一种射频功率检测装置的制作方法

本实用新型涉及射频功率检测技术领域，尤其涉及一种射频功率检测装置。

背景技术：

功率是表征射频信号特性的一个重要参数，射频功率检测装置是射频技术领域最基本的测试装置之一。射频功率检测装置广泛应用于无线电通信、雷达、电子对抗、广播电视等军用、民用科研、生产和维护领域。

目前，常用的射频功率检测装置，参见图1，包括增益频率补偿器01、功率电压转换器02和分析处理器03。取样的射频信号经过增益频率补偿器01进行增益补偿后，送到功率电压转换器02；功率电压转换器02把射频信号的功率转换成电压信号，并对电压信号进行滤波处理；分析处理器03对滤波处理后的电压信号进行采样分析，得到射频信号的功率。

但是，经发明人研究发现，上述射频功率检测装置仅能检测频段范围在1GHz以内的射频信号，无线电通信、雷达、电子对抗、广播电视等领域常用的频段在6GHz以上的射频信号无法测量其功率。

技术实现要素：

为克服相关技术中存在的问题，本实用新型提供一种射频功率检测装置，包括：电源、二极管检波电路、数据采集处理器和通信显示模块，其中，

所述电源分别电连接至所述二极管检波电路、数据采集处理器和通信显示模块，所述二极管检波电路、数据采集处理器和通信显示模块依次电连接；

所述二极管检波电路包括第一电阻、检波二极管和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述电源电连接、另一端与所述检波二极管的输入端电连接，所述第一电阻的一端还通过第二电容与接地端电连接；所述检波二极管的输入端通过第一电容与射频信号接收端电连接、输出端通过第三电容与射频信号发射端电连接；所述第二电阻的一端与所述检波二极管的输出端电连接、另一端与所述数据采集处理器的输入端电连接，所述第二电阻的另一端还分别通过相互并联的第四电容和第三电阻与接地端电连接。

优选地，所述数据采集处理器包括：运算放大子电路、模拟数字转换器、现场可编程门阵列器件和时钟晶振，其中，

所述运算放大子电路的输入端与所述第二电阻的另一端电连接、输出端与所述模拟数字转换器的模拟信号输入端电连接，所述模拟数字转换器的时钟信号输入端与所述现场可编程门阵列器件的时钟信号输出端电连接、数字信号输出端与所述现场可编程门阵列器件的信号输入端电连接，所述现场可编程门阵列器件的信号输出端与所述通信显示模块的输入端电连接、时钟信号输入端与所述时钟晶振的输出端电连接。

优选地，所述运算放大子电路包括：运算放大器、第四电阻和第五电阻，其中，

所述运算放大器的第一输入端与所述第二电阻的另一端电连接、第二输入端接地、输出端与所述第五电阻的一端电连接，所述第五电阻的另一端与所述模拟数字转换器的模拟信号输入端电连接，所述第四电阻的一端与所述运算放大器的第二输入端电连接、另一端与所述运算放大器的输出端电连接。

优选地，所述第四电阻和第五电阻的阻值相同。

优选地，所述通信显示模块包括：USB转串口芯片和计算机，所述USB转串口芯片的输入端与所述第五电阻的另一端电连接、输出端与所述计算机通过RS232串口通信连接。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型实施例提供一种射频功率检测装置，包括：电源、二极管检波电路、数据采集处理器和通信显示模块，其中，所述电源分别电连接至所述二极管检波电路、数据采集处理器和通信显示模块，所述二极管检波电路、数据采集处理器和通信显示模块依次电连接；所述二极管检波电路包括第一电阻、检波二极管和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述电源电连接、另一端与所述检波二极管的输入端电连接，所述第一电阻的一端还通过第二电容与接地端电连接；所述检波二极管的输入端通过第一电容与射频信号接收端电连接、输出端通过第三电容与射频信号发射端电连接；所述第二电阻的一端与所述检波二极管的输出端电连接、另一端与所述数据采集处理器的输入端电连接，所述第二电阻的另一端还分别通过相互并联的第四电容和第三电阻与接地端电连接。本实用新型实施例提供的射频功率检测装置的二极管检波电路能检测任意频段的取样射频信号，取样的射频信号经二极管检波电路中检波和滤波处理后，输出的调频信号经数据采集处理器放大后转换为数字信号，并将数字信号发送给通信显示模块，提出取样射频信号的功率，进行直观显示。本装置能够检测任意频段的射频信号的功率，检测频段范围广，能够满足无线电通信、雷达、电子对抗、广播电视等领域常用的频段在6GHz以上的射频信号的功率测试。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术提供的一种射频功率检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种射频功率检测装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种二极管检波电路的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的一种数据采集处理器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的一种运算放大子电路的结构示意图；

