專利名稱：一種微波系統(tǒng)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種微波系統(tǒng)控制裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及微波系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種微波系統(tǒng)控制裝置。
背景技術(shù)：
[0002]一個微波系統(tǒng)需要準(zhǔn)確的控制才能正常工作。傳統(tǒng)的控制方案是根據(jù)不同的微波 系統(tǒng)進(jìn)行飛線或者購買標(biāo)準(zhǔn)的CPCI背板，即傳統(tǒng)的微波控制是根據(jù)不同的微波子系統(tǒng)，重 新設(shè)計小型電路板，或者是通過將具有不同功能的小型電路板經(jīng)過組合或者飛線實現(xiàn)控制 功能，進(jìn)行簡單的接口轉(zhuǎn)換進(jìn)行控制。[0003]傳統(tǒng)的微波系統(tǒng)控制方案存在如下缺點[0004]功能有限，甚至稍微復(fù)雜一點的串口時序都很難實現(xiàn)，另外飛線不僅不美觀，也不 可靠，更不利于控制的系統(tǒng)化。且對于每個微波子系統(tǒng)的控制在實現(xiàn)控制功能之前，必須進(jìn) 行大量的測試和改進(jìn)，在保證控制系統(tǒng)本身不會有問題之后才能進(jìn)行正式的控制設(shè)計。由 于控制系統(tǒng)是基于CPCI結(jié)構(gòu)的，這樣的設(shè)計必須配合不同的CPCI背板，然后進(jìn)行飛線。所 以就造成了傳統(tǒng)的設(shè)計不僅可靠性差，設(shè)計周期長，而且不利于將來的維護(hù)。實用新型內(nèi)容[0005]本實用新型旨在至少解決上述技術(shù)問題之一。[0006]為此，本實用新型的一個目的在于提出一種具有集成度高、體積小、處理速度快、 準(zhǔn)確、接口豐富的微波系統(tǒng)控制裝置。[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種微波系統(tǒng)控制裝置，所述微波系統(tǒng)控 制裝置具有多個接口，所述微波系統(tǒng)控制裝置包括衰減器，所述衰減器對接收的信號進(jìn)行 衰減；功分器，所述功分器具有AGC信號輸出接口，所述功分器與所述衰減器相連；檢波器， 所述檢波器與所述功分器相連以從所述功分器中獲取中頻信號；信號處理器，所述信號處 理器與所述檢波器相連對所述數(shù)字中頻信號進(jìn)行處理得到微波系統(tǒng)控制信號；運放器，所 述運放器分別與所述信號處理器和所述衰減器相連對所述微波系統(tǒng)控制信號進(jìn)行運放。[0008]另外，根據(jù)本實用新型上述的微波系統(tǒng)控制裝置還可以具有如下附加的技術(shù)特 征[0009]進(jìn)一步地，所述微波系統(tǒng)控制裝置，還包括AD轉(zhuǎn)換器，所述AD轉(zhuǎn)換器設(shè)置在所述 檢波器和所述信號處理器之間；DA轉(zhuǎn)換器，所述DA轉(zhuǎn)換器設(shè)置在所述信號處理器和所述運 放器之間。[0010]進(jìn)一步地，所述微波系統(tǒng)控制裝置，還包括第一分頻器，所述第一分頻器具有頻 率信號接收接口 ；鑒相器，所述鑒相器與所述第一分頻器相連；電荷泵，所述電荷泵與所述 鑒相器相連以調(diào)節(jié)輸出電荷量；濾波器，所述濾波器與所述電荷泵相連對直流輸出電壓進(jìn) 行調(diào)節(jié)；振蕩器，所述振蕩器具有寬帶噪聲輸出接口，所述振蕩器分別與所述運放器和所述 濾波器相連以根據(jù)所述直流輸出電壓的電壓值調(diào)整運放器輸出的正玄波加高斯白噪聲得 到寬帶噪聲；第二分頻器，所述第二分頻器分別與所述振蕩器和所述鑒相器相連。[0011 ] 進(jìn)一步地，所述微波系統(tǒng)控制裝置具有6路接口。[0012]進(jìn)一步地，所述6路接口包括電源接口、數(shù)據(jù)交換接口、LVCMOS接口、LVDS接口、 LVTTL 接口和 RS485 接口。[0013]進(jìn)一步地，所述衰減器為模擬控制衰減器。[0014]進(jìn)一步地，所述振蕩器為壓控振蕩器，所述濾波器為低通濾波器。[0015]本實用新型的微波系統(tǒng)控制裝置具有各個功能器件的集成度高、體積小、信號處 理器(FPGA)處理速度快、準(zhǔn)確、接口豐富，從而有效的提高了微波系統(tǒng)的設(shè)計的可靠性，縮 短了設(shè)計周期的優(yōu)點。[0016]本實用新型的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述 中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。


