一种可变功率参考源的温度补偿方法与流程

本发明涉及测试技术领域，特别涉及一种可变功率参考源的温度补偿方法。

背景技术：

可变功率参考源电路中有检波二极管，在不同温度下，检波二极管对温度影响比较敏感，为了消除温度对检波二极管的影响，需要对可变功率参考源电路进行温度补偿。

如图1所示，可变功率参考源电路，包括：信号产生单元a1，产生频率为1ghz的连续波信号，其经过第一级放大器a2放大，将功率放大到+13dbm以上；功率调制器a3，其根据幅度调制发生器a13输出电压大小，调节自身输出功率大小；第二级放大器a4，对功率调制器a3输出信号进行功率放大，其最大功率输出大于+25dbm；定向耦合器a5，其主路输出到衰减网络a6，再经过端口匹配网络a7输出到功率计的面板，定向耦合器a5的耦合端输出到检波器a11，检波器a11由一个检波二极管d1和一个检波电容c1构成，r1为检波器输出调节电阻；16位的daca12，r2为dac输出调节电阻；检波器a11输出电压经其输出调节电阻r1、daca12输出电压经其输出调节电阻r2共同作用到幅度调制发生器a13，幅度调制发生器a13根据检波器a11、daca12输出电压，产生控制功率调制器a3的电压，从而控制参考源的功率输出；温度传感器a8，位于检波器a11附近；温度检测adca9，用于检测温度传感器a8的电压值。

由于检波二极管d1为温度敏感器件，当温度发生变化时，检波二极管d1输出端vt的电压值发生变化，幅度调制发生器a13后端电压发生变化，影响到功率调制器a3，从而影响到参考源的功率输出。

现有的技术方案是：将计算机、标准功率计和待补偿功率计构建参考源温度补偿系统，将功率计放到恒温箱中，将标准功率计的功率探头接到其参考源的输出，用计算机程控标准功率计和待补偿功率计，在不同的温度下，对待补偿功率计参考源进行补偿。

现有的参考源补偿方法，需要在0℃、10℃、40℃和50℃温度点下，以1db为步进采集数据、补偿数据，通过计算机自动采集数据，每次只能补偿一个功率参考源，需要时间约5小时，补偿效率低。

技术实现要素：

本发明提出一种可变功率参考源的温度补偿方法，解决了现有技术中功率参考源温度补偿效率低的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种可变功率参考源的温度补偿方法，用计算机、标准功率计、待补偿功率计构建补偿系统，包括以下步骤：

首先，在常温环境下，用计算机对待补偿功率计参考源进行常温下的线性补偿，得到常温下dac值与功率值的对应表格，保存每个功率点对应的温度检测adc值；

接下来，得到所有待补偿功率计在0℃的dac偏差值和温度检测adc值；

然后，得到所有待补偿参考源在目标温度时的dac偏差值和温度检测adc值；

再然后，根据所有待补偿参考源在0℃以及目标温度时的dac偏差值和温度检测adc值，对常温下的dac值与功率值的对应表格进行修正，得到0℃以及目标温度的dac修正表格；

功率计在正常工作中，每固定间隔读一次参考源温度检测adc值，根据温度检测adc值所处温度范围和临近的dac修正表格，采用线性插值算法，得到一个当前dac和功率值对应的表格，在功率探头校准时，根据该表格设定参考源的dac值。

可选地，上述一种可变功率参考源的温度补偿方法，具体包括以下步骤：

步骤一，在常温环境下，用计算机对待补偿功率计参考源进行常温下的线性补偿，建立常温下-40dbm～+20dbm之间、整点功率的dac的对应关系，同时记录常温下温度检测adc值；设置待补偿功率计参考源步进，非整数功率点的dac对应关系由整点功率dac通过插值得到，得到常温下dac值与功率值的对应表格，保存每个功率点对应的温度检测adc值；

步骤二，设定温度箱温度为0℃，等到温度降到0℃后保持一段时间，让待补偿功率计温度稳定下来；

步骤三，将标准功率探头接到标准功率计的参考源输出端，进行校准操作，然后将标准功率探头接到半钢电缆，并将半钢电缆的另一端接到第一待补偿功率计的参考源输出端，进行校零操作；

步骤四，打开第一待补偿功率计参考源的温度补偿面板，首先，选中+20dbm菜单，调整菜单上的系数，使得标准功率计中的度数为+20dbm±0.004db；然后，依次调整+10dbm、0dbm、-10dbm、-30dbm的输出，使得标准功率计测量值偏差在±0.004db之内；再然后，将0℃时第一待补偿功率计参考源的dac偏差值和温度检测adc值，保存到第一待补偿功率计中；

步骤五，将半钢电缆接到第二待补偿功率计的参考源输出端，重复步骤四，得到第二待补偿功率计参考源在0℃的偏差值和温度检测adc值，并保存到第二待补偿功率计；依次将半钢电缆接到其他待补偿功率计参考源输出端，得到所有待补偿功率计在0℃的dac偏差值和温度检测adc值；

步骤六，依次将温度箱设定为10℃、40℃、50℃，等到温度达到设定值后，保持一段时间，重复步骤四～步骤五，得到所有待补偿参考源在10℃、40℃、50℃时的dac偏差值和温度检测adc值；

步骤七，根据得到的各个温度点的温度检测adc值和+20dbm、+10dbm、0dbm、-10dbm、-30dbm功率点dac偏差值，对常温下的dac值与功率值的对应表格进行修正，得到0℃、10℃、40℃、50℃的dac修正表格；

