专利名称：基于直流偏置放大电路的微波辐射计通道电压控制方法
技术领域：
本发明涉及一种直流偏置放大电路及基于直流偏置放大电路的微波辐射计通道自动电压控制方法，属于微波遥感领域。
背景技术：
自动电压控制是微波辐射计系统必不可少的环节。自动电压控制主要解决由于接收放大链路的增益变化导致的输入到AD变换器的电压超出AD变换器量程的问题。微波辐射计系统一般包括天线、接收机、检波器、视频放大器和AD变换器，微波信号被天线接收到之后在接收机内完成射频和中频的放大，放大的信号经过检波之后进行视频放大和AD 变换，获得数字信号。微波辐射计观测目标一般为亮温为3-350K的噪声，叠加在普通的接收机本身几百K的噪声上，在检波器前得到功率变换通常在2dB左右，检波后的信号十分微弱，并且包含大量的无用的直流信息，为获得足够的电压分辨率，需要对这些信号进行超过几千倍的视频放大后进行AD变换，因此当射频或者中频电路产生一点的增益波动在视频电路都会产生较大波动，导致视频电路输出的电压范围超出AD变换器的量程，造成系统功能丧失。为了避免由于射频或者路的增益波动造成的影响，通常的设计是在射频或者中频增加一级自动增益控制电路(AGC)，对AD变换后的数据进行计算获得需要的控制参数，控制参数通过DA变换器变换成模拟电压，送入到AGC的控制端实现自动增益控制。通常的微波辐射计原理框图如图I所示，射频或者中频AGC控制的不足在于需要在射频或者中频链路增加一级AGC电路，并且对控制精度的要求较高。经过AGC控制后的信号经过检波后被视频放大电路放大，通常放大倍数在几千倍以上，因此由于AGC控制电压波动导致的波动直接被放大数千倍，产生无法消除的波动，降低系统的测量精度，控制AGC电路的电压由DA变换器产生，因此对DA变换器的性能要求较高，电路的电磁兼容设计要求较高，增加设计难度。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种直流放大电路及基于直流偏置放大电路的微波辐射计通道电压自动控制方法，通过直流偏置放大电路实时补偿微波辐射计由于工作温度波动和器件老化等因素造成的接收机增益波动，使接收机检波后输出的直流电压不至于超出AD变换器的输入动态范围，并能有效的降低了对产生偏置电压器件的性能要求，同时降低直流偏置放大电路对微波辐射计本身性能的影响。本发明目的主要是通过如下技术方案予以实现一种直流偏置放大电路，包括直流偏置放大模块、AD变换模块、控制参数产生模块和偏置电压产生模块，其中直流偏置放大模块接收外部微波辐射计检波器输出的通道观测信号，接收偏置电压产生模块产生的直流偏置电压，形成一个加法器电路，将输入的通道观测信号减去直流偏置电压模块产生的直流偏置电压，相减结果按照设计的放大倍数放大后输出给AD变换模块；AD变化模块接收直流偏置放大模块输出的电压信号，将模拟电压信号转换为数字信号，并输出到控制参数产生模块；控制参数产生模块外部微波辐射计开机的起始时刻，将预置在内部的固定参数发送到偏置电压产生模块，产生偏置电压发送到直流偏置放大模块；外部微波辐射计开机工作之后，接收AD变换模块输出数字信号，通过计算获得需要的电压控制参数，将电压控制参数输出到偏置电压产生模块；偏置电压产生模块接收控制参数产生模块发送的电压控制参数，将电压控制参数进行数模转换后得到小于等于+5V的模拟电压，与内部产生的+5V电压进行比较，即所述小于等于+5V的模拟电压减去所述内部产生的+5V电压,得到一个小于等于0的偏置电压，输出给直流偏置放大模块。
在上述直流偏置放大电路中，偏置电压产生模块包括DA变换模块、比较器模块和高稳电压产生模块，其中DA变换模块接收控制参数产生模块输出的电压控制参数，将电压控制参数进行数模转换后得到小于等于+5V的模拟电压，输出到比较器模块的正端；高稳电压产生模块产生高稳+5V电压，输出到比较器模块负端；比较器模块将从DA变换模块接收的小于等于+5V的模拟电压与从高稳电压产生模块接收的高稳+5V电压进行比较，即所述小于等于+5V的模拟电压减去所述内部产生的+5V电压,得到一个小于等于0的偏置电压，输出给直流偏置放大模块。在上述直流偏置放大电路中，控制参数产生模块在外部微波辐射计开机工作之后，通过如下方法获得需要的电压控制参数(I)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否为最大值MAX，如果是最大值，则设定初始调整量为M，其中0 < M
