基于MCS-51单片机的微波脉冲功率测试系统

ByGrith4

. ~- C, Q# `$ B0 }3 @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。
. p9 ^: `7 Z1 w$ Q" T
" d. P( u# S4 Y5 N1 Z( C9 g关键词:单片机:微波:功率测试:脉冲功率
9 ]' j0 _* G1 @! F
: K# C" |" X2 {% _7 X1工作原理
本系统充分利用89C51单片机的控制和计算能
" \8 i' U0 u9 q# n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。
+ r4 }+ W# W  `! }4 u& }平均功率法测量的是射频脉冲复重周期的平均功
! Y4 O! j% P; T- }( I' H率，并采用辅助方法测出脉冲的占空系数。设脉冲为
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
上式中,Q=τ/T是射频脉冲的占空系数。
+ O4 x/ r9 E, `' Z测量时,用示波器显示其脉冲波形，并测量脉冲重
8 N2 o! |- C4 }, c7 h4 q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。
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
C(dB),方向性为无穷大,则脉冲峰值功率为:
0 d/ N3 I) v- t) H! N5 j# M- z; L' |P。=(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
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。
! ]+ R1 k" `' a; k! L2硬件组成
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
" e0 j9 {& I% Y: w- x; E( G4 ^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、
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
; p3 a9 D8 q# y; z) [) I由定向耦合器耦合部分能量分别送到热电偶和峰值检
波器，其余大部分能量由匹配负载吸收。送往峰值检
. O- e, |$ O! I2 T2 c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
成电压信号,送往控制模块进行处理。
) p# [$ W! a1 `) K; b2 |' D8 W2.2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
9 q7 `- [8 x2 d功能，分为4个部分:人机接口、信号采集通道、串行通
4 T, B7 e* {9 g! Y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