一种可调谐的抗干扰脉冲自检检波电路的制作方法

本发明涉及微波技术领域，更为具体的，涉及一种可调谐的抗干扰脉冲自检检波电路。

背景技术

自检检波电路在电子对抗系统中有着重要的作用，可以监测发射出去的干扰信号是否有效，从而判断发射链路是否正常工作。当信号发射时，从发射输出端耦合一定的信号能量进入自检电路，传统的检波电路进行连续波检测，将对所有进入自检电路的信号进行检波输出，当外部存在各种因素形成的杂波信号时(通常为连续波信号)，系统对自检输出电平的正确性无法进行有效地判断，自检功能失效。因此，能够抗干扰的自检电路应运而生。

抗干扰自检检波电路必须使用脉冲信号作为自检信号，以消除连续波干扰信号在检波输出端对判决电平的影响。一般的抗干扰自检检波电路只是在二极管输出端增加一个隔直电容，能够将外部进入的连续波信号在通过自检电路后形成的直流分量有效地滤除，只保留脉冲信号形成的动态电平。这种检波电路可检测的自检信号有限，脉宽和幅值基本是确定的，当对方产生的干扰信号与自检信号同步时，自检检波电路可能失效。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可调谐的抗干扰脉冲自检检波电路，可以检测不同脉宽不同幅值的自检脉冲信号，以抵御外部的杂波干扰和其他干扰等。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种可调谐的抗干扰脉冲自检检波电路，包括耦合电路、检波二极管、滤波电容、负载电阻、隔直电容、接地电阻和运放比较器；所述耦合电路用于对发出的自检脉冲信号进行提取；所述检波二极管、滤波电容和负载电阻构成充放电回路，用于将射频信号转换成电压模拟信号；所述隔直电容、接地电阻和运放构成滤波电路，用于将连续波干扰信号在隔直电容前端形成的直流电平滤除，只对耦合输入的脉冲射频信号进行检波放大，脉冲信号的脉宽和幅值随可调电阻变化。

进一步地，当自检信号通过耦合电路注入检波二极管，幅度达到设定值时，在检波二极管输入端的电压将超过检波二极管的正向电压值，检波二极管导通；此时，检波二极管自身的视频阻抗RD和滤波电容CF构成一个充电回路，滤波电容CF进行充电过程；当射频信号的幅度降低导致检波二极管输入端的电压低于检波二极管的正向电压值时，检波二极管关断，滤波电容CF和负载电阻RL形成一个放电回路，滤波电容CF进行放电过程，充放电过程使得电路在隔直电容CB输入端形成随输入波形变化的电压曲线；由于隔直电容CB的存在，检波过程会在电容CB上积累电势VC，VC在负载电阻RL与接地电阻RG上产生分压，当RL上的分压比输入信号负半周的电压值大时，检波二极管关断，输出波形被切割，此时连续波信号形成的直流分量被滤除，RG相对于RL的值影响积累电势的大小，从而决定可检测脉冲信号的脉宽和幅值。

进一步地，所述耦合电路采用耦合线耦合器，通过耦合电路片来实现，同时能对外部输入的强烈干扰信号起到隔离作用。

进一步地，所述滤波电容CF用于提供高频回路，跟随输入信号进行充放电过程，并且CF的电容值大小满足信号频率小于CF的截止频率

进一步地，所述RL作为放电回路中的负载电阻，其阻抗值设定在检波二极管的视频阻抗RD的5倍以内。

进一步地，所述隔直电容CB用于对直流信号进行滤除，以实现对输入信号的抗干扰作用。

进一步地，所述接地电阻RG用于提供一个直流回路，在隔直电容CB后端连接RG电阻。

本发明的有益效果包括：

本发明实施例能够有效地滤除连续波干扰信号检测出来的直流分量，通过调整负载电阻的阻值，可以对自检脉冲信号的脉宽和幅值进行定义，即调谐检波电路的检波灵敏度。抗干扰自检电路的检波灵敏度要越高，负载电阻RL需要越小，此时放电过程更快，充电可以越慢，以维持充放电过程避免电荷累积形成恒定电势被隔直电容滤除，充放电达到平衡的输入信号幅值可越小。合理选用负载电阻RL可规定脉冲信号的占空比。RL越小，放电过程越快，可检测脉冲信号的占空比越高，因为放电过程越快，充放电达到平衡时可充电时间就能越长，脉宽就能越宽。