步骤八，功率计在正常工作中，每固定间隔读一次参考源温度检测adc值，根据温度检测adc值所处温度范围和临近的dac修正表格，采用线性插值算法，得到一个当前dac和功率值对应的表格，在功率探头校准时，根据该表格设定参考源的dac值。

可选地，所述步骤一中，参考源设置步进为0.1db，非整数功率点的dac对应关系由整点功率dac通过插值得到，得到常温下dac值与功率值的对应表格dac常漫(adc)[601]，该表格以0.1db为步进，保存每个功率点对应的温度检测adc值。

本发明的有益效果是：

(1)根据本发明的上述温度补偿方法，在1立方米温度箱内一次至少可以补偿12个参考源，用时约6.5小时，效率相对于目前方法提高了约10倍，效率高；

(2)通过手动简单设置几个参数即可完成补偿，操作简单。

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，下面描述中的附图仅仅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为可变功率参考源电路的电路图；

图2为本发明的温度补偿系统的控制框图；

图3为本发明的参考源温度补偿面板的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的温度补偿方法对参考源进行温度补偿的原理是：在不同温度下，调节图1中daca12的输出，补偿检波器a11由于温度变化造成vt的变化，从而保证参考源输出功率准确。

如图2所示，本发明的温度补偿方法基于一温度补偿系统，该温度补偿系统包括：可设定温度的温度箱n1，待补偿功率计n2(1)～n2(n)放置在温度箱n1内，当温度箱n1的体积为1立方米时至少可以同时放下12台待补偿功率计；标准功率计n3，标准功率探头n4，电缆l1连接标准功率计n3和标准功率探头n4，半钢电缆l2一端接到待补偿功率计的参考源，另外一端接到标准功率探头n4，标准功率探头n4要放到温度箱外面，半钢电缆l2的长度为0.5m。

本发明的温度补偿方法的温度补偿过程具体如下：

步骤一，在常温下(20℃～25℃)环境下，用计算机、标准功率计、待补偿功率计构建温度补偿系统，在每台待补偿功率计都有温度传感器和温度adc转换器。预热30分钟之后，用计算机程控对待补偿功率计参考源进行常温下的线性补偿，建立常温下-40dbm～+20dbm之间、整点功率的dac的对应关系，如dac+20dbm、dac+19dbm......dac-40dbm，同时记录常温下温度检测adc值。

上述待补偿功率计参考源设置步进为0.1db，非整数功率点的dac对应关系由整点功率dac通过插值得到，得到常温下dac值与功率值的对应表格

dac常温(adc)[601]，该表格以0.1db为步进，保存每个功率点对应的adc值。

步骤二，设定温度箱n1温度为0℃，等到温度降到0℃后，保持30分钟，让待补偿功率计温度稳定下来。

步骤三，设置标准功率探头n4分辨率为显示到小数点后3位。将标准功率探头n4接到标准功率计n3的参考源输出端，进行“校准”操作，然后将标准功率探头n4接到半钢电缆l2，并将半钢电缆l2的另一端接到第一待补偿功率计n2(1)的参考源，进行“校零”操作。

步骤四，打开第一待补偿功率计n2(1)的参考源温度补偿面板，如图3所示，k1～k6为功率计面板上按键，首先按k1，选中+20dbm菜单，通过功率计面板的数字键，调整菜单上的系数，使得标准功率计n4中的度数为+20dbm±0.004db。然后依次按k1～k5，调整+10dbm、0dbm、-10dbm、-30dbm的输出，使得标准功率计测量值偏差在±0.004db之内。按k6，将0℃时第一待补偿功率计n2(1)参考源的dac偏差δdac+20～δdac-30和温度adc值0℃(adc)，保存到第一待补偿功率计中。

步骤五，将半钢电缆l2接到第二待补偿功率计n2(2)的参考源输出，重复步骤四，得到第二待补偿功率计n2(2)参考源在0℃的偏差值和温度检测adc值，并保存到第二待补偿功率计n2(2)。依次将半钢电缆l2接到其他待补偿功率计n2(3)～n2(n)中，得到所有待补偿功率计参考源在0℃的偏差值和温度检测adc值。

步骤六，依次将温度箱n1设定为10℃、40℃、50℃，等到温度达到设定值后，保持30分钟，重复步骤四～步骤五，得到所有待补偿功率计参考源在10℃、40℃、50℃时的dac偏差值和温度检测adc值。

步骤七，待补偿功率计根据得到的各个温度点的温度检测adc值(0℃(adc)、10℃(adc)、40℃(adc)、50℃(adc))和有代表性功率点(+20dbm、+10dbm、0dbm、-10dbm、-30dbm)dac相对于常温的偏差值，对常温下的表格dac常温(adc)[601]进行修正，得到0℃、10℃、40℃、50℃的dac修正表格dac0℃(adc)[601]、dac10℃(adc)[601]、dac40℃(adc)[601]、dac50℃(adc)[601]。

步骤八，功率计n2(1)～n2(n)在正常工作中，每间隔1分钟读一次其参考源温度检测adc值t(adc)，根据t(adc)所处温度范围和临近的dac修正表格，(例如当前温度adc处于0℃、10℃之间，则根据表格dac0℃(adc)[601]和dac10℃(adc)[601])，采用线性插值算法，得到一个当前dac和功率值对应的表格dact(adc)[601]，在功率探头校准时，根据dact(adc)[601]表格设定参考源的dac值。

根据本发明的上述温度补偿方法，在1立方米温度箱内一次至少可以补偿12个参考源，用时约6.5小时，效率相对于目前方法提高了约10倍，效率高；通过手动简单设置几个参数即可完成补偿，操作简单。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。