图1-5中，符号表示：01-增益频率补偿器，02-功率电压转换器，03-分析处理器，1-电源，2-二极管检波电路，21-第一电容，22-检波二极管，23-第一电阻，24-第二电容，25-第三电容，26-第二电阻，27-第四电容，28-第三电阻，3-数据采集处理器，31-运算放大子电路，311-运算放大器，312-第四电阻，313-第五电阻，32-模拟数字转换器，33-现场可编程门阵列器件，34-时钟晶振，4-通信显示模块。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本实用新型实施例提供一种射频功率检测装置，参见图2，包括：电源1、二极管检波电路2、数据采集处理器3和通信显示模块4，其中，

所述电源1分别电连接至所述二极管检波电路2、数据采集处理器3和通信显示模块4，所述二极管检波电路2、数据采集处理器3和通信显示模块4依次电连接。

所述电源1为本装置的供电模块，在本实用新型实施例中，所述电源1包括直流电源和若干电平转换芯片，所述直流电源分别电连接至若干所述电平转换芯片电连接，若干所述电平转换芯片将直流电源的电压转换为所述二极管检波电路2、数据采集处理器3和通信显示模块4中若干部件的需求电压，为所述二极管检波电路2、数据采集处理器3和通信显示模块4中若干部件供电。在具体实施过程中，所述直流电源包括5V直流电源。

所述二极管检波电路用于将取样射频信号进行检波，在本实用新型实施例中，参见图3，所述二极管检波电路2包括第一电容21、检波二极管22、第一电阻23、第二电容24、第三电容25、第二电阻26、第四电容27和第三电阻28，其中，

所述电源1电连接至所述第一电阻23的一端，所述第一电阻23的另一端与所述检波二极管22的输入端电连接。在本实用新型实施例中，所述第一电阻23的一端与所述电源1的多个所述电平转换芯片电连接，通过多个所述电平转换芯片将5V的电压转换为1.5V左右，从而为检波二极管供电。

所述第一电阻23的一端通过第二电容24与接地端电连接。在具体实施过程中，所述第一电阻23包括零电阻，用于与所述检波二极管匹配，使检波二极管的输入电压为1.5V。在具体实施过程中，所述第二电容24的电容量为1pF-2pF。

所述检波二极管22的输入端还通过第一电容21与射频信号接收端电连接，所述检波二极管22的输出端通过第三电容25与射频信号发射端电连接。射频信号接收端将接收的射频信号通过所述第一电容21发送给所述检波二极管22；所述射频信号发射端通过所述第三电容25接收所述检波二极管22发送的射频信号。当所述检波二极管的输入端输入一个取样射频信号时，由于检波二极管的单向导电性，只有电压高于而额定值的部分可以通过所述检波二极管。在具体实施过程中，所述射频信号接收端包括接收射频信号的端口或者直接发射射频信号的装置的输出端；所述射频信号发射端包括发射射频信号的端口或者接收射频信号的装置的输入端。在本实用新型实施例中，所述第一电容和第三电容的电容值均为0.5pF-2pF，当然，在具体实施过程中，所述0.5pF-2pF为所述第一电容和第三电容的优选电容值范围，用户可根据实际情况对所述第一电容和第三电容的电容值进行任意设定，在此不做具体限定。

在具体实施过程中，所述检波二极管22包括VMMK-3213型检波二极管，VMMK-3213型检波二极管能够对频率为6GHz-18GHz的射频信号进行检波，可以满足无线电通信、雷达、电子对抗、广播电视等领域射频功率检测的需求。当然，VMMK-3213型检波二极管为检波二极管的优选结构，在具体实施过程中，用户可根据实际情况选取任意型号的检波二极管，在此不做具体限定。

