一种中长波通信的功率检测系统

本发明涉及电力电子，尤其涉及一种中长波通信的功率检测系统。

背景技术：

1、功率放大器是中长波通信系统的重要组成部分，其主要将小信号进行功率放大，实现远距离的信号发射。中长波通信系统中功率放大器的核心部分是利用mos管搭建全桥电路，将高压直流输入逆变为与射频输入信号同频同相的方波信号。放大后的方波信号作为滤波器的输入信号，经滤波器以及后级处理实现信号还原再馈入天线进行发射。输出功率是判断功率放大器工作状态的标准之一，为保证实时了解功率放大器工作状态，设计一个中长波通信的功率检测系统十分有必要。

技术实现思路

1、为了实时检测中长波通信的输出功率，本发明提出一种中长波通信的功率检测系统。

2、本申请公开了一种中长波通信的功率检测系统，包括定向耦合电路、峰值检波电路、隔离电路、差分放大电路和同相放大电路；

3、所述定向耦合电路的输入端与射频输入信号连接，输出端与后级负载zl连接；所述峰值检波电路包括正向功率检波电路和反向功率检波电路，其中正向功率检波电路的输入端与定向耦合电路的耦合端连接，反向功率检波电路的输入端与定向耦合电路的隔离端连接。定向耦合电路的输入端接收的射频输入信号是待测信号，耦合端耦合出的信号用于功率采集，输出端的射频输出信号作为后级的输入信号。峰值检波电路的作用是将耦合出的交流信号转换为直流信号供后级ad采集。定向耦合器能够从主传输线中取样一小部分电信号，而且不显著影响主线上的信号，从而不必将测量设备直接连接在高电压或者高功率的信号源上。

4、所述隔离电路的输入端与正向功率检波电路的输出端连接，隔离电路的同相输出端与差分放大电路的同相输入端连接，隔离电路的反相输出端与差分放大电路的反相输入端连接。隔离电路的作用在于阻止干扰信号和噪声进入电压测量系统，同时保护ad采集器及其他电子元件不受因不匹配、信号源故障或其他意外情况等造成的高电压影响，同时隔离输入和输出，从而实现系统各部分之间实现单向或双向的信息传输。

5、所述差分放大电路的输出端与同相放大电路的同相输入端连接。差分放大电路用于抑制共模干扰，提高信号质量，同相放大电路用于放大输入信号并保持输入信号与输出信号的相位一致，有利于提高ad采集的准确性。

6、优选的，所述定向耦合电路包括两个相同的变压器，即第一变压器t1和第二变压器t2；

7、所述第一变压器t1初级线圈的一端与射频输入信号连接，另一端与定向耦合电路的输出端连接，第一变压器t1次级线圈的一端接地，另一端与第二变压器t2的次级线圈以及正向功率检波电路连接；

8、所述第二变压器t2初级线圈的一端与定向耦合电路的输出端连接，另一端接地，第二变压器t2次级线圈的一端与第一变压器t1的次级线圈连接，另一端与反向功率检波电路连接。

9、优选的，所述正向功率检波电路包括二极管d1，二极管d1的阳极连接有第一变压器t1的次级线圈以及电阻r1，电阻r1连接有电容c2，二极管d1的阴极连接有电阻r3和电容c1，电阻r3与电容c1并联，电容c1接地。

10、优选的，所述反向功率检波电路包括二极管d2，二极管d2的阳极连接有第二变压器t2的初级线圈以及电阻r2，电阻r2连接有电容c3，二极管d2的阴极连接有电阻r4和电容c4，电阻r4与电容c4并联，电容c4接地。

11、优选的，所述隔离电路包括隔离放大器，隔离放大器包括vdd1、vdd2、vinp、vinn、voutp、voutn、gnd1和gnd2八个端口；所述vdd1和vdd2均连接有供电电压和两个并联的电容，两个并联的电容接地；所述vinp为正相输入端，vinn为反相输入端，vinp和vinn之间并联有电容c7和电阻r6，电容c7和电阻r6并联后经过电阻r5与正向功率检波电路的输出端连接；所述vinn经过电阻r7与gnd1连接，gnd1和gnd2均接地；所述voutp为反相输出端，voutp经过电阻r12与差分放大电路的反相输入端连接，所述voutn为同相输出端，voutn经过电阻r9与差分放大电路的同相输入端连接。

