一種67GHz同軸寬帶峰值功率探頭的製作方法

2023-10-25 07:25:32 4

一種67GHz同軸寬帶峰值功率探頭的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，包括檢波電路和檢波後視頻處理電路；所述檢波電路由1.85mm同軸接頭、圓形金箔片、波紋管、3dB衰減器、50歐匹配網絡、至少兩個諧振抑制電阻、至少兩個低勢壘肖特基二極體、至少兩個視頻濾波電容及至少一個正係數熱敏電阻組成，用於濾除脈衝調製信號的載波，得到脈衝調製信號的包絡信號。採用上述方案，實現的典型指標包括：載波信號頻率範圍：500MHz～67GHz；峰值功率動態範圍：-20dBm～+20dBm；脈衝上升時間：≤5ns；輸入埠駐波比<1.6:1，檢波後視頻帶寬較寬，能夠測量≤5ns的脈衝上升/下降時間，優於<15ns的脈衝上升/下降時間測量。
【專利說明】一種67GHz同軸寬帶峰值功率探頭

【技術領域】
[0001] 本發明屬於功率探頭【技術領域】，尤其涉及的是一種67GHz同軸寬帶峰值功率探 頭。

【背景技術】
[0002] 隨著現代電子裝備和通信設備的不斷發展，高頻段的功率測量在各種裝備和通 信中發揮著越來越重要的作用，特別是在衛星通信和軍用點對點通信中，使用的頻率達到 60GHz。本發明是為了滿足目前電子裝備和通信設備的發展對峰值功率測量的需求，而發明 的同軸寬帶峰值功率探頭。
[0003] 目前有多款與本發明類似的同軸寬帶峰值功率探頭，其中性能指標最接近本發明 的有兩款：
[0004] l、40GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其頻率範圍為500MHz?40GHz，脈衝功率測量動 態範圍為-24dBm?+20dBm，上升時間為<15ns。
[0005] 2、40GHz同軸大動態範圍峰值功率探頭，其頻率範圍為500MHz?40GHz，脈衝功率 測量動態範圍為_40dBm?+20dBm，上升時間為<100ns。
[0006] 上述功率探頭存在著以下局限性：載波頻率範圍窄，最高頻率為40GHz ;脈衝上升 時間慢，最快為<15ns。40GHz的最高測量頻率，則無法滿足載波頻率高於40GHz的峰值功 率測試需求；脈衝上升時間慢，則無法測試脈衝寬度很小的窄脈衝或者快速的上升時間。
[0007] 因此，上述兩種功率探頭，都存在著一定的局限性。


【發明內容】

[0008] 本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種67GHz同軸寬帶峰 值功率探頭。
[0009] 本發明的技術方案如下：
[0010] 一種67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，包括檢波電路和檢波後視頻處理電路； 所述檢波電路由1. 85mm同軸接頭、圓形金箔片、波紋管、3dB衰減器、50歐匹配網絡、至少 兩個諧振抑制電阻、至少兩個低勢壘肖特基二極體、至少兩個視頻濾波電容及至少一個正 係數熱敏電阻組成，用於濾除脈衝調製信號的載波，得到脈衝調製信號的包絡信號；所述檢 波後視頻處理電路由塑料壓頭、至少兩個帶寬調節電容、對數放大器、低失真差分運算放大 器、至少兩個溫度偏置電阻、至少兩個運算增益調節電阻、串行總線存儲器、正電壓低壓差 穩壓器、負電壓低壓差穩壓器、雙排扁平電纜插座、12芯圓形插座組成，用於對檢波後的脈 衝包絡信號進行初級的對數放大；所述檢波電路及所述檢波後視頻處理電路之間通過至少 四根純金導線相連接。
[0011] 所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述微波檢波電路置於砷化鎵襯底 之上，並且密封在一腔體內部；所述檢波後處理電路設置在印製板中，並通過金屬外殼密 封。
[0012] 所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述1.85mm同軸接頭，信號通過 1. 85_同軸接頭接入，在密封腔體內部與垂直放置的所述圓形金箔片垂直接觸，所述波紋 管具有彈性並設置與所述圓形金箔片相接觸，通過所述波紋管的彈性，將所述1. 85_同軸 接頭、所述圓形金箔片、所述波紋管連接起來，所述波紋管連接到砷化鎵襯底之上的微帶傳 輸線。