所述第二电阻26的一端与所述检波二极管22的输出端电连接，所述第二电阻26的另一端还分别通过相互并联的第四电容27和第三电阻28与接地端电连接。所述第四电容与所述第二电阻配合对所述检波二极管输出的高频信号对地短路，所述第三电阻的作用为阻抗匹配，所述第四电容、第二电阻和第三电阻，对检波二极管的输出信号进行滤波，使所述二极管检波电路输出信号基本上是低频信号。输入所述二极管检波电路的取样射频信号，经所述二极管检波电路检波和滤波处理后转换为模拟的调频信号。在本实用新型实施例中，所述第四电容的电容量为1pF-2pF，第二电阻的阻值包括10kΩ，第三电阻的阻值包括10kΩ，当然，在具体实施过程中，10kΩ为第二电阻和第三电阻的优选阻值，用户可根据实际情况对所述第二电阻和第三电阻的阻值进行任意设定，在此不做具体限定。

所述第二电阻26的另一端还与所述数据采集处理器3的输入端电连接。所述数据采集处理器用于将二极管检波电路检波后模拟的调频信号进行放大，转换成数字信号后进行处理。

在一种可能的实施例中，所述数据采集处理器3，参见图4，包括：运算放大子电路31、模拟数字转换器32、现场可编程门阵列器件33和时钟晶振34，其中，

所述运算放大子电路31的输入端与所述第二电阻26的另一端电连接、输出端与所述模拟数字转换器32的模拟信号输入端电连接。在本实用新型实施例中，参见图5，所述运算放大子电路31包括：运算放大器311、第四电阻312和第五电阻313，其中，

所述运算放大器311的第一输入端与所述第二电阻26的另一端电连接、第二输入端接地、输出端与所述第五电阻313的一端电连接，所述第五电阻313的另一端与所述模拟数字转换器32的模拟信号输入端电连接，所述第四电阻312的一端与所述运算放大器311的第二输入端电连接、另一端与所述运算放大器311的输出端电连接。在具体实施过程中，所述运算放大器包括OP184FS型运算放大器，OP184FS型运算放大器为运算放大器的优选结构，在具体实施过程中，用户可根据实际需要选取任意型号的运算放大器。

如图5所示，所述运算放大器的第一输入端和第二输入端的电压相同，第二输入端还接地，根据运算放大器的放大原理，通过调节所述第四电阻和第五电阻的阻值来所述运算放大子电路放大的倍数，在本实用新型实施例中，运算放大子电路的放大倍数为2倍，所述第四电阻312和第五电阻313的阻值相同。2倍是运算放大子电路的放大倍数的优选倍数，当然，在具体实施过程中，用户可根据实际需要任意设定所述运算放大子电路的放大倍数，即任意设定所述第四电阻和第五电阻的阻值，所述运算放大子电路的放大倍数、第四电阻和第五电阻的阻值，在此均不做具体限定。

所述模拟数字转换器32的模拟信号输入端与运算放大子电路31的输出端电连接，在本实用新型实施例中，所述模拟数字转换器32的模拟信号输入端与所述第五电阻313另一端电连接。所述模拟数字转换器用于将放大后的模拟调频信号转换为数字信号。

所述模拟数字转换器32的时钟信号输入端与所述现场可编程门阵列器件33的时钟信号输出端电连接、数字信号输出端与所述现场可编程门阵列器件33的信号输入端电连接。在本实用新型实施例中，所述模拟数字转换器包括Ltc2315-12型模拟数字转换芯片，现场可编程门阵列器件包括EP1C3T100C8N型现场可编程门阵列器件。放大后的模拟调频信号通过Ltc2315-12型模拟数字转换芯片的模拟信号输入引脚AIN输入到Ltc2315-12型模拟数字转换芯片中，EP1C3T100C8N型现场可编程门阵列器件通过Ltc2315-12型模拟数字转换芯片的SCK引脚，输入一个10MHz的时钟信号给Ltc2315-12型模拟数字转换芯片，并拉高Ltc2315-12型模拟数字转换芯片引脚CS的电平，使Ltc2315-12型模拟数字转换芯片开始采集输入的模拟调频信号，采集过程就是一个模拟数字转换的过程，采集完后通过Ltc2315-12型模拟数字转换芯片的SDO引脚把采集完的数据发送给EP1C3T100C8N型现场可编程门阵列器件。当然，Ltc2315-12型模拟数字转换芯片和EP1C3T100C8N型现场可编程门阵列器件分别是模拟数字转换芯片和现场可编程门阵列器件的优选结构，在具体实施过程中，用户可根据实际需要选取任意型号的模拟数字转换芯片和现场可编程门阵列器件。