本发明使抗干扰脉冲自检检波电路的使用场景更加明确。通过加载隔直电容和可调的负载电阻，可对外部的连续波干扰信号和其他干扰信号进行滤除。通过调整负载电阻的阻值，可以灵活地选择输入脉冲信号的脉宽和幅值，改变检波电路的检波灵敏度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中可调谐的抗干扰脉冲自检检波电路示意图；

图2为本发明实施例中检波电路原理分析示意图；其中，(a)为加载隔直电容和接地电阻后的检波电路图，(b)为负峰切割失真波形；

图3为本发明实施例中加载接地电阻前后波形示意图；其中，(a)为不加载接地电阻RG时，隔直电容前检波波形，(b)为不加载接地电阻RG 时，隔直电容后检波波形，(c)为加载接地电阻RG时，隔直电容前检波波形；(d)为加载接地电阻RG时，隔直电容后检波波形；

图4为本发明实施例中不同负载电阻阻值波形示意图；其中，(a)为 RL为5kΩ隔直电容前检波波形，(b)为RL为5kΩ隔直电容后检波波形， (c)为RL为10kΩ隔直电容前检波波形，(d)为RL为10kΩ隔直电容后检波波形。

具体实施方式

本说明书中所有实施例公开的所有特征，或隐含公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合和/或扩展、替换。

如图1～图4所示，一种可调谐的抗干扰脉冲自检检波电路，包括耦合电路、检波二极管、滤波电容、负载电阻、隔直电容、接地电阻和运放比较器；所述耦合电路用于对发出的自检脉冲信号进行提取；所述检波二极管、滤波电容和负载电阻构成充放电回路，用于将射频信号转换成电压模拟信号；所述隔直电容、接地电阻和运放构成滤波电路，用于将连续波干扰信号在隔直电容前端形成的直流电平滤除，只对耦合输入的脉冲射频信号进行检波放大，脉冲信号的脉宽和幅值随可调电阻变化。

在本发明的其他实施方式中，需要说明的是，当自检信号通过耦合电路注入检波二极管，幅度达到设定值时，在检波二极管输入端的电压将超过检波二极管的正向电压值，检波二极管导通；此时，检波二极管自身的视频阻抗RD和滤波电容CF构成一个充电回路，滤波电容CF进行充电过程；当射频信号的幅度降低导致检波二极管输入端的电压低于检波二极管的正向电压值时，检波二极管关断，滤波电容CF和负载电阻RL形成一个放电回路，滤波电容CF进行放电过程，充放电过程使得电路在隔直电容CB输入端形成随输入波形变化的电压曲线；由于隔直电容CB的存在，检波过程会在电容CB上积累电势VC，VC在负载电阻RL与接地电阻RG上产生分压，当RL上的分压比输入信号负半周的电压值大时，检波二极管关断，输出波形被切割，此时连续波信号形成的直流分量被滤除，RG相对于RL的值影响积累电势的大小，从而决定可检测脉冲信号的脉宽和幅值。

在本发明的其他实施方式中，需要说明的是，所述耦合电路采用耦合线耦合器，通过耦合电路片来实现，同时能对外部输入的强烈干扰信号起到隔离作用。

在本发明的其他实施方式中，需要说明的是，所述滤波电容CF用于提供高频回路，跟随输入信号进行充放电过程，并且CF的电容值大小满足信号频率小于CF的截止频率

在本发明的其他实施方式中，需要说明的是，所述RL作为放电回路中的负载电阻，其阻抗值设定在检波二极管的视频阻抗RD的5倍以内。

在本发明的其他实施方式中，需要说明的是，所述隔直电容CB用于对直流信号进行滤除，以实现对输入信号的抗干扰作用。

在本发明的其他实施方式中，需要说明的是，所述接地电阻RG用于提供一个直流回路，在隔直电容CB后端连接RG电阻。

本发明的工作原理：一种可调谐的抗干扰自检检波电路主要包括耦合电路、检波二极管、滤波电容、负载电阻、隔直电容、接地电阻和运放等组成。当自检信号通过耦合电路注入检波二极管，幅度达到一定值时，在二极管输入端的电压将超过二极管的正向电压值，二极管导通。此时，二极管自身的视频阻抗RD和滤波电容CF构成一个充电回路，滤波电容进行充电过程。当射频信号的幅度降低导致二极管输入端的电压低于二极管的正向电压值时，二极管关断，滤波电容CF和负载电阻RL形成一个放电回路，滤波电容进行放电过程，充放电过程使得电路在隔直电容CB输入端形成随输入波形变化的电压曲线。由于隔直电容的存在，检波过程会在电容 CB上积累电势VC，VC在负载电阻RL与接地电阻RG上产生分压，当RL上的分压比输入信号负半周的电压值大时，二极管关断，输出波形被切割，此时连续波信号形成的直流分量被滤除，RG相对于RL的值影响积累电势的大小，从而决定可检测脉冲信号的脉宽和幅值。

