微波检波信号增益自动控制方法研究与实现
摘 要智能微波开关信调电路采用了三级程控放电路各级放电路增益由多路数电位器35控制。
测量电路对灵敏调节电位器输出电压进行测量保证各级输出不失真情况下根据约束条件分配测量结所对应总增益并形成增益分配表。
调系统控制核心309增益分配表得到数电位器调整值并按照调整值调节电位器阻值实现增益动控制。
该方法不要单片机进行量复杂增益计算程节省运行和程序存储空。
关键词调; 动增益控制; 数电位器; 程控放电路图分类73; 73献标识码编00373X(0)9007503 Rlz g rl r rv glL Zl, Z X, G l( l lr grg X’ vr X’ 70065, ; X’ X’ 7006, )br rg rgrbl lg r l gl l r r rv , g lg r rll b 35 ll gl r r r r g vlg r r g v rg r , rb l g rrg vlg gl r, r g rb bl r, r g r rb b lr g , r g ll rg r l r, 309 g vl gl r g b kg ll bl, r r rg vl rlz rl g l lx g ll r b rrllr, v r rgr rg Kr l; G; gl r; rgrbl lg r收稿日期0090 引 言智能微波开关是种基微波波束障碍法实现对物体位置实监测智能仪表。
智能微波开关现场部分分发射和接收两部分两部分分别被安装垂直物流方向仓或传输带两端。
发射部分发射出调制高频微波脉冲信；接收部分接收信并调、放和滤波等系列处理终将处理信送入微处理器(309)进行判断从而确定被测物体位(或有无)。
实际工业应用智能微波开关应用环境复杂发射部分和接收部分相对距离不确定性、干扰等因素造成微波检波信幅值动态围很。
若放电路增益将会引起信“削顶”失真；若放电路增益将会使信幅值偏低而引起误判。
这两种情况都将使续测量和处理电路无法正确识别信。
另外由微波检波器接收到微波信幅值与微波开关发射器和接收器距离成指数衰减关系因满足不距离使用要设计采取多级放方法弥补微波信幅值指数衰减以保证距离变化定围放信幅值基保持不变以便检测。
了保证信检测准确性放电路必须合理分配各级增益使每级不失真且放信达到佳测量围提高接收部分灵敏以确保整智能微波开关系统检测正确无误。
有关增益动控制方法很多由应用环境以及实现方法不而各具特色。
献［］提出了种两级级控制总增益方法采用两片8367芯片组成放电路并通合理计算和分配两级增益保证了输出电压不失真提高了系统线性性能。
然而两级放电路增益有限了满足更宽增益围要要增加更多级以保证有足够可调节增益。
采用微处理器309控制带8位易失性存储器四路数电位器35组成三级级放电路实现了对微波检波信放增益动控制。
方法工作效率高适合宽动态围增益控制。
下边分别从硬件电路设计、软件设计思路及总体实现方法等方面进行分析。
增益动控制系统框架设计智能微波开关接收部分对接收到微波检波器输出信进行前置固定增益(增益约)放以及滤波以通三级程控放电路放将信幅值放到要围再由续电路进行调和处理。
放器级模型如图所示。
图 放器级模型了适应宽动态围应用,放器增益控制必须足够灵活。
当输入幅值特别候放电路要能够将幅值信放到要围；当输入幅值特别候放电路还应该能够将幅值信压缩。
因级放电路设计关键要对信既可以放也可以压缩。
增益动控制电路硬件设计根据宽动态围检波器输出信特(输出信约500 μV~75 V)设计级程控增益放电路要适应如宽动态围信放又能够滤除噪声故采用集成运放、程控数电位器和电容组成了反相输入阶低通滤波电路［］还具有增益调节功能微处理器可以通程序控制电路增益。
所设计级程控增益放部分电路原理图如图所示(其R和R程控数电位器R)。
通以上分析可以看出级程控增益放部分不仅可以将信幅值放也可以将信幅值压缩使得微波信幅值始终保持适当围。
另外由R0非常且接近R所以当刚上电取8(相当抽头)近似有g。
二级程控增益放部分电路原理图如图3所示(其R和R程控数电位器R)。
如宽动态围如何分配各级增益才能使整放电路输出信幅值达到佳值？实验先采用了两种方法分配各级增益。
种方法是三级增益步调节()由各级输出电压限制导致增益可调围变窄。
如调则总增益从而将造成信幅值太引起失真；如调太总增益就变得很造成信难以被检测出。
由级增益变化围既可以将微波检波信放又可以将其压缩所以级放电路整三级放电路起到关键作用。
因总增益不变情况下先调节二级和三级增益当这两级增益确定再根据要调节级增益。
二级和三级放电路增益公式相了提高调节效率将二级和三级增益进行步调节即 因只要先确定出g就可以很方便地得到g值。
各级增益计算步骤() 将总增益G线性等分成 096级(灵敏采样位数位［56］)；() 再根据式(3)和式()所确定各级增益围对应每级G确定出每级g值并根据式(9)确定出二、三级放电路数电位器刀口位置调整值和3；(3) g确定根据式(6)即可得出每级g值进而根据式()计算出级放电路数电位器刀口位置调整值。
3 增益动控制软件设计制作软件将计算各级放器对应比例值和3做成表存入处理器309以备调节由处理程序。
系统工作通调节灵敏旋钮控制总增益G当灵敏旋钮被调到值309取灵敏值得出对应总增益值通表方式得到各级数电位器放比例值,和3并将其输出给35各存储器35再按照存储器,和3值调节数电位器改变反馈电阻阻值从而实现增益调控。
结 论设计三级级放电路应用智能微波开关接收部分增益控制电路实现了对微波调信增益动态控制。
多级增益分配程局部增益线性分配其余按照约束方程计算并形成增益分配表供表控制增益。
增益动控制放电路硬件电路实现简便；适用~37 3宽动态围增益调节；又由增益调节是通表方式完成节省了系统计算降低了编程难整系统工作效率高。
实际应用能够满足工业要并取得了理想效。
参 考 献［］王军旗,刘晓晖,邹显炳接收射频前段频放器增益控制电路设计［］电子技术应用009(8)6063［］詹姆斯VV尼尔森苏珊VV里德尔电路［］7版北京电子工业出版社,005［3］l r L65L65 l q g l r 75 z GB Rlrl rl lr \ \ l r, 999［］r lg 33X35X \ \ r lg , 00［5］秦龙30单片机应用系统开发型实例［］武汉国电力出版社,005［6］x r30XXX l r′ g \ r x r, 006