<MAX,按照设定的调整量步进值L，其中0 < L < MAX，可计算调整量D = M/L，在现有控制参数的基础上减去所述调整量D后换算成16进制数输出，如果相减结果小于OxOOH，则使用OxOOH ；(2)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否大于目标值T并且小于最大值MAX，如果是，按照设定的调整量步进值L，可计算调整量D = (N-T)/L，在现有控制参数基础上减去所述调整量D后换算成十六进制数输出，如果相减结果小于OxOOH，则使用OxOOH ;其中0 < T < MAX，0 < L < MAX ;(3)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否为最小值MIN，如果是最小值，则设定初始调整量为M，其中0 < M
<MAX,按照设定的调整量步进值L，其中0 < L < MAX，可计算调整量D = M/L，在现有控制参数的基础上加上所述调整量D后换算成16进制数输出，如果相加结果大于OxFFH，则使用OxFFH ；(4)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否小于目标值T并且大于最小值MIN，如果是，按照设定的调整量步进值L，可计算调整量D = (N-T)/L，在现有控制参数基础上加上所述调整量D后换算成十六进制数后输出，如果相加结果大于OxFFH，则使用OxFFH ;其中0 < T < MAX，0 < L < MAX ;
(5)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否在TiLmV之间，如果是，则不进行调整，其中T为目标值，且0< T
<MAX, L为调整量步进值，且0 < L < MAX。一种包括上述直流偏置放大电路的微波辐射计，还包括与所述直流偏置放大电路依次连接的检波器、中频放大器、低通滤波器、混频器、带通滤波器和低噪声放大器。一种包括上述直流偏置放大电路的微波辐射计，还包括与所述直流偏置放大电路依次连接的检波器、射频放大器、带通滤波器和低噪声放大器。基于上述直流偏置放大电路的微波辐射计通道电压控制方法，包括如下步骤(I)微波辐射计开机起始时刻，控制参数产生模块将预置在内部的固定参数发送到偏置电压产生模块，产生偏置电压发送到直流偏置放大模块；
(2)微波辐射计开机工作之后，当微波辐射计观测到内部的热定标源，微波辐射计检波器输出通道观测信号至直流偏置放大模块，直流偏置放大模块同时接收偏置电压产生模块产生的直流偏置电压，形成一个加法器电路，将输入的通道观测信号减去直流偏置电压，相减结果按照设计的放大倍数放大后输出给AD变换模块；(3)AD变化模块接收直流偏置放大模块输出的电压信号，将模拟电压信号转换为数字信号，并输出至控制参数产生模块；(4)控制参数产生模块接收AD变换模块输出数字信号，通过计算获得需要的电压控制参数，将电压控制参数输出至偏置电压产生模块；(5)偏置电压产生模块接收控制参数产生模块发送的电压控制参数，将电压控制参数进行数模转换后得到小于等于+5V的模拟电压，与内部产生的+5V电压进行比较，即所述小于等于+5V的模拟电压减去所述内部产生的+5V电压,得到一个小于等于0的偏置电压，输出至直流偏置放大模块，回到步骤(2)。在上述基于直流偏置放大电路的微波辐射计通道电压控制方法中，步骤(4)中控制参数产生模块获得需要的电压控制参数的具体过程如下(I)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否为最大值MAX，如果是最大值，则设定初始调整量为M，其中0 < M
<MAX,按照设定的调整量步进值L，其中0 < L < MAX，可计算调整量D = M/L，在现有控制参数的基础上减去所述调整量D后换算成16进制数输出，如果相减结果小于OxOOH，则使用OxOOH ；(2)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否大于目标值T并且小于最大值MAX，如果是，按照设定的调整量步进值L，可计算调整量D = (N-T)/L，在现有控制参数基础上减去所述调整量D后换算成十六进制数输出，如果相减结果小于OxOOH，则使用OxOOH ;其中0 < T < MAX，0 < L < MAX ;(3)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否为最小值MIN，如果是最小值，则设定初始调整量为M，其中0 < M