[0013] 所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述3dB衰減器、所述50歐匹配網絡 共同建立一個阻抗匹配網絡。
[0014] 所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述至少兩個諧振抑制電阻，用於抑 制二極體檢波器在特定頻率點的諧。
[0015] 所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述至少兩個低勢壘肖特基二極體 相對設置為正檢波及負檢波。
[0016] 所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述正檢波輸出通過純金導線、負檢 波輸出通過純金導線接到所述檢波後視頻處理電路中；純金導線將所述微波檢波電路和所 述檢波後視頻處理電路的地平面進行連接，降低兩個單元的地電位差噪聲；純金導線將所 述熱敏電阻與所述檢波後視頻處理電路上的電阻網絡連接；將所述至少四根純金導線連接 在所述檢波後視頻處理電路上，通過所述塑料壓頭將金線壓接在所述檢波後視頻處理電路 的焊盤上，所述檢波後視頻處理電路焊盤為鍍金焊盤。
[0017] 所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述至少兩個視頻濾波電容，分別接 在至少兩個低勢壘肖特基二極體之後，濾除載波信號，完成脈衝調製信號檢波，輸出檢波後 的脈衝包絡。
[0018] 所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述正係數熱敏電阻，設置 在-40°C?+85°C溫度範圍內，與所述微波檢波電路位於一個密封腔體內部，所述正係數熱 敏電阻用於準確反映腔體內部溫度變化。
[0019] 所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述至少兩個帶寬調節電容，用於調 節波後視頻處理電路的視頻帶寬，所述至少兩個帶寬調節電容越小，視頻帶寬越寬，能夠測 量脈衝上升/下降時間越小。
[0020] 所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述對數放大器，設置動態範圍為 50dB，帶寬為120MHz ;所述對數放大器負輸出端接到所述低失真差分運算放大器的正輸入 端，所述對數放大器正輸出端接到所述低失真差分運算放大器的負輸入端。
[0021] 所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述至少兩個增益調節電阻，用於調 節所述低失真差分運算放大器的增益；所述低失真差分運算放大器和所述至少兩個增益調 節電阻，用於調節所述對數放大器輸出增益。
[0022] 所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述串行總線存儲器，用於存儲的數 據信息為：探頭型號、編號、線性數據、頻響補償數據、溫度補償數據；所述存儲的數據信息 通過IIC總線寫入所述串行總線存儲器，與主機通信信號線中的串行時鐘線、與主機通信 信號線中的串行數據線相連接。所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述正電壓低 壓差穩壓器，通過與主機通信信號線接入+7V的電源，經所述正電壓低壓差穩壓器後輸出 +5V的電源；所述負電壓低壓差穩壓器，與主機通信信號線送入-7V的電源，經所述負電壓 低壓差穩壓器後輸出-5V的電源；所述+5V的電源及-5V的電源為所述對數放大器、所述低 失真差分運算放大器、所述串行總線存儲器提供工作電源。
[0023] 所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，所述至少兩個溫度偏置電阻，與所述 熱敏電阻組成一個電阻網絡，當溫度發生變化，所述熱敏電阻的阻值發生變化，則主機通信 信號線上電壓發生變化，通過測量主機通信信號線上電壓值，確定所述微波檢波電路中所 述腔體內部準確溫度。