[0017]本實用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中 將變得明顯和容易理解，其中[0018]圖1為本實用新型一個實施例的微波系統(tǒng)控制裝置的結(jié)構(gòu)圖；以及[0019]圖2為本實用新型另一實施例的微波系統(tǒng)控制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
[0020]下面詳細(xì)描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始 至終相同或類似的標(biāo)號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參 考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的 限制。[0021]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示 或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解 為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或 暗示相對重要性。[0022]
以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本實用新型實施例的微波系統(tǒng)控制裝置。[0023]參考圖1，根據(jù)本實用新型實施例的微波系統(tǒng)控制裝置100，該微波系統(tǒng)控制裝置 100具有多個接口，在一些實施例中，微波系統(tǒng)控制裝置具有6路接口，具體地，6路接口包 括電源接口、數(shù)據(jù)交換接口、LVCMOS接口、LVDS接口、LVTTL接口和RS485接口，微波系統(tǒng)控 制裝置100包括衰減器110、功分器120、檢波器130、信號處理器140和運放器150。其中[0024]衰減器110對接收的信號進(jìn)行衰減，在本實用新型的一個實施例中，衰減器110為 模擬控制衰減器。功分器120具有AGC信號輸出接口，功分器120與衰減器110相連。檢波 器130與功分器120相連以從功分器120中獲取中頻信號。信號處理器140與檢波器130 相連對中頻信號進(jìn)行處理得到微波系統(tǒng)控制信號。運放器150分別與信號處理器140和衰 減器110相連對微波系統(tǒng)控制信號進(jìn)行運放。[0025]結(jié)合圖1，微波系統(tǒng)控制裝置100還包括AD轉(zhuǎn)換器160和DA轉(zhuǎn)換器170。AD轉(zhuǎn)換器160設(shè)置在檢波器130和信號處理器140之間。DA轉(zhuǎn)換器170設(shè)置在信號處理器140 和運放器150之間。[0026]具體而言，本實用新型實施例的微波系統(tǒng)控制裝置100是工業(yè)控制計算機(jī)通過標(biāo) 準(zhǔn)的CPCI對位于CPCI槽里的微波系統(tǒng)進(jìn)行控制。該微波系統(tǒng)控制裝置100的功能為根據(jù) CPCI協(xié)議，將計算機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成控制微波系統(tǒng)的所需要的數(shù)據(jù)流形式。因此，該微波 系統(tǒng)控制裝置100具有CPCI的Jl和J5的標(biāo)準(zhǔn)接口，例如電源接口為Jl，數(shù)據(jù)交換接口為 J5，Jl接口主要提微波系統(tǒng)控制裝置100的電源和CPCI協(xié)議的物理層接口。J5接口主要 是微波系統(tǒng)控制裝置100與其他的微波系統(tǒng)控制裝置100進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口。[0027]為了能滿足進(jìn)行CPCI協(xié)議的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，還有較強(qiáng)的數(shù)字信號處理功能，微波系統(tǒng) 控制裝置100的信號處理器140利用FPGA技術(shù)，信號處理器140采用XILINX公司的最新 的SPARTAN6芯片。并且對外有多種接口，包括LVCM0S，LVDS, LVTTL, RS485。另外還能夠 提供微波子系統(tǒng)所需要的電源，即將CPCI上的電源通過線性或者開關(guān)電源芯片轉(zhuǎn)換成微 波子系統(tǒng)所需要的電壓穩(wěn)定的電源。[0028]對于數(shù)據(jù)處理功能。微波系統(tǒng)控制裝置100具有AD轉(zhuǎn)換器160和DA轉(zhuǎn)換器170， 即包括兩片數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，分辨率lObit，最高采樣率105MHz，能夠很好的進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。