<MAX,按照设定的调整量步进值L，其中0 < L < MAX，可计算调整量D = M/L，在现有控制参数的基础上加上所述调整量D后换算成16进制数输出，如果相加结果大于OxFFH，则使用OxFFH ；(4)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否小于目标值T并且大于最小值MIN，如果是，按照设定的调整量步进值L，可计算调整量D = (N-T)/L，在现有控制参数基础上加上所述调整量D后换算成十六进制数后输出，如果相加结果大于OxFFH，则使用OxFFH ;其中0 < T < MAX，0 < L < MAX ;(5)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否在TiLmV之间，如果是，则不进行调整，其中T为目标值，且0< T
<MAX, L为调整量步进值，且0 < L < MAX。本发明与现有技术相比具有如下优点(I)本发明基于直流偏置放大电路的微波辐射计通道电压自动控制方法，通过直 流偏置放大电路实时补偿微波辐射计由于工作温度波动和器件老化等因素造成的接收机增益波动，使接收机检波后输出的直流电压不至于超出AD变换器的输入动态范围，并能有效的降低了对产生偏置电压器件的性能要求，同时降低直流偏置放大电路对微波辐射计本身性能的影响；(2)本发明实现控制方法的直流偏置放大电路在微波辐射计射频或者中频检波器之后，避免了在射频或者中频增加一级自动增益(AGC)控制电路，且直流偏置放大电路由直流偏置放大模块、AD变换模块、控制参数产生模块和偏置电压产生模块组成，结构简单，降低了射频或者中频电路的设计难度，在工程上易于实现；(3)本发明基于直流偏置放大电路的微波辐射计通道电压自动控制方法中，由于直流偏置电路位于整个接收链路的增益后端，因此偏置放大电路输出对观测结果影响较小，降低了对DA等器件的性能要求；(4)本发明基于直流偏置放大电路的微波辐射计通道自动电压控制方法适用于所有类型的微波辐射计通道自动增益控制，具有较广的应用范围和较强的实用性。
图I为采用中频自动增益控制的微波辐射计接收通道框图；图2为本发明直流偏置放大电路结构示意图；图3为本发明直流偏置放大电路中偏置电压产生模块结构示意图；图4为本发明包括直流偏置放大电路的微波辐射计结构示意图I ;图5为本发明包括直流偏置放大电路的微波辐射计结构示意图2。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细描述如图2为本发明直流偏置放大电路结构示意图，直流偏置放大电路包括直流偏置放大模块、偏置电压产生模块、AD变换模块和控制参数产生模块。其连接关系为直流偏置放大模块输入负端连接在外部的微波辐射计射频检波器输出端，偏置电压产生模块输出端连接在直流偏置放大模块的输入负端，形成一个加法器电路，直流偏置放大模块的输出端接AD变换模块的输入端，AD变换模块的数字输出端接控制参数产生模块的数字输入端，控制参数产生模块的数字输出端连接在偏置电压产生模块的输入端。直流偏置放大模块接收外部微波辐射计检波器输出的通道观测信号，接收偏置电压产生模块产生的直流偏置电压，形成一个加法器电路，将输入的通道观测信号减去直流偏置电压模块产生的直流偏置电压，相减结果按照设计的放大倍数放大后输出给AD变换模块。直流偏置放大电路采用高精度运算放大器实现，放大器连接为负反馈加法器，加法器的输入分别为外部检波器输出的通道观测信号和接收偏置电压产生模块产生的直流偏置电压。AD变化模块采用16bit精度的AD变换器，接收直流偏置放大模块输出的电压信号，对信号进行AD变换，将模拟电压信号转换为数字信号，并输出到控制参数产生模块。控制参数产生模块在外部微波辐射计开机的起始时刻，将预置在内部的固定参数发送到偏置电压产生模块，产生偏置电压发送到直流偏置放大模块。外部微波辐射计开机工作之后，接收AD变换模块输出数字信号，通过计算获得需要的电压控制参数，将电压控制参数输出到偏置电压产生模块。控制参数产生模块采用C51系列的微处理器实现，通 过外围电路实现16bit的数据接收，电压控制参数通过计算获得，设计的电压控制参数为Sbit十六进制数，每个分层代表的电压调整量为200mV。如图3所示为本发明直流偏置放大电路中偏置电压产生模块结构示意图，由图可知偏置电压产生模块包括DA变换模块、比较器模块和高稳电压产生模块。其连接关系为DA变换器的输出连接在比较器模块的输入正端，高稳电压源输出接比较器模块的输入负端，经过比较器模块后输出。其中DA变换模块接收控制参数产生模块输出的电压控制参数，将电压控制参数进行数模转换后得到小于等于+5V的模拟电压，输出到比较器模块的正端。DA变换器模块选用8bit精度DA变换器，变换器输出电压范围0-5V。高稳电压产生模块产生高稳+5V电压，输出到比较器模块负端。