[0024] 採用上述方案，探頭通過電纜與峰值功率分析儀主機連接，共同實現了 500MHz? 67GHz頻率範圍內的脈衝調製信號各種參數的測量，如脈衝寬度、脈衝周期、上升時間、下降 時間、頂部功率、底部功率、峰值功率、脈衝功率、平均功率等。本發明實現的峰值功率探頭， 實現的典型指標包括：載波信號頻率範圍：500MHz?67GHz ;峰值功率動態範圍：-20dBm? +20dBm ;脈衝上升時間：< 5ns ;輸入埠駐波比〈1. 6:1，檢波後視頻帶寬較寬，能夠測量 < 5ns的脈衝上升/下降時間，優於<15ns的脈衝上升/下降時間測量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 圖1為本發明的結構示意圖。
[0026] 圖中：A1 :微波檢波電路；A2 :檢波後視頻處理電路；LI : 1. 85mm冋軸接頭；L2 :圓 形金箔片；L3 :波紋管；R1 :3dB衰減器；R2 :50歐匹配網絡；R3、R4 :諧振抑制電阻；VI、V2 : 分別為低勢壘肖特基二極體；Cl、C2 :分別為視頻濾波電容；R5 :正係數熱敏電阻；L4、L5、 L6、L7 :純金導線；XI :塑料壓頭；C3、C4 :帶寬調節電容；N1 :對數放大器；N2 :低失真差分 運算放大器；R6、R7 :分別為溫度偏置電阻；R8、R9 :分別為運算增益調節電阻；N3 :串行總 線存儲器；N4 :正電壓低壓差穩壓器；N5 :負電壓低壓差穩壓器；L8?L15 :與主機通信信號 線；X2 :雙排扁平電纜插座；X3 :12芯圓形插座。

【具體實施方式】
[0027] 以下結合附圖和具體實施例，對本發明進行詳細說明。
[0028] 實施例1
[0029] 本發明中，一種67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其中，包括檢波電路和檢波後視頻 處理電路；所述檢波電路由1.85mm同軸接頭、圓形金箔片、波紋管、3dB衰減器、50歐匹配網 絡、至少兩個諧振抑制電阻、至少兩個低勢壘肖特基二極體、至少兩個視頻濾波電容及至少 一個正係數熱敏電阻組成，用於濾除脈衝調製信號的載波，得到脈衝調製信號的包絡信號； 所述檢波後視頻處理電路由塑料壓頭、至少兩個帶寬調節電容、對數放大器、低失真差分運 算放大器、至少兩個溫度偏置電阻、至少兩個運算增益調節電阻、串行總線存儲器、正電壓 低壓差穩壓器、負電壓低壓差穩壓器、雙排扁平電纜插座、12芯圓形插座組成，用於對檢波 後的脈衝包絡信號進行初級的對數放大；所述檢波電路及所述檢波後視頻處理電路之間通 過至少四根純金導線相連接。
[0030] 上述中，所述微波檢波電路置於砷化鎵襯底之上，並且密封在一腔體內部；所述檢 波後處理電路設置在印製板中，並通過金屬外殼密封。
[0031] 上述中，所述1. 85mm同軸接頭，信號通過1. 85mm同軸接頭接入，在密封腔體內部 與垂直放置的所述圓形金箔片垂直接觸，所述波紋管具有彈性並設置與所述圓形金箔片相 接觸，通過所述波紋管的彈性，將所述1. 85mm同軸接頭、所述圓形金箔片、所述波紋管連接 起來，所述波紋管連接到砷化鎵襯底之上的微帶傳輸線。
[0032] 上述中，所述3dB衰減器、所述50歐匹配網絡共同建立一個阻抗匹配網絡。
[0033] 上述中，所述至少兩個諧振抑制電阻，用於抑制二極體檢波器在特定頻率點的諧。 [0034] 上述中，所述至少兩個低勢壘肖特基二極體相對設置為正檢波及負檢波。
[0035] 上述中，所述正檢波輸出通過純金導線、負檢波輸出通過純金導線接到所述檢波 後視頻處理電路中；純金導線將所述微波檢波電路和所述檢波後視頻處理電路的地平面進 行連接，降低兩個單元的地電位差噪聲；純金導線將所述熱敏電阻與所述檢波後視頻處理 電路上的電阻網絡連接；將所述至少四根純金導線連接在所述檢波後視頻處理電路上，通 過所述塑料壓頭將金線壓接在所述檢波後視頻處理電路的焊盤上，所述檢波後視頻處理電 路焊盤為鍍金焊盤。
[0036] 上述中，所述至少兩個視頻濾波電容，分別接在至少兩個低勢壘肖特基二極體之 後，濾除載波信號，完成脈衝調製信號檢波，輸出檢波後的脈衝包絡。
