输出端与滤波单元3的输入端连接，滤波单元3的输出端与峰值检波单元4的输入端连接，峰值检波单元4的输出端与单片机5的输入端连接。单片机5可以连接有显示单元和信号指示单元。
[0030]该无线电磁波检测装置的无线电波检测的实质是如何实现将功率信号无失真的转换为电压信号，这个转换的过程由对数功率检测器2来完成。天线1产生的射频微波信号经过对数功率检测器2会产生随射频微波信号的功率成正比例的低频方波信号，随着射频功率的增加，方波信号的幅值在增加。经过对数功率检测器2，将射频输入信号转变为低频信号，再经过下一级的滤波单元3，可以消除掉在对数功率检测器2后端产生的较低频率与各高频频段内的白噪声与杂波信号，同时对实际的信号几乎不存在任何的影响。
[0031]如图2所示，天线1包括第一容抗阵列6、第一阻抗阵列7、第二容抗阵列8、第三容抗阵列9、第二阻抗阵列10和第四容抗阵列11，第一阻抗阵列7与第一容抗阵列6连接，第二容抗阵列8与第一阻抗阵列7连接，第二阻抗阵列10与第三容抗阵列9连接，第四容抗阵列11与第二阻抗阵列10连接。第二容抗阵列8和第三容抗阵列9之间设有1±0.1mm的间隙，该间隙作为天线1的输出端。对数功率检测器2的输入端置于第二容抗阵列8和第三容抗阵列9之间。
[0032]该电路集成了电阻电容构成的阻抗网络来参与信号的校正，因为信号频带较广，图中的电阻电容经过精密的计算，包括天线的长度与线抗、馈抗的关系。因为该天线检测的频带在(50MHz，5GHz)频域之间，所对应的电磁波的波长大于6厘米，为了满足天线长度与无线电磁波检测装置PCB的板长的限制，最终确定了无线电波检测电线的长度。因为天线检测的频带较广，一般的电容检测的信号的电压都与信号的频率成正比的关系，所对应的为了消减掉该频率对功率的影响，通过改变天线的线抗大小，调解信号所对应的电流值的大小，来通过控制功率的大小使得天线信号的输出功率只满足与天线信号检测的无线电波的电场强度有关，而不与信号的频率有关，即实现信号的检测功率与信号强度成正比关系。
[0033]如图3所示，对数功率检测器2包括第一对数放大器13、第二对数放大器14、第三对数放大器15、第四对数放大器16、第一检波器17、第二检波器18、第三检波器19、第四检波器20、第五检波器21、求和器22和电压调整器23。第一对数放大器13的输出端与第二对数放大器14的输入端连接，第二对数放大器14的输出端与第三对数放大器15的输入端连接，第三对数放大器15的输出端与第四对数放大器16的输入端连接，第一检波器17的输入端与第一对数放大器13的输入端连接，第二检波器18的输入端与第一对数放大器13的输出端连接，第三检波器19的输入端与第二对数放大器14的输出端连接，第四检波器20的输入端与第三对数放大器15的输出端连接，第五检波器21的输入端与第四对数放大器16的输出端连接，第一检波器17、第二检波器18、第三检波器19、第四检波器20和第五检波器21这五个检波器的输出端均连接到求和器22的输入端，求和器22的输出端与电压调整器23的输入端连接。
[0034]第一对数放大器13、第二对数放大器14、第三对数放大器15和第四对数放大器16均可以采用10dB对数放大器。
[0035]第一对数放大器13、第二对数放大器14、第三对数放大器15和第四对数放大器16之间采用直接耦合的方式，射频微波信号12经过各对数放大器和检波器到达求和器22，最后经过电压调整器23，经过反向的电压调整器的反馈回路以便得到更加理想的输入信号，该过程将信号进行调理后输出低频方波信号24。信号的传递函数为U0= a(e p b-c)，当信号大于最小值时，输出的电压信号满足与输入功率的指数函数成正比的关系。当然该方式只适用于正弦波输入信号，当输入其他的波形时，则需要进行功率的参数校正。上述情况仅适用于(50MHz，5GHz)的频域范围，当信号的频率不在该范围之内，信号的功率存在不同程度的失真，达不到信号检测的要求。当信号处在频带内，因为产品灵敏度高，允许以较低信号的电平进行测量，降低了耦合至检波器所需的功耗，典型的信号范围为1.25mV至224mV或-45dB 至 OdB。