所述耦合电路采用耦合线耦合器，本发明中通过耦合电路片来实现，主要用于自检信号的提取，同时能对外部输入的强烈干扰信号起到一定的隔离作用，避免烧毁二极管。

所述滤波电容CF提供一个高频回路，跟随输入信号进行充放电过程， CF的电容值不能太大，因为信号频率须小于CF的截止频率当信号频率超过电容的自谐振频率时，电容特性弱化。

所述RL作为放电回路中的负载电阻，在本检波电路中，由于隔直电容 CB的存在，最好设定在检波二极管的视频阻抗RD的5倍以内。若RL远大于RD，充电过程迅速放电过程缓慢，则检波输出会积累电势，形成恒高电平，经过隔直电容后被滤除掉直流分量，检波失效。

所述隔直电容CB主要对直流信号进行滤除，以实现对输入信号的抗干扰作用，是抗干扰检波电路的核心元件。

所述接地电阻RG提供一个直流回路，根据运放虚短虚断的理论，若没有接地电阻，运放输入端相当于开路，隔直电容失效，检波输出电压将直接跟随输入波形变化，不能起到抗连续波干扰作用，故隔直电容后端必须接RG电阻。

本发明实施例采用以下技术方案：由耦合电路、检波二极管、滤波电容、负载电阻、隔直电容、接地电阻和运放等组成可调谐抗干扰自检检波电路。所述耦合电路对发出的自检脉冲信号进行提取；所述检波二极管、滤波电容和负载电阻构成充放电回路，将射频信号转换成电压模拟信号；所述隔直电容、接地电阻和运放构成滤波电路，将连续波干扰信号在隔直电容前端形成的直流电平滤除，只对耦合输入的脉冲射频信号进行检波放大，脉冲信号的脉宽和幅值随可调电阻变化。

加载和不加载接地电阻RG的测试波形分别如图4所示。此时输入的自检脉冲信号周期为10us、脉宽1us，输入到耦合电路片的功率是0dBm。不加载接地电阻RG时，隔直电容失效，隔直电容前后的检波电平一样，脉冲信号高电平在1.5V左右，低电平为0V，检波输出直接跟随输入波形变化。当加载接地电阻RG，输入脉冲信号时，因为充放电过程达到平衡时已经积累了一定的直流分量，所以会出现隔直电容前后的检波波形脉冲高度不同。隔直电容前检测到的的脉冲信号高电平仍然在1.5V左右，但是低电平在 0.8V左右而不是0V；隔直电容后的波形是将直流分量滤除后的检波波形，检测到的的脉冲信号高电平在0.7V左右，低电平在0V，检测到的波形符合前述分析。

加载不同负载电阻阻值的检波输出波形如图4所示，分别是RL为5kΩ和10kΩ的隔直电容前检波波形，滤除直流分量后即为实际检波输出波形。此时输入的自检脉冲信号周期为10us、脉宽1us，输入到耦合电路片的功率是0dBm。当RL为5kΩ时隔直电容前检测到的脉冲信号高电平在1.3V左右，低电平在0.6V左右，经过隔直电容后滤除掉直流分量，检测到的信号高电平在0.7V左右；RL为10kΩ时隔直电容前检测到的脉冲信号高电平在1.4V 左右，低电平在1V左右，经过隔直电容后滤除掉直流分量，检测到的信号高电平在0.4V左右。可知，当RL越小，可检测的信号幅值越高，同理可检测的信号脉宽也越宽。故通过调整负载电阻的阻值，抗干扰脉冲自检检波电路可被调谐，以适应更加复杂的电磁干扰环境。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

除以上实例以外，本领域技术人员根据上述公开内容获得启示或利用相关领域的知识或技术进行改动获得其他实施例，各个实施例的特征可以互换或替换，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。