一种功率检测反馈电路和天线设备系统的制作方法

本申请涉及无线技术领域，更具体地说，涉及一种功率检测反馈电路和天线设备系统。

背景技术：

在某些以电磁波为工质的天线设备系统中，该系统的天线会对外以一定功率和方向发射电磁波，为了保证发射功率满足系统的设定，需要对其天线的发射功率进行检测，通过检测结果对该系统的功率输出进行控制，以使天线设备系统能够以预设功率正常发射电磁波。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种功率检测反馈电路和天线设备系统，用于保证天线设备系统能够以预设功率正常发射电磁波。

为了实现上述目的，现提出的方案如下：

一种功率检测反馈电路，应用于天线设备系统，所述功率检测反馈电路包括采集装置、整流滤波电路、放大缓冲电路和判断电路，其中：

所述采集电路用于采集所述天线设备系统的发射天线所发射的电磁波信号，并输出第一信号；

所述整流滤波电路用于对所述第一信号进行整流处理和滤波处理，并输出第二信号；

所述放大缓冲电路用于对所述第二信号进行放大处理，并输出第三信号；

所述判断电路用于接收所述第三信号，并将所述第三信用与预设电平阈值进行比较，当所述第三信号高于所述预设电平阈值时输出第一控制信号，当，所述第三信号低于所述预设电平阈值时输出第二控制信号，所述第一控制信号用于降低所述发射天线的发射功率，所述第二控制信号用于提高所述发射天线的发射功率。

可选的，所述功率检测反馈电路的供电设备为变压器电路，其中：

所述变压器电路用于将辅助设备输出的10伏直流电转换为所述功率检测反馈电路中各部件所需要的5伏直流电。

可选的，所述变压器电路包括dc/dc元件、第一电感、第二电感、第三电感、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第三电容和第四电容，其中：

所述dc/dc元件的输入端用于接收所述10伏直流电、输出端与所述第一电感的一端连接；

所述第一电感的另一端分别与所述第一二极管的正极、所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一电容的一端连接；

所述第一二极管的负极分别与所述第一电容的另一端、所述第二电感的一端连接；

所述第二电感的另一端分别与所述第二二极管的正极、所述第三二极管的负极连接，所述第三二极管的正极分别于所述第二电容的一端、第二电阻的一端、所述第三电容的一端、所述第四电容的一端连接；

所述第二二极管的负极分别与所述第二电容的另一端、所述第二电阻的另一端、所述第三电感的一端连接；

所述第三电感的另一端作为所述变压器电路的电压输出端，且分别与所述第三电容的另一端、所述第四电容的另一端连接。

可选的，所述采集电路包括拾波天线，用于采集所述电磁波信号并输出所述第一信号。

可选的，所述整流滤波电路包括第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第三电阻、第四电阻、第四电感和第四二极管，其中：

所述第五电容的一端作为所述功率检测反馈电路的输入端，用于接收所述第一信号，且分别与所述第六电容的一端、所述第三电阻的一端连接，所述第五电容的另一端接地，所述第六电容的另一端接地；

所述第三电阻的另一端分别与所述第七电容的一端、所述第八电容的一端、所述第九电容的一端、所述第四电感的一端连接，所述第七电容的另一端接地，所述第八电容的另一端接地；

所述第九电容的另一端与所述第十电容的一端连接，所述第十电容的另一端分别与所述第四电感的另一端、所述第十一电容的一端、所述第十二电容的一端、所述第四二极管的正极连接，所述第十一电容的另一端接地、所述第十二电容的另一端接地；

所述第四二极管的负极作为所述整流滤波电路的输出端，且分别与所述第四电阻的一端、所述第十三电容的一端连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第十三电容的另一端接地。

可选的，所述整流滤波电路还包括第五二极管、第五电阻和第十四电容，其中：

所述第五二极管的正极与所述第四二极管的正极连接；

所述第五二极管的负极作为所述整流滤波电路的辅助输出端，且分别与所述第五电阻的一端、所述第十四电容的一端连接；

所述第五电阻的另一端接地，所述第十四电容的另一端接地。

可选的，所述放大缓冲电路包括fet输入运算放大器、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十五电容、第十六电容、第十七电容、第十八电容、第十九电容和第五电感，其中：

所述第六电阻的一端作为所述放大缓冲电路的输入端，且分别与所述第七电阻的一端、所述第八电阻的一端、所述第十五电容的一端连接，所述第七电阻的另一端接地，所述第十五电容的另一端接地；