[0037] 上述中，所述正係數熱敏電阻，設置在_40°C?+85°C溫度範圍內，與所述微波檢 波電路位於一個密封腔體內部，所述正係數熱敏電阻用於準確反映腔體內部溫度變化。
[0038] 上述中，所述至少兩個帶寬調節電容，用於調節波後視頻處理電路的視頻帶寬，所 述至少兩個帶寬調節電容越小，視頻帶寬越寬，能夠測量脈衝上升/下降時間越小。
[0039] 上述中，所述對數放大器，設置動態範圍為50dB，帶寬為120MHz ;所述對數放大器 負輸出端接到所述低失真差分運算放大器的正輸入端，所述對數放大器正輸出端接到所述 低失真差分運算放大器的負輸入端。
[0040] 上述中，所述至少兩個增益調節電阻，用於調節所述低失真差分運算放大器的增 益；所述低失真差分運算放大器和所述至少兩個增益調節電阻，用於調節所述對數放大器 輸出增益。
[0041] 上述中，所述串行總線存儲器，用於存儲的數據信息為：探頭型號、編號、線性數 據、頻響補償數據、溫度補償數據；所述存儲的數據信息通過IIC總線寫入所述串行總線存 儲器，與主機通信信號線中的串行時鐘線、與主機通信信號線中的串行數據線相連接。
[0042] 上述中，所述正電壓低壓差穩壓器，通過與主機通信信號線接入+7V的電源，經所 述正電壓低壓差穩壓器後輸出+5V的電源；所述負電壓低壓差穩壓器，與主機通信信號線 送入-7V的電源，經所述負電壓低壓差穩壓器後輸出-5V的電源；所述+5V的電源及-5V的 電源為所述對數放大器、所述低失真差分運算放大器、所述串行總線存儲器提供工作電源。
[0043] 上述中，所述至少兩個溫度偏置電阻，與所述熱敏電阻組成一個電阻網絡，當溫度 發生變化，所述熱敏電阻的阻值發生變化，則主機通信信號線上電壓發生變化，通過測量主 機通信信號線上電壓值，確定所述微波檢波電路中所述腔體內部準確溫度。
[0044] 進一步而言：如圖1所示，本發明主要包括兩部分：微波檢波電路A1和檢波後視 頻處理電路A2，其中，微波檢波電路A1置於砷化鎵襯底之上，並且密封在一腔體內部；檢波 後處理電路A2在印製板中，並通過金屬外殼密封。
[0045] 67GHz寬帶同軸微波功率探頭的信號輸入方式採用了懸置共面波導結構，L1為 1. 85mm同軸接頭，信號通過1. 85mm同軸接頭L1接入，在密封腔體內部與垂直放置的圓形金 箔片L2垂直接觸，L3為具有彈性的波紋管，與圓形金箔片L2接觸，通過波紋管L3的彈性， 將1. 85mm同軸接頭L1、圓形金箔片L2、波紋管L3連接起來，波紋管L3接到砷化鎵襯底之 上的微帶傳輸線。
[0046] R1為3dB衰減器，R2為50歐匹配網絡，3dB衰減器Rl、50歐匹配網絡R2共同建 立一個良好的阻抗匹配網絡，改善輸入埠的駐波比，並提高了功率探頭最大輸入功率的 承受能力和可靠性。
[0047] R3、R4分別為諧振抑制電阻，用來抑制二極體檢波器在一些特定頻率點的諧振，提 高檢波靈敏度的平坦一致性。
[0048] VI、V2分別為低勢壘肖特基二極體，由於峰值功率探頭的最高工作頻率達67GHz， 因此選用的低勢壘肖特基二極體VI及低勢壘肖特基二極體V2具有低RC (電阻和電容特 性）常數和小引線電感，並且易於安裝。本發明採用低勢壘肖特基二極體進行檢波，其優 點是：（1)其金屬半導體結繼承了點接觸技術的優點，能夠保證對微波毫米波檢波信號的 快速響應，保證了檢波帶寬足夠寬；（2)低勢壘肖特基二極體的偏執電壓為0V時靈敏度最 大，因此二極體檢波器不需要增加偏執電壓即可工作在最佳狀態。
[0049] 本發明採用的是平衡配置的雙二極體檢波方式，低勢壘肖特基二極體VI為正檢 波，低勢壘肖特基二極體V2為負檢波。雙二極體檢波方式相對於單二極體檢波方式，其優 點是：（1)改善了信號的檢測質量，提高了檢波靈敏度；（2)消除共模噪聲與熱效應；（3)抑 制輸入信號偶次諧波造成的測量誤差。
[0050] Cl、C2分別為視頻濾波電容，視頻濾波電容C1及視頻濾波電容C2分別接在低勢 壘肖特基二極體VI、低勢壘肖特基二極體V2之後，濾除載波信號，完成脈衝調製信號檢波， 輸出檢波後的脈衝包絡，由於本發明的峰值探頭視頻帶寬比較寬，因此視頻濾波電容C1、視 頻濾波電容C2容值較小。