12、优选的，所述差分放大电路包括第一运算放大器，所述第一运算放大器包括out、v-、+in、-in和v+五个端口；所述out为输出端，out连接有电阻r10，电阻r10并联有电容c12，电容c12接地；所述v-接地，所述v+连接有供电电压，v+与供电电压之间并联有电容c13，电容c13接地；所述+in为同相输入端，+in连接有电阻r8，电阻r8接地；-in为反相输入端，-in与out之间并联有电阻r11。

13、优选的，所述同相放大电路包括第二运算放大器，所述第二运算放大器包括8个引脚；所述引脚2为第二运算放大器的反相输入端，引脚2连接有电阻r13，电阻r13接地；所述引脚3为第二运算放大器的同相输入端，引脚3经过电阻r14与差分放大电路的输出端连接，所述引脚4接地，引脚3和引脚4之间并联有电容c14；所述引脚7连接有供电电压以及电容c15，电容c15接地；所述引脚2和引脚6之间并联有电阻r15，所述引脚1、引脚5和引脚8悬空。

14、本发明的有益效果：

15、(1)本发明的功率检测系统避免了因测量而影响信号传输的问题。

16、(2)经过隔离电路、差分放大电路、同相放大电路处理的待测信号，可以保证功率采集的稳定性和准确性，还可以避免因前级电路故障，待测信号不稳定等因素对主控板造成的影响。

技术特征：

1.一种中长波通信的功率检测系统，其特征在于，包括定向耦合电路、峰值检波电路、隔离电路、差分放大电路和同相放大电路；

2.根据权利要求1所述的中长波通信的功率检测系统，其特征在于，所述定向耦合电路包括两个相同的变压器，即第一变压器t1和第二变压器t2；

3.根据权利要求2所述的中长波通信的功率检测系统，其特征在于，所述正向功率检波电路包括二极管d1，二极管d1的阳极连接有第一变压器t1的次级线圈以及电阻r1，电阻r1连接有电容c2，二极管d1的阴极连接有电阻r3和电容c1，电阻r3与电容c1并联，电容c1接地。

4.根据权利要求3所述的中长波通信的功率检测系统，其特征在于，所述反向功率检波电路包括二极管d2，二极管d2的阳极连接有第二变压器t2的初级线圈以及电阻r2，电阻r2连接有电容c3，二极管d2的阴极连接有电阻r4和电容c4，电阻r4与电容c4并联，电容c4接地。

5.根据权利要求4所述的中长波通信的功率检测系统，其特征在于，所述隔离电路包括隔离放大器，隔离放大器包括vdd1、vdd2、vinp、vinn、voutp、voutn、gnd1和gnd2八个端口；

6.根据权利要求5所述的中长波通信的功率检测系统，其特征在于，所述差分放大电路包括第一运算放大器，所述第一运算放大器包括out、v-、+in、-in和v+五个端口；

7.根据权利要求6所述的中长波通信的功率检测系统，其特征在于，所述同相放大电路包括第二运算放大器，所述第二运算放大器包括8个引脚；

技术总结本发明公开了一种中长波通信的功率检测系统，包括定向耦合电路、峰值检波电路、隔离电路、差分放大电路和同相放大电路；峰值检波电路包括正向功率检波电路和反向功率检波电路；隔离电路的输入端与正向功率检波电路的输出端连接，隔离电路的同相输出端与差分放大电路的同相输入端连接，隔离电路的反相输出端与差分放大电路的反相输入端连接；差分放大电路的输出端与同相放大电路的同相输入端连接。本发明的功率检测系统避免了因测量而影响信号传输的问题，可以保证功率采集的稳定性和准确性，还可以避免因前级电路故障，待测信号不稳定等因素对主控板造成的影响。技术研发人员：朱玉玉,黄飘逸,李浩然受保护的技术使用者：西南科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/25