所述现场可编程门阵列器件33的时钟信号输入端与所述时钟晶振34的输出端电连接。在本实用新型实施例中，所述时钟晶振34包括DSA535SGB-20.000M型时钟晶振，当所述现场可编程门阵列器件开始工作时，所述时钟晶振34的输出端给现场可编程门阵列器件一个20MHz的时钟让它开始工作，所述现场可编程门阵列器件把所述模拟数字转换器采集的数字信号根据所述20MHz的时钟信号按照相应的编码规则拼接在一起。

所述现场可编程门阵列器件33的信号输出端与所述通信显示模块4的输入端电连接。所述现场可编程门阵列器件将拼接在一起的数字信号输送给所述通信显示模块计算并进行直观显示。

所述通信显示模块4包括：USB转串口芯片和计算机，所述USB转串口芯片的输入端与所述第五电阻313的另一端电连接、输出端与所述计算机通过RS232串口通信连接。所述现场可编程门阵列器件输出的数字信号在所述USB转串口芯片转换一下，再发送给RS232串口，通过RS232串口发送给所述计算机，进行直观显示。在具体实施过程中，计算机通过RS232串口发送数据采集命令至现场可编程门阵列器件，所述现场可编程门阵列器件收到命令，启动模拟数字转化器进行数据采集，采集一定量的数据后返回给计算机，计算机接收到数据后，通过一定算法提取出射频信号的功率。在本实用新型实施例中，所述USB转串口芯片包括PL-2303HXD型USB转串口芯片，在具体实施过程中，PL-2303HXD型USB转串口芯片是USB转串口芯片的优选结构，用户可根据实际需要选取任意型号的USB转串口芯片，在此不做具体限定。

在具体实施过程中，所述电源中的若干电平转换芯片逐个与所述运算放大器的电源输入端、模拟数字转换器的电源输入端、现场可编程门阵列器件的电源输入端、时钟晶振的电源输入端、USB转串口芯片的电源输入端电连接，所述电源通过若干电平转换芯片将电压进行转换，转换为所述运算放大器、模拟数字转换器、现场可编程门阵列器件、时钟晶振和USB转串口芯片的需求电压，进而为所述运算放大器、模拟数字转换器、现场可编程门阵列器件、时钟晶振和USB转串口芯片供电。

本实用新型实施例提供一种射频功率检测装置，包括：电源、二极管检波电路、数据采集处理器和通信显示模块，其中，所述电源分别电连接至所述二极管检波电路、数据采集处理器和通信显示模块，所述二极管检波电路、数据采集处理器和通信显示模块依次电连接；所述二极管检波电路包括第一电阻、检波二极管和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述电源电连接、另一端与所述检波二极管的输入端电连接，所述第一电阻的一端还通过第二电容与接地端电连接；所述检波二极管的输入端通过第一电容与射频信号接收端电连接、输出端通过第三电容与射频信号发射端电连接；所述第二电阻的一端与所述检波二极管的输出端电连接、另一端与所述数据采集处理器的输入端电连接，所述第二电阻的另一端还分别通过相互并联的第四电容和第三电阻与接地端电连接。本实用新型实施例提供的射频功率检测装置的二极管检波电路能检测任意频段的取样射频信号，取样的射频信号经二极管检波电路中检波和滤波处理后，输出的调频信号经数据采集处理器放大后转换为数字信号，并将数字信号发送给通信显示模块，提出取样射频信号的功率，进行直观显示。本装置能够检测任意频段的射频信号的功率，检测频段范围广，能够满足无线电通信、雷达、电子对抗、广播电视等领域常用的频段在6GHz以上的射频信号的功率测试。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里实用新型的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本申请旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本实用新型未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。