高稳电压源模块选用高精度电压源模块，输出电压为+5V，电压波动不大于lOOppm。比较器模块将从DA变换模块接收的< +5V的模拟电压与从高稳电压产生模块接收的高稳+5V电压进行比较，即< +5V的模拟电压减去内部产生的高稳+5V电压，得到一个小于等于0的偏置电压，输出给直流偏置放大模块。比较器模块选用高精度运算放大器，放大器设置为比较，DA变换模块的输出连接在比较器模块的输入正端，高稳电压产生模块的输出连接比较器模块的输入负端，输出信号为小于等于0的直流电压。本发明基于直流偏置放大电路的微波辐射计通道电压自动控制方法，具体包括如下步骤(I)微波辐射计开机起始时刻，控制参数产生模块将预置在内部的固定参数发送到偏置电压产生模块，产生偏置电压发送到直流偏置放大模块；(2)微波辐射计开机工作之后，当微波辐射计观测到内部的热定标源，微波辐射计检波器输出通道观测信号至直流偏置放大模块，直流偏置放大模块同时接收偏置电压产生模块产生的直流偏置电压，形成一个加法器电路，将输入的通道观测信号减去直流偏置电压，相减结果按照设计的放大倍数放大后输出给AD变换模块。(3)AD变化模块接收直流偏置放大模块输出的电压信号，将模拟电压信号转换为数字信号，并输出至控制参数产生模块。(4)控制参数产生模块接收AD变换模块输出数字信号，通过计算获得需要的电压控制参数，将电压控制参数输出至偏置电压产生模块，电压控制参数为8bit十六进制数。(5)偏置电压产生模块接收控制参数产生模块发送的电压控制参数，将电压控制参数进行数模转换后得到小于等于+5V的模拟电压，与内部产生的+5V电压进行比较，即所述小于等于+5V的模拟电压减去所述内部产生的+5V电压,得到一个小于等于O的偏置电压，输出至直流偏置放大模块，回到步骤(2)。微波辐射计正常工作模式下，每个扫描周都会观测一次内部的热定标源，每次都会进行步骤(2)到步骤(5)的操作，形成实时的周期自动控制。上述步骤(4)中控制参数产生模块通过计算获得需要的电压控制参数的具体过程如下步骤(一)、当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否为最大值10V，如果是最大值，则设定初始调整量为6V，按照每个分层200mV的调整量步进，可计算调整量D = 6/0. 2 = 30，换算成 十六进制数为OxlEH，在现有控制参数的基础上减去所述调整量后换算成16进制数输出，如果相减结果小于OxOOH，则使用 OxOOH ；步骤(二)、当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否大于目标值3V并且小于最大值10V，如果是，按照每个分层200mV的调整量步进，可计算调整量D = (N-3)/0. 2，在现有控制参数基础上减去所述调整量后换算成十六进制数输出，如果相减结果小于OxOOH，则使用OxOOH ；步骤(三)、当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否为最小值0V，如果是最小值，则设定初始调整量为9V，按照每个分层200mV的调整量步进，可计算调整量D = 9/0. 2 = 45,换算成十六进制数为0x2DH，在现有控制参数的基础上加上所述调整量后换算成十六进制数输出，如果相加结果大于OxFHl，则使用OxFHl ；步骤(四)、当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否小于目标值3V并且大于最小值0V，如果是，按照每个分层200mV的调整量步进,可计算调整量D = (N-3) /0. 2,在现有控制参数基础上加上所述调整量后换算成十六进制数后输出，如果相加结果大于OxFFH，则使用OxFFH ；步骤(五)、当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否在3±0. 2mV之间，如果是，则不进行调整。如图4所示为本发明包括直流偏置放大电路的微波辐射计结构示意图1，本发明中微波辐射计的第一种结构是由直流偏置放大电路、检波器、中频放大器、低通滤波器、混频器、带通滤波器、低噪声放大器及天线依次连接组成。如图5所示为本发明包括直流偏置放大电路的微波辐射计结构示意图2，本发明中微波辐射计的第二种结构是由直流偏置放大电路、检波器、射频放大器、带通滤波器、低噪声放大器和天线依次连接组成，与图I所示的采用中频自动增益控制的微波辐射计相比，本发明的微波辐射计结构省去了在射频或者中频增加自动增益控制电路(AGC)，由于直流偏置电路位于整个接收链路的增益后端，因此偏置放大电路输出对观测结果影响较小，降低了对DA等器件的性能要求，且结构简单，降低了射频或者中频电路的设计难度，在工程上易于实现。以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术 。