所述第八电阻的另一端分别与所述fet输入运算放大器的正相输入端、所述第十六电容的一端连接，所述第十六电容的另一端接地；

所述fet输入运算放大器的反相输入端通过所述第九电阻接地，且分别与所述第十电阻的一端、所述第十七电容的一端、所述第十八电容的一端连接；

所述fet输入运算放大器的输出端分别与所述第十七电容的另一端、所述第十八电容的另一端、所述第十一电阻的一端连接；

所述第十一电阻的另一端分别与所述第十电阻的另一端、所述第十九电容的一端所述第五电感的一端连接，所述第十九电容的另一端接地，所述第五电感的另一端作为所述放大缓冲电路的输出端。

可选的，所述判断电路包括比较器，其中：

所述比较器用于接收所述第三信号和所述预设电平阈值，并根据所述第三信号和所述预设电平阈值的比较结果输出所述第一控制信号或所述第二控制信号。

一种天线设备系统，设置有如上所述的功率检测反馈电路，其中：

所述功率检测反馈电路的判断电路的输出端与所述天线设备系统的发射天线的发射驱动电路信号连接。

从上述的技术方案可以看出，本申请公开了一种功率检测反馈电路和天线设备系统，该电路包括采集装置、整流滤波电路、放大缓冲电路和判断电路。采集电路用于采集天线设备系统的发射天线所发射的电磁波信号，并输出第一信号；整流滤波电路用于对第一信号进行整流处理和滤波处理，并输出第二信号；放大缓冲电路用于对第二信号进行放大处理，并输出第三信号；判断电路用于接收第三信号，并将第三信用与预设电平阈值进行比较，当第三信号高于预设电平阈值时输出第一控制信号，当，第三信号低于预设电平阈值时输出第二控制信号，第一控制信号用于降低发射天线的发射功率，第二控制信号用于提高发射天线的发射功率。从这里就可以看出，通过第一控制信号和第二控制信号的控制，就使得发射天线的发射功率与预设功率无限接近或者趋同，从而保证天线设备系统能够以预设功率正常发射电磁波。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例的一种功率检测反馈电路的框图；

图2为本申请实施例的一种变压器电路的电路图；

图3为本申请实施例的一种整流滤波电路的电路图；

图4为本申请实施例的另一种整流滤波电路的电路图；

图5为本申请实施例的一种放大缓冲电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一

图1为本申请实施例的一种功率检测反馈电路的框图。

如图1所示，本实施例提供的功率检测反馈电路应用于天线设备系统中，具体包括采集装置10、整流滤波电路20、放大缓冲电路30和判断电路40，其中整流滤波电路分别与采集装置、放大缓冲电路连接，放大缓冲电路还与判断电路连接。

采集装置用于采集天线设备系统、如雷达、移动基站、无线电发射塔的发射天线所发射的电磁波信号，生成并输出反映该电磁波信号的功率的第一信号。鉴于电磁波信号大都为正弦波信号，因此这里获得并输出的第一信号同样为正弦波信号。

该采集装置优选拾波天线，能够采集的电磁波信号的频率从数千赫兹到几百兆赫兹。采集装置不仅限于拾波天线，只要时能够将空间中的电磁波信号转换为电信号的电路、元件等均可以实现该采集装置。

整流滤波电路用于对第一信号进行整流滤波，由于第一信号为正弦波信号，为了对其功率进行检测，需要对第一信号进行整流和滤波处理，以便得到平滑的电平信号。

整流滤波电路包括滤波电路和整流电路。滤波电路又包括低通滤波电路和带阻滤波电路。低通滤波电路采用rc低通滤波电路，电容电阻值根据实际需求选取，使得截止频率等于采集到的正弦信号的频率，目标将正弦信号的高次谐波滤除干净。根据需求，可采用二级及更高级次的低通滤波电路，使得滤波效果更佳。

同时，为了将采集到正弦信号的二次谐波彻底滤除，在低通滤波器电路后再增加lc带阻滤波器电路，中心频率即为正弦信号的二次谐波频率。这样，从滤波电路输出的采集信号基本为标准的、无高次谐波的正弦信号了。

滤波电路后接整流电路。考虑到采集得到的正弦信号电流较小，电压较高，故整流电路采用半波整流的方式。同时半波整流电路后端需放置若干个滤波电容，将整流后的杂波去除干净。经过滤波、整流电路后，采集到的类正弦信号将转化为某一幅值的直流的第二信号。

