基于MCS-51单片机的微波脉冲功率测试系统

ByGrith4

! f1 O# R. D, f% f摘要:介绍以MCS-51系列高性能8位单片机89C51为控制核心设计的一种微波脉冲功率测试系统,给出了其工作原理硬件
组成及实现自动测试的软件。
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关键词:单片机:微波:功率测试:脉冲功率
- P: P+ h& i4 _" `1 Z3 e3 O
1工作原理
本系统充分利用89C51单片机的控制和计算能
+ ]3 A! [9 ^2 e& w力,采用MCS-51汇编语言,设计了一种基于平均功率
法的微波脉冲测试系统。
平均功率法测量的是射频脉冲复重周期的平均功
率，并采用辅助方法测出脉冲的占空系数。设脉冲为
; q1 [4 d  z3 \/ _' f0 y矩形，宽度为τ,重复周期为T。则脉冲峰值功率为:
P。=P/Q=PT/τ
+ K! x1 ?  Z0 b! t' W, @上式中,Q=τ/T是射频脉冲的占空系数。
6 {4 B# T6 X  C: d( {5 p+ R测量时,用示波器显示其脉冲波形，并测量脉冲重
* k4 y- ~) D' S( j( ^复周期T和宽度T。用测量连续波功率的方法测出脉
7 X# C& k1 C) c# @冲的平均功率P。
. z" M9 A1 t( z当使用衰减器和定向耦合器时,若衰减器两端匹
配时的衰减量为A(dB),定向耦合器的过渡衰减量为
$ `- |9 u: X1 V2 f$ NC(dB),方向性为无穷大,则脉冲峰值功率为:
/ k" {5 }0 L$ Q( i( W, EP。=(P T/T) x10'(A+C)/10.
) p8 J' p) k( M3 N7 X当脉冲为非理想矩形时,须乘以修正系数K进行
" D8 k/ Y6 f: _修正,即P , =(KP。T/r) x104+C)/10。K等于实际脉
冲的峰值功率电平与具有同样宽度和面积的等效矩形
. z( F% n5 u. B" H脉冲电平之比。K经常是估计的,理想矩形脉冲K=1。
2硬件组成
8 c3 r' n, |: t  {本系统硬件主要由测量模块和控制模块组成。
2.1测 量模块
在测量模块中,微波信号被转换成易于进一步变
换并用低频装置加以测量的电信号。测量模块主要
由可调衰减器、定向耦合器、匹配负载、峰值检波器、
0 F; R  q- n8 V* C, G' s" T4 U示波器、热电偶等组成，如图1所示。
微波功率经可调衰减器先进行一定量的衰减,再
# o$ X6 ^' c0 p( m( K由定向耦合器耦合部分能量分别送到热电偶和峰值检
* P2 x1 Q3 Q" m& ~( @; {3 G! |( G4 d波器，其余大部分能量由匹配负载吸收。送往峰值检
( \' k" b" P( J, W) j9 r波器的信号由示波器显示其脉冲波形,并测量脉冲重.
复周期T和宽度T。送往热电偶的信号由热电偶转换
% ^# r2 B3 p% ~2 u2 _, W成电压信号,送往控制模块进行处理。
3 d) o, U0 d( Y  E# I" ?  q( v2.2控制模块.
控制模块将测量模块的输出信号进行处理和显示
并控制整个系统的运行,由89C51单片机系统实现其
功能，分为4个部分:人机接口、信号采集通道、串行通
0 w' L' b: c0 b3 j$ R2 w1 e信及微处理器,其组成如图2所示。


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由89C51单片机系统实现其功能，分为4个部分:人机接口、信号采集通道、串行通信及微处理器