[0029]本實用新型實施例的微波系統(tǒng)控制裝置100的另一功能為生成AGC信號。具體而 言，如圖1所示，檢波器130的作用是將中頻信號的功率檢出，經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換器160轉(zhuǎn)換后的 數(shù)字信號送給信號處理器140(FPGA)，信號處理器140再經(jīng)過對數(shù)據(jù)取平均，確定信號的功 率，然后對不同的功率相應(yīng)的輸出大小合適的數(shù)字量，再經(jīng)過DA轉(zhuǎn)換器170，和運放器150 運放，最后由裳減器110裳減不冋的值后從而完成了 AGC的功能。在該實例中，AGC的控制 實際上是全數(shù)字的控制方法，具有實現(xiàn)簡單，并且適用于連續(xù)波和窄脈沖，能夠很好的滿足 需要。[0030]如圖2所示，微波系統(tǒng)控制裝置100還可包括第一分頻器180、鑒相器190、電荷泵 200、濾波器210、振蕩器220和第二分頻器230。其中[0031]第一分頻器180具有頻率信號接收接口。鑒相器190與第一分頻器180相連。電 荷泵200與鑒相器190相連以調(diào)節(jié)輸出電荷量。濾波器210與電荷泵200相連對直流輸出 電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，在本實用新型的一個實施例中，濾波器210為低通濾波器。振蕩器220具有 寬帶噪聲輸出接口，振蕩器220分別與運放器150和濾波器210相連以根據(jù)直流輸出電壓 的電壓值調(diào)整運放器150輸出的正玄波加高斯白噪聲得到寬帶噪聲，在本實用新型的一個 實施例中，振蕩器220為壓控振蕩器。第二分頻器230分別與振蕩器220和鑒相器190相 連。[0032]具體而言，本實用新型的微波系統(tǒng)控制裝置100另一個功能是能夠控制微波子系 統(tǒng)產(chǎn)生寬帶噪聲。結(jié)合圖2所示，微波系統(tǒng)控制裝置100的功能包括產(chǎn)生正弦波加高斯白噪 聲。微波系統(tǒng)控制裝置100產(chǎn)生的正弦波和高斯噪聲相加后經(jīng)過DA轉(zhuǎn)換器170轉(zhuǎn)換后輸 出，同時通過運放器150調(diào)制VC0，通過改變正弦波的幅度、頻率及高斯噪聲的幅度、帶寬， 可以得到一定帶寬及帶內(nèi)平坦度較好的噪聲干擾信號，然后通過對第一分頻器180、第二分 頻器230的控制，進(jìn)而調(diào)節(jié)濾波器210的直流輸出電壓，從而可以設(shè)定寬帶噪聲的中心頻 率。[0033]本實用新型實施例的微波系統(tǒng)控制裝置具有如下優(yōu)點[0034]各個功能器件的集成度高、體積小、信號處理器140 (FPGA)處理速度快、準(zhǔn)確、接口豐富，從而有效的提高了微波系統(tǒng)的設(shè)計的可靠性，縮短了設(shè)計周期。[0035]在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。[0036]在流程圖中表示或在此以其他方式描述的邏輯和/或步驟，例如，可以被認(rèn)為是用于實現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的定序列表，可以具體實現(xiàn)在任何計算機(jī)可讀介質(zhì)中，以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備(如基于計算機(jī)的系統(tǒng)、包括處理器的系統(tǒng)或其他可以從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備取指令并執(zhí)行指令的系統(tǒng))使用，或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用。就本說明書而言，“計算機(jī)可讀介質(zhì)”可以是任何可以包含、存儲、通信、傳播或傳輸程序以供指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備或結(jié)合這些指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備而使用的>J-U ρ α裝直。[0037]計算機(jī)可讀介質(zhì)的更具體的示例(非窮盡性列表)包括以下具有一個或多個布線的電連接部(電子裝置)，便攜式計算機(jī)盤盒(磁裝置)，隨機(jī)存取存儲器(RAM)，只讀存儲器 (R0M)，可擦除可編輯只讀存儲器(EPR0M或閃速存儲器)，光纖裝置，以及便攜式 光盤只讀存儲器(⑶ROM)。另外，計算機(jī)可讀介質(zhì)甚至可以是可在其上打印所述程序的紙或其他合適的介質(zhì)，因為可以例如通過對紙或其他介質(zhì)進(jìn)行光學(xué)掃描，接著進(jìn)行編輯、解譯或必要時以其他合適方式進(jìn)行處理來以電子方式獲得所述程序，然后將其存儲在計算機(jī)存儲器中。