[发明专利]一种双通道输出微波信号源稳幅控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及信号控制装置领域，具体为一种双通道微波湿度密度检测仪中的双通道输出微波信号源稳幅控制装置。

背景技术

影响微波信号源输出幅度的因素很多，环境、电源、负载等的变化都会造成输出幅度的变动。微波信号输出幅度的不稳定，会直接造成各项测量结果的不准确和不能重复，所以一般微波信号源都需要设计自动稳幅控制装置。稳幅的方法一般都采用负反馈自动控制环路。

目前的稳幅电路控制环路中，微波信号输入到压控衰减器，经射频放大电路放大，由功分电路或耦合器将部分功率分配到检波器，然后检波器输出的检波电压再与参考预置电压进行求和积分运算，形成的控制电压去调节压控衰减器的衰减量，组成一个负反馈环路，使微波信号功率恒定输出。

对于双通道微波信号源的实现，可以有两种方法：一种是采用两组完全独立的信号源，其优点是两路信号是独立的，若一路出了故障；缺点是主控模块需要对两路信号分别控制，增加了CPU的负担，同时使用器件数量也增加，降低了可靠性。第二种方法是单路发生信号，再经功分器产生双路微波信号后，对其分别进行放大稳幅处理，其优点是减轻了CPU的负担，增加了可靠性；缺点是要处理两路信号之间的干扰，共用电路出了故障，两路信号都无法使用。

针对上述两种双通道信号源的实现方式，传统稳幅设计一般采取每个输出通道单独设计一套稳幅控制电路，这就造成设计复杂、电路庞大、成本高、可靠性差，同时一般没有温度补偿，受环境温度变化影响大。

发明内容

本发明的目的是提供一种双通道输出微波信号源稳幅控制装置，以解决现有技术存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种双通道输出微波信号源稳幅控制装置，其特征在于：包括电调衰减器模块，所述电调衰减器模块的输入端接收输入信号，并将输入信号的幅度调节至预置范围内；电调衰减器模块的输出端与一个功分模块的输入端连接，所述功分模块具有两路输出端，功分模块将电调衰减器模块送入的输入信号一分为二后，变为双通道信号并分别从两路输出端输出；功分模块每个输出端分别各自与一个功率放大模块输入端连接，两功率放大模块输出端分别各自与一个低通滤波模块的输入端连接，两功率放大模块分别补偿电调衰减器模块和功分模块的插入损耗，以及将输出功率放大到输出信号所需的功率范围，两低通滤波器模块分别滤除不希望出现的高噪声后，通过输出端发送输出信号；

其中一个低通滤波器模块的输出端还与一个检波模块的输入端连接，所述检波模块对输出信号进行定向耦合检波及对地检波；所述检波模块的输出端与一个积分求和运算模块的输入端连接，所述积分求和运算模块的输出端与电调衰减器模块的控制端连接，积分求和运算模块接收检波模块的定向耦合检波信号及对地检波信号，并进行积分求和运算变换为电调衰减器模块所需的电压控制信号后，将电压控制信号送入电调衰减器模块的控制端。

所述的一种双通道输出微波信号源稳幅控制装置，其特征在于：所述的电调衰减器模块由电调衰减器和外部阻抗变换电路构成，其中外部阻抗变换电路是为了减少电调衰减器为一路控制并实现良好的宽带衰减特性, 利用外部运算放大器来实现宽带衰减器的有效阻抗匹配保持输入、输出均为50 Ω的特性阻抗；电调衰减器利用外部阻抗变换电路输出和积分求和运算模块输出两路电压信号的控制，接收输入信号，用于将所述输入信号的幅度调节到预置范围内。

所述的一种双通道输出微波信号源稳幅控制装置，其特征在于：所述功分模块采用小封装尺寸贴装的功分集成电路实现将输入信号一分为二，变为双通道信号输出；在功分集成电路印制板绘制中，功分集成电路的两个通道输出走线严格等长且对两个通道的输出信号需加屏蔽保护，防止其相互串扰。

所述的一种双通道输出微波信号源稳幅控制装置，其特征在于：所述功率放大模块由前级放大器和中功率放大器构成，其中的前级放大器用于补偿电调衰减器模块和功分模块的插入损耗；中功率放大器用于将输出功率放大到输出信号所需的功率范围。

所述的一种双通道输出微波信号源稳幅控制装置，其特征在于：所述低通滤波器模块为印制板微带线绘制的7阶阶跃阻抗低通滤波器，用于滤除不希望出现的高频噪声，保持整机输出频谱的纯净。