[0051] R5為正係數熱敏電阻，在-40°C?+85°C溫度範圍內，正係數熱敏電阻R5阻值與 溫度呈正向線性變化，正係數熱敏電阻R5與微波檢波電路A1位於一個密封腔體內部，正系 數熱敏電阻R5準確反映腔體內部溫度變化，因此通過正係數熱敏電阻R5電阻值進行測量， 可準確計算出腔體內部的溫度值。相同頻率、功率信號在不同溫度下由低勢壘肖特基二極 管VI、低勢壘肖特基二極體V2檢波，輸出的檢波電壓值變化比較大，因此需要建立腔體內 部溫度與檢波電壓的對應關係，並根據該對應關係對檢波電壓進行軟體補償，從而保證不 同溫度下功率測量的準確度。
[0052] 正檢波輸出通過純金導線L4、負檢波輸出通過純金導線L5接到檢波後視頻處理 電路A2中；純金導線L6將微波檢波電路A1和檢波後視頻處理電路A2的地平面進行連接， 降低兩個單元的地電位差噪聲；純金導線L7將熱敏電阻R5與檢波後視頻處理電路A2上的 電阻網絡連接。L4、L5、L6、L7分別為純金導線，採用純金導線原因是相對於銅線或者鋁線， 金線具有更好的導電性，L4、L5、L6、L7在檢波後視頻處理電路A2上，通過塑料壓頭XI將金 線壓接在檢波後視頻處理電路A2的焊盤上，檢波後視頻處理電路A2焊盤為鍍金焊盤，通過 壓接方式的原因是減小不同材質連接時的結電容對信號的影響。
[0053] C3、C4分別為帶寬調節電容，通過帶寬調節電容C3、帶寬調節電容C4,可以調節波 後視頻處理電路的視頻帶寬，帶寬調節電容C3及帶寬調節電容C4越小，視頻帶寬越寬，能 夠測量脈衝上升/下降時間越小。由於視頻帶寬與峰值功率動態範圍呈反比關係，因此本 發明綜合考慮兩個方面的指標要求，選擇了合適的容值來保證峰值功率動態範圍和脈衝上 升/下降時間都能滿足要求。
[0054] N1為對數放大器，其動態範圍為50dB，帶寬為120MHz，將二極體檢波輸出較大功 率範圍的信號壓縮輸出較小功率範圍的信號。正檢波輸出通過純金導線L4接到對數放大 器N1的正輸入端，負檢波輸出通過純金導線L5接到對數放大器N1的負輸入端。
[0055] N2為低失真差分運算放大器，對數放大器N1負輸出端接到低失真差分運算放大 器N2的正輸入端，對數放大器N1正輸出端接到低失真差分運算放大器N2的負輸入端。R8、 R9分別為增益調節電阻，調節低失真差分運算放大器N2的增益。低失真差分運算放大器 N2和增益調節電阻R8、增益調節電阻R9的作用是調節對數放大器N1輸出增益，並增強信 號輸出驅動能力。差分輸出信號通過與主機通信信號線L10、與主機通信信號線L11接到雙 排扁平電纜插座X2。
[0056] N3為串行總線存儲器，其保存著探頭的信息，如探頭型號、編號、線性數據、頻響補 償數據、溫度補償數據等。探頭信息數據通過IIC總線寫入串行總線存儲器N3,與主機通信 信號線L8為SCL (串行時鐘線），與主機通信信號線L9為SDA (串行數據線），在工作時，主 機通過IIC總線將探頭信息數據讀出，並在測量過程中參與運算。
[0057] Μ為正電壓低壓差穩壓器，主機通過與主機通信信號線L13送入+7V的電源，經正 電壓低壓差穩壓器Μ後輸出+5V的電源；Ν5為負電壓低壓差穩壓器，主機通過與主機通信 信號線L14送入-7V的電源，經負電壓低壓差穩壓器Ν5後輸出-5V的電源。+5V、-5V電源 為對數放大器N1、低失真差分運算放大器N2、串行總線存儲器N3提供工作電源。
[0058] R6、R7分別為溫度偏置電阻，溫度偏置電阻R6、溫度偏置電阻R7與熱敏電阻R5組 成一個電阻網絡，當溫度發生變化，熱敏電阻R5阻值發生變化，則主機通信信號線L12上電 壓發生變化，通過測量主機通信信號線L2上電壓值，可確定腔體內部準確溫度。L15將探頭 印製板的與峰值功率分析儀主機進行共地連接。
[0059] L8?L15在印製板上接到雙排扁平電纜插座X2中，通過插頭和電纜將雙排扁平電 纜插座X2與12芯圓形插座X3連接在一起，12芯圓形插座X3固定在峰值功率探頭的機架 上。峰值功率探頭由金屬外殼密封封裝。
[0060] 本發明的67GHz峰值功率探頭並不能單獨完成峰值功率測量，其需要由12芯軟電 纜與峰值功率分析儀主機連接，共同完成峰值功率測量。
[0061] 在峰值功率分析儀主機配合完成測量時還需要完成以下工作：
