[发明专利]一种基于线性调频信号的导波信号激励电路

权利要求书

1.一种基于线性调频信号的导波信号激励电路，即可激励宽频带线性Chirp信号的可程控、大功率、高幅值、易使用的导波激励电路，包括Chirp信号波形合成电路、无源低通滤波电路、增益放大电路、功率放大电路和开关直流升压电路、FPGA控制电路，其特征在于：

a)Chirp信号波形合成电路可实现激励信号的模式选择、频率调制、相位调制和幅度调制功能，输出原始线性Chirp信号，

b)无源低通滤波电路可实现椭圆低通滤波器的功能，其通带和阻带都是抖动，但过渡带比较带窄和下降迅速，可消除Chirp信号波形合成电路带来的信号杂散现象，原始线性Chirp信号作为输入进入无源低通滤波电路，将输出去噪后线性Chirp信号，

c)去噪后线性Chirp信号作为输入，依次进入增益放大电路和功率放大电路，

实现对去噪后线性Chirp信号的两级放大过程，输出能量更大的放大后线性Chirp信号，实现大范围长距离检测，

放大后线性Chirp信号作为输入进入开关直流升压电路，将低电压稳定的升高至300V的高压，输出升压后线性Chirp信号，且电压大小可利用FPGA控制电路输出的PWM信号的调节来实现FPGA控制。

2.如权利要求1所述的导波信号激励电路，其特征在于：Chirp信号波形合成电路中的核心芯片中有高速、高性能的正交数模转化器，生成原始线性Chirp信号，降低输出的原始线性Chirp信号电压幅值。

3.如权利要求1所述的导波信号激励电路，其特征在于：无源低通滤波电路实现7阶椭圆低通滤波器功能，滤波器的低通带宽为大于等于10MHz，截止频率高，衰减大，祛除Chirp信号波形合成电路由于相位截断引入的信号杂散现象，输出去噪后线性Chirp信号。

4.如权利要求1所述的导波信号激励电路，其特征在于：增益放大电路实现信号0～30dB的增益放大，放大去噪后线性Chirp信号的电压，输出放大电压后线性Chirp信号。

5.如权利要求1所述的导波信号激励电路，其特征在于：功率放大电路供电时输出电压幅值为正负225V，供电电压由开关直流升压电路提供，输出电流具有高的电源电压抑制比，用于保证电路对电源噪声具有有效的抑制能力，放大电压后线性Chirp信号作为出入，最终输出放大后线性Chirp信号。

6.如权利要求1或5所述的导波信号激励电路，其特征在于：功率放大电路R95和C112串联后接入功率放大电路，构成功率放大电路的外部RC网络，用于增加运放的稳定性并扩展频带，闭环带宽大于1MHz；R94一端接地，另一端接放大后线性Chirp信号输出端，成为负载电阻，提高驱动负载的能力。

7.如权利要求1所述的导波信号激励电路，其特征在于：开关直流升压电路也称为boost升压电路，开关直流升压电路放大后线性Chirp信号作为电路输入信号，输出为升压后线性Chirp信号，升压后线性Chirp信号的电压高低由FPGA控制电路输出的PWM信号的占空比决定，boost升压电路由数字信号隔离电路、反馈回路、硬件PI电路、开关电源电路和boost电路组成。

8.如权利要求7所述的导波信号激励电路，其特征在于：数字信号隔离电路采用光耦器件6N137S来隔离信号的传输；PWM信号为FPGA控制电路输出的信号，光耦输出经三极管Q7反相后输出到整形电路比较器TLC2272CD，它的输出信号经无源低通滤波输出稳定的直流电压控制U1，U1的大小与PWM信号占空比呈线性关系。

9.如权利要求7所述的导波信号激励电路，其特征在于：反馈回路高压输入HIGH-VOLTAGE经R74和R79分压后，输入到可以隔离输入和输出的运放为电压跟随器，消除后级电路对R74和R79分压的影响。

10.如权利要求7所述的导波信号激励电路，其特征在于：硬件PI电路采用比例积分电路TLC2272CD原理，控制U1和反馈回路的输出电压差值决定控制电压U2的输出大小。