微波信号发生器中自动电平控制系统设计.docx

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1、微波信号发生器中自动电平控制系统设计摘 要：针对微波信号发生器中自动电平控制系统的高 准确度和大动态范围要求，本文设计了一种高性能前馈式自 动电平控制系统，该系统由定向耦合器、检波器、对数放大 器、环路积分器、指数放大器和线性调制器等单元组成。文 中重点讨论了这些关键单元的特性及其对微波信号发生器 性能的影响，并给出了相应的解决方法，最后给出了系统到 达的主要技术指标。实际使用结果说明，设计的自动电平控 制系统很好地满足了设计要求。0引言自动电平控制（automatic level control, ALC）系统 是现代微波信号发生器中使用的两类负反应系统之一（另一 类是频率/相位负反应系统）

2、，是实现信号发生器的功率准确 度、功率平坦度、功率分辨率以及幅度调制指标的关键。可 以说，ALC系统的性能直接决定了信号发生器功率特性指标 的高低。本文给出了 一种高性能的前馈式ALC系统的实现方 法。1电平控制系统的类型由于信号发生器的类型不同和设计体系构造不同，其电 平控制系统有相当大的差异。1. 1简单电平控制系统简单的电平控制系统如图1所示。它通过可变增益模块 满足了输出信号电平连续可变的要求，后面参加步进衰减器 可以扩展信号输出功率范围。这个非常简单的方案只能用于 点频信号或者其他使用载波功率恒定的调制格式（比方频率调制）的信号。由于没有反应校准环节，它的功率稳定性比 较差，难以实现高性能幅度调制。式中：V0为偏置电压；10为偏置电流。进而可以得到衰减量和输入电压的关系:这样处理以后，可以使衰减器随控制电压线性变化的范 围到达80dB以上，从而使幅度调制的调制深度可以到达90% 以上，调制带宽可以到达500kHz以上。2.5必要的调理为了保证环路的性能和稳定，除了前面已经涉及的调理