[0062] 對低失真差分運算放大器N2差分輸出的檢波信號進行預處理和A/D採樣，並對 ADC數據進行溫度補償、頻響補償，將ADC數據轉化為功率數據；
[0063] 對與主機通信信號線L12輸出電壓進行A/D採樣，得到溫度ADC數據，作為溫度補 償的參考；為探頭提供+7V、-7V電源；通過IIC總線，向探頭串行總線存儲器N3寫入或者 讀出探頭數據。
[0064] 本發明硬體電路的關鍵點和保護點為：在500MHz?67GHz載波頻率範圍內的寬帶 雙二極體檢波電路設計；針對檢波後的脈衝包絡的對數放大電路設計。
[0065] 相對於目前的同軸峰值功率探頭，本發明的優點是：載波頻率範圍寬，達到 500MHz?67GHz，優於500MHz?40GHz峰值功率探頭；檢波後視頻帶寬較寬，能夠測量 < 5ns的脈衝上升/下降時間，優於<15ns的脈衝上升/下降時間測量。
[0066] 採用上述方案，探頭通過電纜與峰值功率分析儀主機連接，共同實現了 500MHz? 67GHz頻率範圍內的脈衝調製信號各種參數的測量，如脈衝寬度、脈衝周期、上升時間、下降 時間、頂部功率、底部功率、峰值功率、脈衝功率、平均功率等。本發明實現的峰值功率探頭， 實現的典型指標包括：載波信號頻率範圍：500MHz?67GHz ;峰值功率動態範圍：-20dBm? +20dBm;脈衝上升時間：< 5ns ;輸入埠駐波比〈1.6:1，檢波後視頻帶寬較寬，能夠測量 < 5ns的脈衝上升/下降時間，優於<15ns的脈衝上升/下降時間測量。
[0067] 本發明所要解決的技術問題包括：在500MHz?67GHz載波頻率範圍內的寬帶雙二 極管檢波電路設計；在500MHz?67GHz載波頻率範圍內的埠低駐波比設計；針對檢波後 的脈衝包絡的對數放大電路設計。
[〇〇68] 應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據上述說明加以改進或變換， 而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。
【權利要求】
1. 一種67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，包括檢波電路和檢波後視頻處理 電路；所述檢波電路由1. 85mm同軸接頭、圓形金箔片、波紋管、3dB衰減器、50歐匹配網絡、 至少兩個諧振抑制電阻、至少兩個低勢壘肖特基二極體、至少兩個視頻濾波電容及至少一 個正係數熱敏電阻組成，用於濾除脈衝調製信號的載波，得到脈衝調製信號的包絡信號；所 述檢波後視頻處理電路由塑料壓頭、至少兩個帶寬調節電容、對數放大器、低失真差分運算 放大器、至少兩個溫度偏置電阻、至少兩個運算增益調節電阻、串行總線存儲器、正電壓低 壓差穩壓器、負電壓低壓差穩壓器、雙排扁平電纜插座、12芯圓形插座組成，用於對檢波後 的脈衝包絡信號進行初級的對數放大；所述檢波電路及所述檢波後視頻處理電路之間通過 至少四根純金導線相連接。
2. 如權利要求1所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述微波檢波電路 置於砷化鎵襯底之上，並且密封在一腔體內部；所述檢波後處理電路設置在印製板中，並通 過金屬外殼密封。
3. 如權利要求1所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述1. 85mm同軸 接頭，信號通過1. 85_同軸接頭接入，在密封腔體內部與垂直放置的所述圓形金箔片垂直 接觸，所述波紋管具有彈性並設置與所述圓形金箔片相接觸，通過所述波紋管的彈性，將所 述1. 85mm同軸接頭、所述圓形金箔片、所述波紋管連接起來，所述波紋管連接到砷化鎵襯 底之上的微帶傳輸線。
4. 如權利要求1所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述3dB衰減器、 所述50歐匹配網絡共同建立一個阻抗匹配網絡。
5. 如權利要求1所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述至少兩個諧振 抑制電阻，用於抑制二極體檢波器在特定頻率點的諧。
