[发明专利]窄脉冲的功率测量方法及系统

说明书

本申请实施例提供一种窄脉冲的功率测量方法及系统，该窄脉冲的功率测量方法应用于窄脉冲的功率测量系统，该系统包括：采集单元、峰值保持电路、微控制器，采集单元与峰值保持电路连接，峰值保持电路与微控制器连接。该方法包括：采集单元采集窄脉冲的第一功率信号，第一功率信号为射频功率信号；采集单元将第一功率信号转换为窄脉冲的第一电压信号；峰值保持电路根据第一电压信号输出第二电压信号，第二电压信号的脉宽大于第一电压信号的脉宽；微控制器对第二电压信号进行采样，得到电压采样数据；微控制器根据电压采样数据计算得到与第一功率信号对应的功率测量结果。

技术领域

本申请涉及信号检测领域，具体而言，涉及一种窄脉冲的功率测量方法及系统。

背景技术

随着高功率微波技术在高能粒子加速器、等离子加热、高功率雷达等领域的应用，人们对高功率微波的测量技术提出了越来越高的要求。

然而，高功率微波通常具有峰值功率高、脉宽窄的特点，对于处理器有较高要求。例如，对于以纳秒量级的窄脉冲信号，由于脉宽过窄，通常需要选用专用的高速率模数转换芯片进行采样，通过高精度的专用处理器或FPGA(Field Programmable Gata Array，现场可编程门阵列)才能对窄脉冲信号进行处理。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种窄脉冲的功率测量方法及系统，用以改善现有技术中难以采用通用处理器对窄脉冲信号进行检测的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种窄脉冲的功率测量方法，应用于窄脉冲的功率测量系统，所述系统包括：采集单元、峰值保持电路、微控制器，所述采集单元与所述峰值保持电路连接，所述峰值保持电路与所述微控制器连接；

所述方法包括：

所述采集单元采集第一功率信号，所述第一功率信号为窄脉冲的射频功率信号；

所述采集单元将所述第一功率信号转换为窄脉冲的第一电压信号；

所述峰值保持电路根据所述第一电压信号输出第二电压信号，所述第二电压信号的脉宽大于所述第一电压信号的脉宽；

所述微控制器对所述第二电压信号进行采样，得到电压采样数据；

所述微控制器根据所述电压采样数据计算得到与所述第一功率信号对应的功率测量结果。

通过上述方法，能够通过采集单元、峰值保持电路将窄脉冲的第一功率信号转化为脉宽较大的第二电压信号。微控制器能够对脉宽较大的第二电压信号进行采样，并基于采样结果计算得到功率测量结果，该功率测量结果与第一功率信号是对应的，以此能够实现对窄脉冲功率小信号的间接测量。上述方法可应用于通用的微控制器、通用的微处理器，降低了传统方案对于处理器的高性能要求。对于采用上述方法的通用的微控制器、通用的微处理器，即使器件本身的工作采样频率无法满足窄脉冲信号的频率，也能够实现对于窄脉冲小信号的功率测量。

结合第一方面，在一种可能的设计中，所述微控制器对所述第二电压信号进行采样，得到电压采样数据，包括：

所述微控制器的内置转换器对所述第二电压信号进行采样，得到电压采样数组作为所述电压采样数据。

通过上述实现方式，微控制器自身可以实现对于第二电压信号的采样，无需借助外置的高精度的模数转换器进行数据转换，降低了系统结构复杂度。

结合第一方面，在一种可能的设计中，所述电压采样数据包括所述第二电压信号的多个采样点对应的多个电压值，所述微控制器根据所述电压采样数据计算得到与所述第一功率信号对应的功率测量结果，包括：

所述微控制器根据所述电压采样数据中的所述多个电压值，筛选出所述多个采样点中的有效采样点，计算得到所述有效采样点对应的有效平均电压值；