一種基于rfid無線傳輸?shù)念l率功率一體化測量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及測試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于RFID無線傳輸?shù)念l率功率一體化測量裝置，還涉及一種基于RFID無線傳輸?shù)念l率功率一體化測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電子裝備的升級換代，對電子裝備的保障工作提出了更高的要求。在保障過程中，電子裝備的頻率和功率是需要頻繁測試的基本指標，為了保證保障效率，需要將頻率、功率測試儀器與其他測試儀器組網(wǎng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)測試信息系統(tǒng)。
[0003]目前最接近本發(fā)明的方案是采用有線組網(wǎng)構(gòu)建信息測試系統(tǒng)，通過網(wǎng)線將頻率計、功率計以及其他測試儀器與主控計算機構(gòu)建有線網(wǎng)絡(luò)信息測試系統(tǒng)，將測試數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)送至主控計算機。
[0004]頻率計、功率計與主控計算機構(gòu)建的有線網(wǎng)絡(luò)測試信息系統(tǒng)，存在以下缺點:
[0005]頻率計和功率計體積偏大，不方便攜帶和在空間狹小位置使用；并且測試頻率和功率需要分別將頻率計和功率計接到被測試端口，測試效率低；
[0006]受被測設(shè)備位置限制，通過網(wǎng)線構(gòu)建測試系統(tǒng)十分不便，特別是在測試端口比較多的狹小空間，網(wǎng)線的布置十分困難，嚴重影響測試效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提出了一種基于RFID (無線射頻識別技術(shù))無線傳輸?shù)念l率功率一體化測量裝置及方法，解決了現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)測試信息系統(tǒng)受被測設(shè)備位置限制，網(wǎng)線的布置困難的問題。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0009]一種基于RFID無線傳輸?shù)念l率功率一體化測量裝置，包括:取樣檢波微波組件，頻率功率一體化測量電路，時基參考和本振產(chǎn)生電路，RFID電路模塊；
[0010]輸入信號接入到取樣檢波微波組件，在取樣檢波微波組件中，功分器將信號進行分配，一路進行功率測量，一路進行頻率測量；
[0011]進行功率測量的信號，首先經(jīng)過阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)進行阻抗匹配，信號經(jīng)過阻抗匹配后，送至檢波信號預(yù)放大電路，將信號轉(zhuǎn)換為正、負兩路檢波信號，并通過斬波器將正、負檢波信號轉(zhuǎn)換為一路交流斬波信號，交流斬波信號送至頻率功率一體化測量電路中的功率測量電路，然后進行AD取樣，取樣數(shù)據(jù)送至CPU模塊，在CPU模塊內(nèi)部完成功率測量的數(shù)據(jù)采集、計算和補償；
[0012]進行頻率測量的另一路信號，經(jīng)功分器功分后送至微波開關(guān)，微波開關(guān)的輸出信號有兩路，低頻信號送至低頻放大整形電路，經(jīng)過限幅放大、分頻之后，送至脈沖產(chǎn)生電路；高頻信號送至微波取樣器進行取樣下變頻，取樣下變頻的本振信號由時基參考和本振產(chǎn)生電路提供，與所述高頻信號進行混頻，在微波取樣器內(nèi)部經(jīng)過濾波后，輸出中頻信號，中頻信號送至中頻放大整形電路，經(jīng)過限幅放大、分頻之后，送至脈沖產(chǎn)生電路；