考虑到后续判断电路的输入阻抗较小，若直接将滤波整流后的直流电平信号输入至判断电路，会由于判断电路输入阻抗过小导致信号急剧衰耗，造成误判。故在滤波整流电路后利用放大缓冲电路增加输入阻抗，降低输出阻抗。同时，考虑到信号在传输过程中的衰耗，还需进行放大处理，使得信号保持足够的电压水平值，从而得到第三信号。

判断电路用于对第三信号进行判断，具体来说该判断电路的核心为比较器，如lm139系列的比较器，用于将第三信号与预设电平阈值进行比较，该预设电平阈值反映发射天线发射功率正常时对应的电平值。

通过比较，如果第三信号高于预设电平阈值，则输出第一控制信号，第一控制信号用于降低该发射天线的发射功率，其实质是用于控制向发射天线发送驱动信号的发射驱动模块的输出功率；如果第三信号低于预设电平阈值，则输出第二控制信号，第二控制信号用于提高该发射天线的发射功率，其实质是用于控制上述发射驱动模块的输出功率；通过以上控制可以使该发射功率与预设电平阈值相匹配。

从上述技术方案可以看出，本实施例提供了一种功率检测反馈电路，该电路应用于天线设备系统，包括采集装置、整流滤波电路、放大缓冲电路和判断电路。采集电路用于采集天线设备系统的发射天线所发射的电磁波信号，并输出第一信号；整流滤波电路用于对第一信号进行整流处理和滤波处理，并输出第二信号；放大缓冲电路用于对第二信号进行放大处理，并输出第三信号；判断电路用于接收第三信号，并将第三信用与预设电平阈值进行比较，当第三信号高于预设电平阈值时输出第一控制信号，当，第三信号低于预设电平阈值时输出第二控制信号，第一控制信号用于降低发射天线的发射功率，第二控制信号用于提高发射天线的发射功率。从这里就可以看出，通过第一控制信号和第二控制信号的控制，就使得发射天线的发射功率与预设功率无限接近或者趋同，从而保证天线设备系统能够以预设功率正常发射电磁波。

本实施例中的功率检测反馈电路中各部件和电路所用的驱动电压为+5伏，为此需要为其提供+5伏的驱动电压，另外，该功率检测反馈电路应用的天线设备系统中的直流电压为+10伏，因此需要供电设备利用+10伏电压转换为+5伏电压，为实现该目的，本申请中的供电设备包括变压器电路。

该变压器电路包括dc/dc元件u1、第一电感l1、第二电感l2、第三电感l3、第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第一电阻r1、第二电阻r2、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3和第四电容c4，如图2所示。

所述dc/dc元件的输入端用于接收所述+10伏直流电，并输出+5伏直流电，其输出端与所述第一电感的一端连接；该dc/dc元件为直流降压元件。第一电感的参数优选1.8μh。

所述第一电感的另一端分别与所述第一二极管的正极、所述第一电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端与所述第一电容的一端连接；第一电阻的阻值为360ω，第一电容的容值为10nf。

所述第一二极管的负极分别与所述第一电容的另一端、所述第二电感的一端连接；第二电感的参数为6.8μh。

所述第二电感的另一端分别与所述第二二极管的正极、所述第三二极管的负极连接，所述第三二极管的正极分别于所述第二电容的一端、第二电阻的一端、所述第三电容的一端、所述第四电容的一端连接。

所述第二二极管的负极分别与所述第二电容的另一端、所述第二电阻的另一端、所述第三电感的一端连接；第二电容的容值优选4.7nf，第二电阻的阻值为100kω。

所述第三电感的另一端作为所述变压器电路的电压输出端，且分别与所述第三电容的另一端、所述第四电容的另一端连接。第三电感的参数为6.8μh，第三电容的容值为10nf，第四电容的容值为1nf。

本申请中的整流滤波电路包括第五电容c5、第六电容c6、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11、第十二电容c12、第十三电容c13、第三电阻r3、第四电阻r4、第四电感l4和第四二极管d4，如图3所示。

所述第五电容的一端作为所述功率检测反馈电路的输入端，用于接收所述第一信号，且分别与所述第六电容的一端、所述第三电阻的一端连接，所述第五电容的另一端接地，所述第六电容的另一端接地；