权利要求
1.一种直流偏置放大电路，其特征在于包括直流偏置放大模块、AD变换模块、控制参数产生模块和偏置电压产生模块，其中 直流偏置放大模块接收外部微波辐射计检波器输出的通道观测信号，接收偏置电压产生模块产生的直流偏置电压，形成一个加法器电路，将输入的通道观测信号减去直流偏置电压模块产生的直流偏置电压，相减结果按照设计的放大倍数放大后输出给AD变换模块； AD变化模块接收直流偏置放大模块输出的电压信号，将模拟电压信号转换为数字信号，并输出到控制参数产生模块； 控制参数产生模块外部微波辐射计开机的起始时刻，将预置在内部的固定参数发送到偏置电压产生模块，产生偏置电压发送到直流偏置放大模块；外部微波辐射计开机工作之后，接收AD变换模块输出数字信号，通过计算获得需要的电压控制参数，将电压控制参数输出到偏置电压产生模块； 偏置电压产生模块接收控制参数产生模块发送的电压控制参数，将电压控制参数进行数模转换后得到小于等于+5V的模拟电压，与内部产生的+5V电压进行比较，即所述小于等于+5V的模拟电压减去所述内部产生的+5V电压,得到一个小于等于O的偏置电压,输出给直流偏置放大模块。
2.根据权利要求I所述的一种直流偏置放大电路，其特征在于所述偏置电压产生模块包括DA变换模块、比较器模块和高稳电压产生模块，其中DA变换模块接收控制参数产生模块输出的电压控制参数，将电压控制参数进行数模转换后得到小于等于+5V的模拟电压，输出到比较器模块的正端；高稳电压产生模块产生高稳+5V电压,输出到比较器模块负端；比较器模块将从DA变换模块接收的小于等于+5V的模拟电压与从高稳电压产生模块接收的高稳+5V电压进行比较，即所述小于等于+5V的模拟电压减去所述内部产生的+5V电压，得到一个小于等于O的偏置电压,输出给直流偏置放大模块。
3.根据权利要求I所述的一种直流偏置放大电路，其特征在于所述控制参数产生模块在外部微波辐射计开机工作之后，通过如下方法获得需要的电压控制参数 (1)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否为最大值MAX，如果是最大值，则设定初始调整量为M，其中O < M < MAX，按照设定的调整量步进值L，其中O < L < MAX，可计算调整量D = M/L，在现有控制参数的基础上减去所述调整量D后换算成16进制数输出，如果相减结果小于OxOOH，则使用OxOOH ； (2)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否大于目标值T并且小于最大值MAX，如果是，按照设定的调整量步进值L，可计算调整量D = (N-T)/L，在现有控制参数基础上减去所述调整量D后换算成十六进制数输出，如果相减结果小于OxOOH，则使用OxOOH ;其中0 < T < MAX，0 < L < MAX ; (3)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否为最小值MIN，如果是最小值，则设定初始调整量为M，其中0 < M < MAX，按照设定的调整量步进值L，其中0 < L < MAX，可计算调整量D = M/L，在现有控制参数的基础上加上所述调整量D后换算成16进制数输出，如果相加结果大于OxFFH，则使用OxFFH ； (4)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否小于目标值T并且大于最小值MIN，如果是，按照设定的调整量步进值L，可计算调整量D = (N-T)/L，在现有控制参数基础上加上所述调整量D后换算成十六进制数后输出，如果相加结果大于OxFFH，则使用OxFFH ;其中0 < T < MAX，0 < L < MAX ; (5)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否在TiLmV之间，如果是，则不进行调整，其中T为目标值，且0 < T < MAX，L为调整量步进值，且0 < L < MAX。
4.一种包括权利要求I所述的直流偏置放大电路的微波辐射计，其特征在于还包括与所述直流偏置放大电路依次连接的检波器、中频放大器、低通滤波器、混频器、带通滤波器和低噪声放大器。