[0038]應(yīng)當(dāng)理解，本實用新型的各部分可以用硬件、軟件、固件或它們的組合來實現(xiàn)。在上述實施方式中，多個步驟或方法可以用存儲在存儲器中且由合適的指令執(zhí)行系統(tǒng)執(zhí)行的軟件或固件來實現(xiàn)。例如，如果用硬件來實現(xiàn)，和在另一實施方式中一樣，可用本領(lǐng)域公知的下列技術(shù)中的任一項或他們的組合來實現(xiàn)具有用于對數(shù)據(jù)信號實現(xiàn)邏輯功能的邏輯門電路的離散邏輯電路，具有合適的組合邏輯門電路的專用集成電路，可編程門陣列(PGA)， 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)等。[0039]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。[0040]盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解 在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求1.一種微波系統(tǒng)控制裝置，其特征在于，所述微波系統(tǒng)控制裝置具有多個接口，所述微波系統(tǒng)控制裝置包括衰減器，所述衰減器對接收的信號進(jìn)行衰減；功分器，所述功分器具有AGC信號輸出接口，所述功分器與所述衰減器相連；檢波器，所述檢波器與所述功分器相連以從所述功分器中獲取中頻信號；信號處理器，所述信號處理器與檢波器相連對中頻信號進(jìn)行處理得到微波系統(tǒng)控制信號;運放器，所述運放器分別與所述信號處理器和所述衰減器相連對所述微波系統(tǒng)控制信號進(jìn)行運放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波系統(tǒng)控制裝置，其特征在于，還包括AD轉(zhuǎn)換器，所述AD轉(zhuǎn)換器設(shè)置在所述檢波器和所述信號處理器之間；DA轉(zhuǎn)換器，所述DA轉(zhuǎn)換器設(shè)置在所述信號處理器和所述運放器之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波系統(tǒng)控制裝置，其特征在于，還包括第一分頻器，所述第一分頻器具有頻率信號接收接口 ；鑒相器，所述鑒相器與所述第一分頻器相連；電荷泵，所述電荷泵與所述鑒相器相連以調(diào)節(jié)輸出電荷量；濾波器，所述濾波器與所述電荷泵相連對直流輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)；振蕩器，所述振蕩器具有寬帶噪聲輸出接口，所述振蕩器分別與所述運放器和所述濾波器相連以根據(jù)所述直流輸出電壓的電壓值調(diào)整運放器輸出的正玄波加高斯白噪聲得到寬帶噪聲；第二分頻器，所述第二分頻器分別與所述振蕩器和所述鑒相器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波系統(tǒng)控制裝置，其特征在于，所述微波系統(tǒng)控制裝置具有6路接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微波系統(tǒng)控制裝置，其特征在于，所述6路接口包括電源接口、數(shù)據(jù)交換接口、LVCMOS 接口、LVDS 接口、LVTTL 接口和 RS485 接口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波系統(tǒng)控制裝置，其特征在于，所述衰減器為模擬控制衰減器。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微波系統(tǒng)控制裝置，其特征在于，所述振蕩器為壓控振蕩器，所述濾波器為低通濾波器。
專利摘要本實用新型提出一種微波系統(tǒng)控制裝置，微波系統(tǒng)控制裝置具有多個接口，微波系統(tǒng)控制裝置包括衰減器，衰減器對接收的信號進(jìn)行衰減；功分器，功分器具有AGC信號輸出接口，功分器與衰減器相連；檢波器，檢波器與功分器相連以從功分器中獲取中頻信號；信號處理器，信號處理器與檢波器相連對中頻信號進(jìn)行處理得到微波系統(tǒng)控制信號；運放器，運放器分別與信號處理器和衰減器相連對微波系統(tǒng)控制信號進(jìn)行運放。本實用新型的微波系統(tǒng)控制裝置具有集成度高、體積小、處理速度快、準(zhǔn)確、接口豐富的優(yōu)點。
文檔編號H03L7/099GK202841099SQ20122049523
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者梁志恒, 陶青長, 高成, 孫亞光 申請人:清華大學(xué)