基于MCS-51单片机的微波脉冲功率测试系统

ByGrith4

* E( [7 d2 H) a/ c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
! Y) _- F& C3 E" _, c0 f8 ]+ z组成及实现自动测试的软件。

关键词:单片机:微波:功率测试:脉冲功率

1工作原理
本系统充分利用89C51单片机的控制和计算能
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。
: c* q+ a0 E- U6 w' |9 q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
矩形，宽度为τ,重复周期为T。则脉冲峰值功率为:
; |0 T# d* p( T) j3 B$ h) @: jP。=P/Q=PT/τ
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
$ E0 H& `6 U3 k; y0 t2 z冲的平均功率P。
1 O+ r6 g. n' p3 @% i. S当使用衰减器和定向耦合器时,若衰减器两端匹
$ V$ |! k2 Y) R6 Q; O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:
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
; c, t. b$ C- z1 k% l* y冲的峰值功率电平与具有同样宽度和面积的等效矩形
2 _: \8 j: H9 |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
本系统硬件主要由测量模块和控制模块组成。
4 Y; M3 L3 O+ [/ ~. ^) c2.1测 量模块
3 t+ M0 A, j+ |# O/ ?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、
. o# v; Z$ w0 Z8 J. z  @$ r) P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
波器，其余大部分能量由匹配负载吸收。送往峰值检
: e1 |( l, k/ O$ [波器的信号由示波器显示其脉冲波形,并测量脉冲重.
6 A9 m) v! b7 B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。
2.2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