5.一种包括权利要求I所述的直流偏置放大电路的微波辐射计，其特征在于还包括与所述直流偏置放大电路依次连接的检波器、射频放大器、带通滤波器和低噪声放大器。
6.基于权利要求I所述直流偏置放大电路的微波辐射计通道电压控制方法，其特征在于包括如下步骤 (1)微波辐射计开机起始时刻，控制参数产生模块将预置在内部的固定参数发送到偏置电压产生模块，产生偏置电压发送到直流偏置放大模块； (2)微波辐射计开机工作之后，当微波辐射计观测到内部的热定标源，微波辐射计检波器输出通道观测信号至直流偏置放大模块，直流偏置放大模块同时接收偏置电压产生模块产生的直流偏置电压，形成一个加法器电路，将输入的通道观测信号减去直流偏置电压，相减结果按照设计的放大倍数放大后输出给AD变换模块； (3)AD变化模块接收直流偏置放大模块输出的电压信号，将模拟电压信号转换为数字信号，并输出至控制参数产生模块； (4)控制参数产生模块接收AD变换模块输出数字信号，通过计算获得需要的电压控制参数，将电压控制参数输出至偏置电压产生模块； (5)偏置电压产生模块接收控制参数产生模块发送的电压控制参数，将电压控制参数进行数模转换后得到小于等于+5V的模拟电压，与内部产生的+5V电压进行比较，即所述小于等于+5V的模拟电压减去所述内部产生的+5V电压,得到一个小于等于0的偏置电压,输出至直流偏置放大模块，回到步骤(2)。
7.根据权利要求6所述的基于直流偏置放大电路的微波辐射计通道电压控制方法，其特征在于所述步骤(4)中控制参数产生模块获得需要的电压控制参数的具体过程如下 (1)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否为最大值MAX，如果是最大值，则设定初始调整量为M，其中0 < M < MAX，按照设定的调整量步进值L，其中0 < L < MAX，可计算调整量D = M/L，在现有控制参数的基础上减去所述调整量D后换算成16进制数输出，如果相减结果小于OxOOH，则使用OxOOH ； (2)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否大于目标值T并且小于最大值MAX，如果是，按照设定的调整量步进值L，可计算调整量D = (N-T)/L，在现有控制参数基础上减去所述调整量D后换算成十六进制数输出，如果相减结果小于OxOOH，则使用OxOOH ;其中0 < T < MAX，0 < L < MAX ; (3)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否为最小值MIN，如果是最小值，则设定初始调整量为M，其中0 < M < MAX，按照设定的调整量步进值L，其中0 < L < MAX，可计算调整量D = M/L，在现有控制参数的基础上加上所述调整量D后换算成16进制数输出，如果相加结果大于OxFFH，则使用OxFFH ； (4)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否小于目标值T并且大于最小值MIN，如果是，按照设定的调整量步进值L，可计算调整量D = (N-T)/L，在现有控制参数基础上加上所述调整量D后换算成十六进制数后输出，如果相加结果大于OxFFH，则使用OxFFH ;其中0 < T < MAX，0 < L < MAX ; (5)当微波辐射计观测内部的热定标源时，控制参数产生模块判断AD变换模块的输出电压结果N是否在TiLmV之间，如果是，则不进行调整，其中T为目标值，且0 < T < MAX，L为调整量步进值，且0 < L < MAX。
全文摘要
本发明涉及基于直流偏置放大电路的微波辐射计通道电压控制方法，当微波辐射计观测到内部的热定标源，微波辐射计检波器输出通道观测信号至直流偏置放大模块，同时接收偏置电压产生模块产生的直流偏置电压，形成一个加法器电路，将输入的通道观测信号减去直流偏置电压，相减结果放大后输出给AD变换模块；AD变化模块将模拟电压信号转换为数字信号，并输出至控制参数产生模块；控制参数产生模块通过计算获得需要的电压控制参数，输出至偏置电压产生模块，偏置电压产生模块进行电压比较，得到小于等于0的偏置电压，输出至直流偏置放大模块，本发明降低了对产生偏置电压器件的性能要求，同时降低自动电压控制电路对微波辐射计本身性能的影响。
文档编号G01J5/10GK102829878SQ20121030398
公开日2012年12月19日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日
发明者李延明, 姜敏, 余锐, 游继红, 陈文新 申请人:西安空间无线电技术研究所