6. 如權利要求1所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述至少兩個低勢 壘肖特基二極體相對設置為正檢波及負檢波。
7. 如權利要求6所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述正檢波輸出通 過純金導線、負檢波輸出通過純金導線接到所述檢波後視頻處理電路中；純金導線將所述 微波檢波電路和所述檢波後視頻處理電路的地平面進行連接，降低兩個單元的地電位差噪 聲；純金導線將所述熱敏電阻與所述檢波後視頻處理電路上的電阻網絡連接；將所述至少 四根純金導線連接在所述檢波後視頻處理電路上，通過所述塑料壓頭將金線壓接在所述檢 波後視頻處理電路的焊盤上，所述檢波後視頻處理電路焊盤為鍍金焊盤。
8. 如權利要求1所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述至少兩個視頻 濾波電容，分別接在至少兩個低勢壘肖特基二極體之後，濾除載波信號，完成脈衝調製信號 檢波，輸出檢波後的脈衝包絡。
9. 如權利要求1所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述正係數熱敏電 阻，設置在-40°C?+85°C溫度範圍內，與所述微波檢波電路位於一個密封腔體內部，所述 正係數熱敏電阻用於準確反映腔體內部溫度變化。
10. 如權利要求1所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述至少兩個帶 寬調節電容，用於調節波後視頻處理電路的視頻帶寬，所述至少兩個帶寬調節電容越小，視 頻帶寬越寬，能夠測量脈衝上升/下降時間越小。
11. 如權利要求1所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述對數放大 器，設置動態範圍為50dB，帶寬為120MHz ;所述對數放大器負輸出端接到所述低失真差分 運算放大器的正輸入端，所述對數放大器正輸出端接到所述低失真差分運算放大器的負輸 入端。
12. 如權利要求11所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述至少兩個增 益調節電阻，用於調節所述低失真差分運算放大器的增益；所述低失真差分運算放大器和 所述至少兩個增益調節電阻，用於調節所述對數放大器輸出增益。
13. 如權利要求12所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述串行總線 存儲器，用於存儲的數據信息為：探頭型號、編號、線性數據、頻響補償數據、溫度補償數據； 所述存儲的數據信息通過IIC總線寫入所述串行總線存儲器，與主機通信信號線中的串行 時鐘線、與主機通信信號線中的串行數據線相連接。
14. 如權利要求13所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述正電壓低壓 差穩壓器，通過與主機通信信號線接入+7V的電源，經所述正電壓低壓差穩壓器後輸出+5V 的電源；所述負電壓低壓差穩壓器，與主機通信信號線送入-7V的電源，經所述負電壓低壓 差穩壓器後輸出-5V的電源；所述+5V的電源及-5V的電源為所述對數放大器、所述低失真 差分運算放大器、所述串行總線存儲器提供工作電源。
15. 如權利要求14所述的67GHz同軸寬帶峰值功率探頭，其特徵在於，所述至少兩個溫 度偏置電阻，與所述熱敏電阻組成一個電阻網絡，當溫度發生變化，所述熱敏電阻的阻值發 生變化，則主機通信信號線上電壓發生變化，通過測量主機通信信號線上電壓值，確定所述 微波檢波電路中所述腔體內部準確溫度。
【文檔編號】G01R21/127GK104101778SQ201410345831
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年7月18日 優先權日:2014年7月18日
【發明者】李金山, 冷朋, 趙浩, 李強, 徐達旺, 董佔勇, 劉元商 申請人:中國電子科技集團公司第四十一研究所