[0013]在脈沖產(chǎn)生電路中，分頻之后的信號經(jīng)過比較器，產(chǎn)生符合TTL電平的被測脈沖，被測脈沖送至脈沖計數(shù)測頻電路；
[0014]在脈沖計數(shù)測頻電路中，對于低頻信號，得到被測脈沖的頻率值后乘以分頻系數(shù)，就是低頻信號的準確頻率值；對于高頻信號，在脈沖計數(shù)測頻電路中得到被測脈沖的頻率值乘以分頻系數(shù)以后，再根據(jù)本振信號頻率和微波取樣器中所用到的本振諧波次數(shù)，共同得到高頻信號的頻率；
[0015]所述時基參考和本振產(chǎn)生電路中還產(chǎn)生計數(shù)時鐘，送至脈沖計數(shù)測頻電路，為脈沖計數(shù)測頻電路提供計數(shù)時鐘；
[0016]RFID電路模塊，通過網(wǎng)絡(luò)接口與CPU模塊通信。
[0017]可選地，所述功率測量電路A16中將交流斬波信號分為兩個量程，一個量程為I: 1，一個量程為1: 100，兩個量程的信號同時送到一個16位的Σ -AADC進行取樣，取樣數(shù)據(jù)送至CPU模塊。
[0018]可選地，所述低頻信號在低頻放大整形電路中，經(jīng)過限幅放大、8倍分頻之后，送至脈沖產(chǎn)生電路；
[0019]所述中頻信號在中頻放大整形電路中，經(jīng)過限幅放大、2倍分頻之后，送至脈沖產(chǎn)生電路；
[0020]對于低頻信號，在脈沖計數(shù)測頻電路中得到被測脈沖的頻率值后乘以8，就是低頻信號的準確頻率值；對于高頻信號，在脈沖計數(shù)測頻電路中得到被測脈沖的頻率值乘以2，再根據(jù)本振信號頻率和取樣器中所用到的本振諧波次數(shù)，共同得到高頻信號的頻率。
[0021]可選地，所述脈沖計數(shù)測頻電路采用倒數(shù)計數(shù)法進行頻率測量，所述倒數(shù)計數(shù)法頻率測量包括:
[0022]I)首先設(shè)置計數(shù)閘門Tgate高電平有效，開始一次頻率測量，Tgate時間大于測量時間；
[0023]2)計數(shù)時鐘Fcuont為所述時基參考和本振產(chǎn)生電路產(chǎn)生的計數(shù)時鐘，在Tgate為高電平時，F(xiàn)cuont開始計數(shù)，并觸發(fā)預(yù)置閘門Tp有效，Tp由計數(shù)時鐘同步；
[0024]3)在Tp有效之后，由被測脈沖Fin產(chǎn)生同步閘門信號Ts，由于Fcuont與Fin不同步，則T0、Tl為隨機的窄脈沖，T0、Tl通過內(nèi)插技術(shù)，得到準確的窄脈沖寬度；
[0025]4)在一次頻率測量中，通過計數(shù)得到被測信號Fin的周期數(shù)K，K個周期對應(yīng)的時間為 Ts = Tp+TO-Tl ；
[0026]5)被測脈沖的頻率 F = K/ (Tp+TO-Tl)；
[0027]得到被測脈沖的頻率值，再根據(jù)輸入信號的波段，以及本振信號頻率和本振的諧波次數(shù)，共同得到輸入信號頻率的準確值。
[0028]可選地，上述的基于RFID無線傳輸?shù)念l率功率一體化測量裝置，還包括接口模塊，用于測試儀器的數(shù)據(jù)顯示、按鍵響應(yīng)操作。
[0029]本發(fā)明還提供了一種基于RFID無線傳輸?shù)念l率功率一體化測量方法，輸入信號接入到取樣檢波微波組件，在取樣檢波微波組件中，功分器將信號進行分配，一路進行功率測量，一路進行頻率測量；