[0036]对数功率检测器2输出的数字波形，数字波形的峰值为1]。= a(e p b-c)，因此省略了采用双电源放大器供电方式的选择，采用了较为简单易行的单电源的供电方式。虽然供电方式较为简单，但并不影响信号的品质，同时使检测电路更加的简单可靠。信号的放大电路使用较为常用的正向比例放大电路，电路容易操作，放大倍数可控制。经过后面的峰值检波单元4，测量方波信号的峰值，因为在一个射频无线电波影响范围内，因为射频信号的间断性与各区域的不稳定，导致了在一定的检测范围内信号的跳跃变化，或者信号的不稳定导致的信号的跳跃变化，因而使用峰值检波电路，在几个变化的信号区间内提取信号的最大值。从而避免了因为信号的变化导致的信号的不稳定的情况。
[0037]需要说明的是，图3所示的电路中，第一对数放大器13和第二检波器18为一组处理单元，第二对数放大器14和第三检波器19为一组处理单元，第三对数放大器15和第四检波器20为一组处理单元，第四对数放大器16和第五检波器21为一组处理单元，这四组处理单元的结构只是举例，可以只设置一组处理单元，也可以设置两组或三组，或者五组以上的处理单元。
[0038]以上所述仅对本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡是在本发明的权利要求限定范围内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种无线电磁波检测装置，其特征在于，包括天线、对数功率检测器、滤波单元和峰值检波单元，所述天线的输出端与所述对数功率检测器的输入端连接，所述对数功率检测器的输出端通过所述滤波单元与所述峰值检波单元连接。2.根据权利要求1所述的无线电磁波检测装置，其特征在于，所述对数功率检测器包括第一对数放大器、第一检波器、第二检波器、求和器和电压调整器，所述第一检波器的输入端与所述第一对数放大器的输入端连接，所述第二检波器的输入端与所述第一对数放大器的输出端连接，所述第一检波器和第二检波器的输出端连接到所述求和器的输入端，所述求和器的输出端与所述电压调整器的输入端连接。3.根据权利要求2所述的无线电磁波检测装置，其特征在于，还包括第二对数放大器、第三对数放大器、第四对数放大器、第三检波器、第四检波器和第五检波器，所述第二对数放大器的输入端与所述第一对数放大器的输出端连接，所述第二对数放大器的输出端与所述第三对数放大器的输入端连接，所述第三对数放大器的输出端与所述第四对数放大器的输入端连接，所述第三检波器的输入端与所述第二对数放大器的输出端连接，所述第四检波器的输入端与所述第三对数放大器的输出端连接，所述第五检波器的输入端与所述第四对数放大器的输出端连接，所述第三检波器、第四检波器和第五检波器的输出端连接到所述求和器的输入端。4.根据权利要求3所述的无线电磁波检测装置，其特征在于，所述第一对数放大器、第二对数放大器、第三对数放大器和第四对数放大器均为10dB对数放大器。5.根据权利要求2、3或4所述的无线电磁波检测装置，其特征在于，所述天线包括第一容抗阵列、第一阻抗阵列、第二容抗阵列、第三容抗阵列、第二阻抗阵列和第四容抗阵列，所述第一阻抗阵列与所述第一容抗阵列连接，所述第二容抗阵列与所述第一阻抗阵列连接，所述第二阻抗阵列与所述第三容抗阵列连接，所述第四容抗阵列与所述第二阻抗阵列连接，所述第二容抗阵列和第三容抗阵列之间设有间隙。6.根据权利要求5所述的无线电磁波检测装置，其特征在于，所述间隙为1±0.1mm。
【专利摘要】本发明涉及一种无线电磁波检测装置，其解决了现有电磁辐射检测仪检测频带窄、检测精度低、成本高的技术问题，其包括天线、对数功率检测器、滤波单元和峰值检波单元，天线的输出端与对数功率检测器的输入端连接，对数功率检测器的输出端通过滤波单元与峰值检波单元连接。本发明广泛用于无线电波检测技术领域。
【IPC分类】G01R21/00, G01R29/08
【公开号】CN105353227
【申请号】CN201510862539
【发明人】刘春泽, 宋伟宁
【申请人】威海北洋电气集团股份有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月30日