiān)測裝置，其特征在于，所述第一檢波器與所述第 二檢波器的結(jié)構(gòu)對稱。
3.如權(quán)利要求2所述的恒定駐波比監(jiān)測裝置，其特征在于，所述第一檢波器和所述第 二檢波器都是有源偏置的同類型檢波二極管。
4.如權(quán)利要求1所述的恒定駐波比監(jiān)測裝置，其特征在于，還包含門限電壓電路，其中 所述門限電壓電路與所述電壓比較器的反相端相連接。
5.如權(quán)利要求4所述的恒定駐波比監(jiān)測裝置，其特征在于，所述門限電壓電路包含串 聯(lián)的二極管和電阻，其中所述電壓比較器的反相端與接地的所述二極管的陽極相連，并且 連接有供電電壓的所述電阻也與所述二極管的陽極相連。
專利摘要本實用新型公開了一種恒定駐波比監(jiān)測裝置，屬于駐波比監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。該恒定駐波比監(jiān)測裝置包含定向耦合器，第一檢波器和第二檢波器，差動放大器以及電壓比較器，其特征在于，衰減器的衰減值L0與駐波比告警門限值VSWR0的關(guān)系是L0(dB)=-20×lg[(VSWR0-1)／(VSWR0+1)]；第一檢波器和第二檢波器按對稱設(shè)計，可以是有源偏置二極管；并且與電壓比較器的反相端相連的門限電壓電路由串聯(lián)二極管和電阻構(gòu)成。通過本實用新型，能夠在不同溫度下、不同工作頻率下和不同輸出功率下對射頻電路駐波比惡化情況進行監(jiān)測，并且在駐波比超過設(shè)定值時進行告警。
文檔編號G01R27/06GK201828610SQ20102026854
公開日2011年5月11日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者李小華 申請人:四川九洲電器集團有限責(zé)任公司