X波段高功率微波脉冲鉴相器设计与实现

为满足高功率微波技术对信号相位差测量的应用需求,设计一种微波脉冲鉴相器,实现X波段脉冲信号相位差的准确测量。鉴相器基于I/Q解调原理,采用无需外加电源供电的双平衡电路结构,以微带电路的形式设计同相功分器和分支线电桥,结合贴片式混频器将两路待测信号进行正交混频,得到与待测相位差相关的电脉冲。电路设计中采用宽带电路结构,扩展使用带宽;结合全电磁仿真对各信号传输通路的相位一致性进行分析计算,避免电路出现初相误差;采用低通滤波器滤除高次谐波干扰,提高鉴相准确度,最后制作实物样机并进行性能测试。测试结果表明,该鉴相器能够实现百纳秒级微波脉冲信号的相位测量,动态范围达到10 d B,最大承受功率22 d Bm,测量误差5°。     

电磁式电压互感器谐波误差测量方法研究

为实现电磁式电压互感器在基波叠加谐波的实际波形下的计量误差测试,提出一种基于有源电子分压器的测量电磁式电压互感器谐波计量特性测量方法.以有源电容式分压器作为宽频比例标准装置,采用误差反馈技术,提高互感器二次转换单元测量准确度,基于LabVIEW和高精度数字化仪完成信号的测量和误差的计算,完成对4台电磁式电压互感器进行谐...     

基于相关原理的相位差测量改进算法及应用

为提高相关法在非整周期采样情况下的相位差测量精度,增强算法的动态响应能力,提出了一种基于相关原理的相位差测量改进算法。该算法利用原两路同频信号产生具有90°相移的两个参考信号,经零相位滤波后,将原两路信号分别与两路参考信号进行相关运算,再利用相关和正弦函数的一些性质得到相位差的计算公式。理论分析和实验结果表明,该算法具有不必预先知道信号频率的特点,测量精度不受采样是否整周期的影响,且能实现相位差的动态检测,与传统算法相比,该算法测量精度更高,更具鲁棒性和普适性。     

角位移Fabry-Perot干涉测量

提出了一种基于Fabry-Perot板干涉的角位移测量新方法。此方法采用函数近似,只需将初始入射角确定在40°到50°之间,即可由角位移与干涉信号条纹数变化间的函数关系,高精度测量角位移。解决了采用F-P板干涉法测量角位移需精确确定入射光初始角的问题。使用计算机处理采集的干涉信号,对干涉条纹进行细分,实现干涉信号相位测量的高分辨力。理论模拟和实验结果得出本方法可以实现精度为10-5rad数量级的角位移测量。该方法的测量装置采用带尾纤的半导体激光作为光源,由自聚焦透镜准直,出射光束直径为0.5mm,使探测头为小光斑。该装置结构简单,能实现小型化。     

基于DPS8000精密气压源设计关键技术研究

对GE公司精密压力传感器的特点进行了分析,针对在精密压力控制器应用问题,设计了模拟和数字双闭环控制结构。给出了DPS8000传感器的频率输出信号控制回路信号的调理和基于CPLD的频率下变频、频率电压转换的技术方案,设计了精密频率电压转换电路。分析了基于微处理器的精密频率测量原理和计数实现,采用计数其级联方式实现了高精度频率测量,满足了设计要求。     

一款新型高准确度三相标准电能表的设计

本文设计的新型高精度三相标准表由信号处理模块、核心算法处理模块、基本功能模块和电源模块组成,三相多功能标准表基于低噪声模拟信号处理技术、宽频I/V、宽频V/V转换器技术、高精度高速数据采集技术、非整周期采样等信号处理技术,采用模拟输入通道独立的系统架构提高通道间隔离度,实现宽频率范围内高精度的电压、电流和功率测量功能。     

高隔离度模拟开关及阻抗计量应用研究

提出了一种高隔离度CMOS模拟开关电路设计,用于改善传统模拟开关隔离度有限,机械簧片开关切换时间长等缺点,并将高隔离度模拟开关应用于高精度数字采样阻抗电桥,解决电桥系统采样通道信号切换速度慢、信号泄漏影响矢量电压比率精度的难题。设计的模拟开关结构能够简化数字电桥系统,而且宽频范围内关断隔离度理论值、开关切换速度远优于传统模拟开关,在保证数字采样法阻抗高精度量值溯源前提下,提高阻抗校准速度,实用性强;采用的高精度双级电压跟随器电路用于减少模拟开关导通电阻对电桥桥路的影响。实验结果表明,提出的设计方案能够在1 kHz频率下使得数字采样阻抗电桥系统电压采集通道关断隔离度优于-140 dB,在100 Hz～100 kHz频率范围内实现快速、高精度的阻抗参量计量。     

高精度射频宽带放大器设计方法研究

本文重点论述了高精度射频宽频带放大器的设计原理和方法.包括射频宽带放大器的电路设计方案分析;射频宽带放大器的详细设计;射频宽带放大器的输入阻抗;以及降低噪声;提高增益等性能的方法设计等.采用高精度、高阻抗的集成运算放大器AD8009射频宽带放大器电路,进行了射频宽带放大器电路设计制作实验调试,对宽带放大器带宽、增益提高方法进行了详细的实验研究.通过大量的实验测试证明:本文所论述的射频宽带放大器设计方法合理正确,放大器的性能指标达到输出阻抗R≤50Ω,输入阻抗R≤50Ω;准确度优于0.1%;电压增益大于20dB,输出电压≥200mV.输出信号波形无明显失真;放大器的下限截止频率≤0.3 MHz,上限截至频率≥50 MHz,并在1 MHz~20 MHz频带内增益起伏≤1dB.     

采用法布里-珀罗腔的绝对距离干涉系统的方案分析

论述了线性调频绝对距离干涉测量方案的基本原理以及拍频测量中存在的问题;分析表明,在激光器调频范围确定的情况与,可以通过测量起点与终点拍频信号相位差的方法,实现１０＾－５的相对测量精度;简述了采用Ｆ－Ｐ腔实现高精度频率基准的方法,并给出了测量系统的原理图。     

新型的激光多普勒信号检波系统

为解决超低频、微小振动的高精度测量与装调间的矛盾,提出了一种新型的激光多普勒信号检波系统。该系统通过一运动光栅的衍射,得到约40.5%的测量光强,用另一光栅的衍射消除两束差动光间的夹角以及光波长对测量精度的影响;频移﹑混频分开进行,保证系统装调更方便准确;用1/4波片﹑渥拉斯顿棱镜等得到相位差90°的正余弦信号,实现位移方向识别。实验得出,该系统振动频率和振幅测量精度均为1%,可测频率范围可达到0.5-500Hz,可测振幅范围:1μm-5mm。