[发明专利]一种大动态宽带频率-电压转换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大动态宽带频率-电压转换方法，属于微波技术领域。

背景技术

雷达频率瞬时测量是电子侦察与干扰的基础。由于雷达信号频率范围宽，动态范围大，信号形式多样，且电子侦察与干扰对反应速度要求高等原因，瞬时测频技术的动态范围、测频带宽、适应信号形式、测频速度等指标也有较高要求。频率-电压转换技术是瞬时测频技术的基础，频率-电压转换后只要再通过高速采样就可以把电压信号变换为数字码，实现频率测量。

图1为一种传统的微波频率-电压转换电路。输入信号通过功分器分为两路并分别通过不同长度的传输线传输到相关器的两个输入端，进行相关处理。一路传输线的长度为l，另一路的长度为l+Δl，长度差为Δl，由于两路同频微波信号传输路径长度不同，导致到达相关器输入端的相位差ΔФ不同，可以表示为：

ΔΦ=2π·Δlc′·f]]>

其中，c’为传输线中的光速，f为输入信号频率。再通过相关器对两路信号进行鉴相，把相位差转换为电压，就可以完成频率-电压转换。其输出电压与频率的关系为：

V=A cosΔΦ=A cos(2π·Δlc,·f)]]>

其中，V为输出电压，A为相关器的转换系数。由于余弦函数只在0到180°区间内为线性变化，因此这种转换方法的有效测量相位范围为0到180°，可以计算出最大可测量频率范围为

Δf=c,2Δl]]>

且由于相关器的输出电压幅度与输入信号功率相关，因此该种方法适应的信号动态范围很窄，不适应电子侦察与干扰的使用要求。

发明内容

本发明需解决技术问题在于提供一种大动态宽带频率-电压转换方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种大动态宽带频率-电压转换方法，采取技术方案如下：输入频率经限幅放大器调整信号功率后，再经N分频器进行N次分频，经分频后的信号再经功分器变为两路，分别经过长度差为ΔL的两段传输线后产生相位差ΔФ，再进行IQ解调，IQ解调器输出I、Q两路正交电压信号V_I及V_Q，完成频率-电压转换。

所述限幅放大器的增益根据输入动态范围确定，把动态范围中的最小信号放大到限幅功率电平，且最大信号满足限幅放大器最大输入功率要求。

所述限幅放大器的限幅输出功率应满足N分频器的输入功率要求，若不能满足，则在N分频器之前增加衰减器或放大器使输入功率满足分频要求。

所述N分频器的输入频率间包括整个待转换频率范围。

所述功分器的工作频率范围包括分频后的频率输出范围。

所述IQ解调器的LO和RF输入端的频率范围包括分频后整个频率范围。

所述IQ解调器输入功率应满足正常工作的功率要求，若不满足，则在N分频器、功分器之间增加放大器或衰减器。