所述第三电阻的另一端分别与所述第七电容的一端、所述第八电容的一端、所述第九电容的一端、所述第四电感的一端连接，所述第七电容的另一端接地，所述第八电容的另一端接地；

所述第九电容的另一端与所述第十电容的一端连接，所述第十电容的另一端分别与所述第四电感的另一端、所述第十一电容的一端、所述第十二电容的一端、所述第四二极管的正极连接，所述第十一电容的另一端接地、所述第十二电容的另一端接地；

所述第四二极管的负极作为所述整流滤波电路的输出端，且分别与所述第四电阻的一端、所述第十三电容的一端连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第十三电容的另一端接地。

其中，第五电容的容值为10pf，第六电容的容值为10pf、第七电容的容值为30pf、第八电容的容值为270pf、第九电的容值为5.6pf容、第十电的容值为6.8pf容、第十一电容的容值为10pf、第十二电容的容值为10pf、第十三电容的容值为820pf、第三电阻的阻值为1kω、第四电阻的阻值为8.2kω、第四电感的参数为2.7μh。

另外，该整流滤波电路还包括第五二极管d5、第五电阻r5和第十四电容c14，如图4所示。所述第五二极管的正极与所述第四二极管的正极连接；所述第五二极管的负极作为所述整流滤波电路的辅助输出端，且分别与所述第五电阻的一端、所述第十四电容的一端连接；所述第五电阻的另一端接地，所述第十四电容的另一端接地。

第五电阻的阻值为8.2kω，第十四电容的容值为33pf。

本申请中的放大缓冲电路合适的fet输入运算放大器，选取恰当阻值的电阻，可以同时实现电压放大缓冲的功能。该放大缓冲电路包括fet输入运算放大器u2、第六电阻r6、第七电阻r7、第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十五电容c15、第十六电容c16、第十七电容c17、第十八电容c18、第十九电容c19和第五电感l5，如图5所示。

所述第六电阻的一端作为所述放大缓冲电路的输入端，且分别与所述第七电阻的一端、所述第八电阻的一端、所述第十五电容的一端连接，所述第七电阻的另一端接地，所述第十五电容的另一端接地；

所述第八电阻的另一端分别与所述fet输入运算放大器的正相输入端、所述第十六电容的一端连接，所述第十六电容的另一端接地；

所述fet输入运算放大器的反相输入端通过所述第九电阻接地，且分别与所述第十电阻的一端、所述第十七电容的一端、所述第十八电容的一端连接；

所述fet输入运算放大器的输出端分别与所述第十七电容的另一端、所述第十八电容的另一端、所述第十一电阻的一端连接；

所述第十一电阻的另一端分别与所述第十电阻的另一端、所述第十九电容的一端所述第五电感的一端连接，所述第十九电容的另一端接地，所述第五电感的另一端作为所述放大缓冲电路的输出端。

fet输入运算放大器u2优选ad850运算放大器，其中，第六电阻的阻值为10kω，第七电阻的阻值为8kω，第八电阻的阻值为1.3kω，第九电阻的阻值为43kω，第十电阻的阻值为20kω，第十一电阻的阻值为100ω，第十五电容的容值为3.3nf，第十六电容的容值为1nf、第十七电容的容值为10pf，第十八电容的容值为10pf，第十九电容的容值1nf，第五电感的参数为6.8μh。

实施例二

本实施例提供了一宗天线设备系统，该系统设置有上一实施例所提供的功率检测反馈电路。该功率检测反馈电路包括采集装置、整流滤波电路、放大缓冲电路和判断电路。采集电路用于采集天线设备系统的发射天线所发射的电磁波信号，并输出第一信号；整流滤波电路用于对第一信号进行整流处理和滤波处理，并输出第二信号；放大缓冲电路用于对第二信号进行放大处理，并输出第三信号；判断电路用于接收第三信号，并将第三信用与预设电平阈值进行比较，当第三信号高于预设电平阈值时输出第一控制信号，当，第三信号低于预设电平阈值时输出第二控制信号，第一控制信号用于降低发射天线的发射功率，第二控制信号用于提高发射天线的发射功率。从这里就可以看出，通过第一控制信号和第二控制信号的控制，就使得发射天线的发射功率与预设功率无限接近或者趋同，从而保证天线设备系统能够以预设功率正常发射电磁波。

其中的判断电路的输出端与所述天线设备系统的发射天线的发射驱动电路信号连接。用于对发送驱动电路的输出功率进行调节。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。