基于MCS-51单片机的微波脉冲功率测试系统

ByGrith4

" X! P: m- Y: o/ `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。

8 Z7 c- n3 Y1 W3 ~; R1 _关键词:单片机:微波:功率测试:脉冲功率

1工作原理
1 d" m4 p& B7 t. z7 }; m本系统充分利用89C51单片机的控制和计算能
4 `( t4 w8 [  e! J5 V力,采用MCS-51汇编语言,设计了一种基于平均功率
5 M$ j2 @0 b& ^1 v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
+ e' |! F& ^8 Q矩形，宽度为τ,重复周期为T。则脉冲峰值功率为:
0 s2 N9 g" ^: d9 `& B( FP。=P/Q=PT/τ
! I, \. s$ P# s( L" @; J* e  R1 x* `上式中,Q=τ/T是射频脉冲的占空系数。
测量时,用示波器显示其脉冲波形，并测量脉冲重
复周期T和宽度T。用测量连续波功率的方法测出脉
冲的平均功率P。
' |. l1 [1 I+ @4 _0 a' Y% r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
  y- u0 x% P) a9 @0 JC(dB),方向性为无穷大,则脉冲峰值功率为:
9 X- k$ P4 f3 a, q# v" Z2 RP。=(P T/T) x10'(A+C)/10.
当脉冲为非理想矩形时,须乘以修正系数K进行
6 G7 `' c8 B' A, s! m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
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
+ @' Q; R6 G- o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
7 x4 R( |6 c* X/ I" o, m9 V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
2 Q" O) r% m% U7 L由可调衰减器、定向耦合器、匹配负载、峰值检波器、
! x9 U& }* _" w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
由定向耦合器耦合部分能量分别送到热电偶和峰值检
" }/ N) S% d' h* J波器，其余大部分能量由匹配负载吸收。送往峰值检
波器的信号由示波器显示其脉冲波形,并测量脉冲重.
+ }7 m5 Y# X8 Q& N( V2 r复周期T和宽度T。送往热电偶的信号由热电偶转换
! p- s, r' x6 L1 `8 M3 A7 F成电压信号,送往控制模块进行处理。
. N7 x+ e/ q* R; l2.2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
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