输出频段可变的宽带环路滤波器电路及微波密度检测仪的制作方法

本发明涉及微波密度检测仪技术领域，特别是涉及一种输出频段可变的宽带环路滤波器电路及微波密度检测仪。

背景技术：

为了满足微波密度检测仪对重量范围不同的同种混合物料测量需求，需要输出大范围微波信号，频率范围为5000MHz～6500MHz。为了使测量更加准确同时扩展测量范围，不同的重量范围对应不同的信号输出频段，需要微波信号在5000MHz～6500MHz范围内且步进为1MHz的条件下，输出信号能够快速锁定。在实际应用中，针对不同重量范围的测试需求，这就要求宽频信号输出，传统的技术方案是分频段设计环路滤波器，根据不同的输出频段还需增加硬件切换电路，如此增加了设计复杂度和电路调试的难度。环路滤波器是微波密度检测仪中的重要部件，环路滤波器是一个线性系统，可以起到低通滤波器作用，其由电阻、电容和运算放大器组成，主要作用是抑制噪声和高频分量，改善控制电路的频谱纯度，并且控制环路相位校正的速度与精度，提高系统的稳定性。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种输出频段可变的宽带环路滤波器电路及微波密度检测仪，解决现有的微波密度检测仪不能实现宽频信号输出且输出频段不易调节改变的问题。

本发明提供一种输出频段可变的宽带环路滤波器电路，包括下位机、存储器、上位机、数模转换器、环路滤波器和压控振荡器；下位机分别与存储器、上位机和数模转换器信号连接，存储器内存储有多个与输出频段各分段对应的环路滤波器的参考电压数值，数模转换器信号连接环路滤波器的参考输入端，上位机经下位机控制数模转换器输出参考电压至环路滤波器，环路滤波器信号连接压控振荡器，环路滤波器基于参考电压输出对应的调谐电压至压控振荡器，压控振荡器基于调谐电压输出对应的微波信号。

进一步的，所述下位机为单片机，所述上位机为计算机。

进一步的，上位机与下位机经串口通信协议信号连接。

进一步的，下位机与存储器经串行通信方式信号连接。

进一步的，输出频段的范围为5000MHz至6500MHz之间。

进一步的，输出频段各分段步进为1MHz。

本发明还提供一种微波密度检测仪，包括上述的输出频段可变的宽带环路滤波器电路。

与现有技术相比，本发明的输出频段可变的宽带环路滤波器电路具有以下特点和优点：

1、本发明的输出频段可变的宽带环路滤波器电路，可以输出宽频微波信号，实现信号的扩频使用，对宽频信号的输出可以灵活调节频段并快速锁定频段；

2、本发明的输出频段可变的宽带环路滤波器电路，软件预置调试好的参数，电路简单，锁定更快，更能满足在线高速测量的要求；

3、本发明的微波密度检测仪，可以输出宽频微波信号，实现信号的扩频使用，满足重量范围较宽的同种混合物料测量需求，扩展了微波密度检测仪的使用范围；

4、本发明的微波密度检测仪，对宽频信号的输出可以灵活调节频段并快速锁定频段，避免产品硬件改动，提高了测量的效率。

结合附图阅读本发明的具体实施方式后，本发明的特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例输出频段可变的宽带环路滤波器电路的连接图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例提供一种输出频段可变的宽带环路滤波器电路，包括下位机、存储器、上位机、数模转换器、环路滤波器和压控振荡器等元器件。下位机选用单片机，上位机选用计算机，计算机经串口通信协议信号连接单片机，计算机通过串口通信操作单片机，单片机通过主控芯片，单片机经串行通信方式(如SPI总线)信号连接存储器以对存储器进行在线访问及编程，单片机信号连接数模转换器，存储器内存储有多个与输出频段各分段对应的环路滤波器的参考电压数值，单片机读取参考电压数值并送至数模转换器。存储器内存储的参考电压数值可以通过计算机经单片机对参考电压数值进行修改，也可以通过单片机的调试接口对参考电压数值进行在线烧录或更改，也可以单独对存储器进行离线烧录，增加了编程的灵活性，无需进行数据查找，缩短了宽频信号频段的锁定时间。数模转换器信号连接环路滤波器的参考输入端，计算机经单片机控制存储器和数模转换器，单片机从存储器中读取对应的参考电压数值到数模转换器，数模转换器接受单片机的参考电压数值并输出参考电压至环路滤波器。环路滤波器信号连接压控振荡器，环路滤波器基于参考电压输出对应的调谐电压至压控振荡器以完成输出锁定功能，压控振荡器基于调谐电压输出对应的微波信号。

本实施例还提供一种微波密度检测仪，包括本实施例的上述输出频段可变的宽带环路滤波器电路，在此不再赘述。

本实施例的输出频段可变的宽带环路滤波器电路或微波密度检测仪，其输出频段的范围为5000MHz至6500MHz之间，输出频段各分段步进为1MHz，若采用传统的多型号的微波密度检测仪则需要1500台；采用产品硬件改动进行5000MHz至6500MHz的宽频输出则成本较高、操作复杂、效率较低。本实施例的输出频段可变的宽带环路滤波器电路或微波密度检测仪，在存储器中设置1500个与输出频段各分段对应的环路滤波器的参考电压数值，单片机读取1500个中的某一个参考电压数值并送至数模转换器，数模转换器接受单片机的参考电压数值并输出参考电压至环路滤波器，环路滤波器基于上述的参考电压输出对应的调谐电压至压控振荡器以完成输出锁定功能，对应地锁定了宽频信号的输出频段，压控振荡器基于调谐电压输出对应的微波信号。

综上，本实施例的输出频段可变的宽带环路滤波器电路，软件预置调试好的参数，电路简单，锁定更快，更能满足在线高速测量的要求，可以输出宽频微波信号，实现信号的扩频使用，对宽频信号的输出可以灵活调节频段并快速锁定频段；本实施例的微波密度检测仪，可以输出宽频微波信号，实现信号的扩频使用，满足重量范围较宽的同种混合物料测量需求，扩展了微波密度检测仪的使用范围，对宽频信号的输出可以灵活调节频段并快速锁定频段，避免产品硬件改动，提高了测量的效率。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。