[0030]進行功率測量的信號，首先經(jīng)過阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)進行阻抗匹配，信號經(jīng)過阻抗匹配后，送至檢波信號預(yù)放大電路，將信號轉(zhuǎn)換為正、負兩路檢波信號，并通過斬波器將正、負檢波信號轉(zhuǎn)換為一路交流斬波信號，交流斬波信號送至頻率功率一體化測量電路中的功率測量電路，然后進行AD取樣，取樣數(shù)據(jù)送至CPU模塊，在CPU模塊內(nèi)部完成功率測量的數(shù)據(jù)采集、計算和補償；
[0031]進行頻率測量的另一路信號，經(jīng)功分器功分后送至微波開關(guān)，微波開關(guān)的輸出信號有兩路，低頻信號送至低頻放大整形電路，經(jīng)過限幅放大、分頻之后，送至脈沖產(chǎn)生電路；高頻信號送至微波取樣器進行取樣下變頻，取樣下變頻的本振信號由時基參考和本振產(chǎn)生電路提供，與所述高頻信號進行混頻，在微波取樣器內(nèi)部經(jīng)過濾波后，輸出中頻信號，中頻信號送至中頻放大整形電路，經(jīng)過限幅放大、分頻之后，送至脈沖產(chǎn)生電路；
[0032]在脈沖產(chǎn)生電路中，分頻之后的信號經(jīng)過比較器，產(chǎn)生符合TTL電平的被測脈沖，被測脈沖送至脈沖計數(shù)測頻電路；
[0033]在脈沖計數(shù)測頻電路中，對于低頻信號，得到被測脈沖的頻率值后乘以分頻系數(shù)，就是低頻信號的準確頻率值；對于高頻信號，在脈沖計數(shù)測頻電路中得到被測脈沖的頻率值乘以分頻系數(shù)以后，再根據(jù)本振信號頻率和微波取樣器中所用到的本振諧波次數(shù)，共同得到高頻信號的頻率；
[0034]所述時基參考和本振產(chǎn)生電路中還產(chǎn)生計數(shù)時鐘，送至脈沖計數(shù)測頻電路，為脈沖計數(shù)測頻電路提供計數(shù)時鐘；
[0035]RFID電路模塊通過網(wǎng)絡(luò)接口與CPU模塊通信。
[0036]可選地，所述功率測量電路中將交流斬波信號分為兩個量程，一個量程為1: 1，一個量程為1: 100，兩個量程的信號同時送到一個16位的Σ -AADC進行取樣，取樣數(shù)據(jù)送至CPU模塊。
[0037]可選地，所述低頻信號在低頻放大整形電路中，經(jīng)過限幅放大、8倍分頻之后，送至脈沖產(chǎn)生電路；
[0038]所述中頻信號在中頻放大整形電路中，經(jīng)過限幅放大、2倍分頻之后，送至脈沖產(chǎn)生電路；
[0039]對于低頻信號，在脈沖計數(shù)測頻電路中得到被測脈沖的頻率值后乘以8，就是低頻信號的準確頻率值；對于高頻信號，在脈沖計數(shù)測頻電路中得到被測脈沖的頻率值乘以2，再根據(jù)本振信號頻率和微波取樣器中所用到的本振諧波次數(shù)，共同得到高頻信號的頻率。
[0040]可選地，所述脈沖計數(shù)測頻電路采用倒數(shù)計數(shù)法進行頻率測量。
[0041 ] 可選地，所述倒數(shù)計數(shù)法頻率測量包括:
[0042]I)首先設(shè)置計數(shù)閘門Tgate高電平有效，開始一次頻率測量，Tgate時間大于測量時間；
[0043]2)計數(shù)時鐘Fcuont為所述時基參考和本振產(chǎn)生電路產(chǎn)生的計數(shù)時鐘，在Tgate為高電平時，F(xiàn)cuont開始計數(shù)，并觸發(fā)預(yù)置閘門Tp有效，Tp由計數(shù)時鐘同步；
[0044]3)在Tp有效之后，由被測脈沖Fin產(chǎn)生同步閘門信號Ts，由于Fcuont與Fin不同步，則T0、Tl為隨機的窄脈沖，T0、Tl通過內(nèi)插技術(shù)，得到準確的窄脈沖寬度；
[0045]4)在一次頻率測量中，通過計數(shù)可以得到被測信號Fin的周期數(shù)K，K個周期對應(yīng)的時間為Ts = Tp+TO-Tl