CN116878551B - 基于查找表映射的微波传感器参数读取电路及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微波传感器检测技术领域，尤其是指一种基于查找表映射的微波传感器参数读取电路及***。所述读取电路包括微波传感器，用作检测单元，产生特定频率的辐射场，实现对待测物物理属性的检测；射频驱动单元，用于激励所述微波传感器并收集检测物的介电损耗的变化，产生相应的射频信号；射频检波单元，将所述射频信号的衰减关系转换为电压的变化；微波参数映射单元，用于采集来自所述射频检波单元的信号，完成模数转换并进行微波参数快速映射，最后将微波参数通过串口输出。所述读取电路降低了微波传感器读出电路***的设计复杂度，从而缩短研发周期，降低研发成本，并且提高了微波检测的精度和响应速度。
Description
技术领域
本发明涉及微波传感器检测技术领域，尤其是指一种基于查找表映射的微波传感器参数读取电路及***。
背景技术
微波检测技术凭借其高检测精度、优秀的实时性以及良好的可靠性，被广泛应用于多种严苛的检测场景中。微波检测的原理是当环境中的待测参量(Device Under Test，DUT)改变时，微波器件的谐振频率、回波损耗、***损耗和3dB带宽等微波参数也会随之发生改变。
从电磁学角度分析，微波传感器可以等效为一个场的微扰模型，被检测物质物理属性的变化会引起电磁波幅值或者相位的改变。而从通信原理角度，微波传感器可近视为一个可调幅(Amplitude Modulation，AM)和调相(Phase Modulation，PM)的调制器。射频信号通过馈线由传感器的输入端传输至输出端，其幅值会出现不同程度衰减，而载波的幅值信息可以从射频信号的包络谱中获取。
然而，对微波参数的读出需要十分复杂电路结构与算法模型。现有的对微波参数读出多采用射频模数转换器或者超外差接收机来实现。前者需要采样率普遍在1GSPS以上的超高速模数转换器，同时也需要后续电路的IO和运算单元具备处理高速信号的能力，这极大的增加了设计难度并延长了开发周期。此外，读出电路需要对时域信号进行快速傅里叶变换实现到频域参数的映射，硬件开销大，研发与设计周期长。而后者采用超外差接收机来进行信号的提取是通过射频转中频再转低频方式实现的，该种方式需要引入混频器、本振、中频放大器、镜像抑制滤波器、检波器等一系列模块，电路结构复杂，不利于微波传感器的小型化与集成化。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中，微波传感器的读取电路过于复杂的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于查找表映射的微波传感器参数读取电路，包括：
射频驱动单元，与所述微波传感器连接，用于激励所述微波传感器并收集检测物引起的介电损耗变化，产生射频信号的衰减；
射频检波单元，与所述射频驱动单元连接，将衰减的射频信号转换为时域电压信号，再转换为功率信号，最终转化为直流模拟信号；
微波参数映射单元，与所述射频检波单元连接，采集来自所述射频检波单元的直流模拟信号，完成模数转换并进行微波参数的快速映射，最后将频域幅值通过串口输出。
在本发明的一个实施例中，所述射频驱动单元包括：
一个II类4阶锁相环，用于产生射频信号，包括：
鉴频鉴相器，输入端连接输入信号源；
电荷泵，输入端连接所述鉴频鉴相器的输出端；
环路滤波器，采用三阶无源低通滤波器，输入端连接所述电荷泵的输出端，用于滤波；
压控振荡器，输入端连接所述环路滤波器的输出端，其工作扫描频率与微波传感器阵列的工作频率匹配；
小数分频器，输入端连接所述压控振荡器，输出端连接所述鉴频鉴相器，用于抑制小数杂散；
功率放大器，输入端与所述II类4阶锁相环中压控振荡器的输出端连接，放大所述II类4阶锁相环产生的射频信号；
PCB级阻抗匹配电路，与所述功率放大器的输出端连接，接收放大后的射频信号；与微波传感器连接且与所述微波传感器阻抗匹配，将接收的射频信号加载到所述微波传感器，产生射频信号的衰减。
在本发明的一个实施例中，所述射频检波单元包括：
低噪声放大器，输入端与所述PCB级阻抗匹配电路的输出端连接，用于对接收到衰减后的射频信号进行放大，输出后级电路工作所需预设射频信号；
数控衰减器，输入端与所述低噪声放大器的输出端连接，用于对放大后的射频信号进行衰减，衰减的动态范围为5dB至10dB，并固定读取电路中传输功率的功率电平；
射频检波器，输入端与所述数控衰减器的输出端连接，检测经所述数控衰减器衰减后射频信号的强度，并将所述经所述数控衰减器衰减后的射频信号转换为时域电压信号，再转换为功率信号，最终转化为直流模拟信号。
在本发明的一个实施例中，所述微波参数映射单元包括：
模数转换器，输入端与所述射频检波器的输出端连接，用于将接收的直流模拟信号转化为数字信号；
先进先出缓冲器，输入端与所述模数转换器的输出端连接，用于数据采集，顺序写入数据、存储数据、顺序读出数据，控制数据传输的频率；
微波参数查找表模块，包括256译码器和静态随机存储器；所述静态随机存储器与所述256译码器连接，用于存储映射地址和与地址对应的数据；所述256译码器输入端与所述先进先出缓冲器的输出端连接，将接收的数字信号转化为地址，并读出存储在所述静态随机存储器中对应地址的信息，将数字信号转换为频域幅值；
控制模块，与所述II类4阶锁相环和所述微波参数查找表模块连接，用于控制整个电路的运行逻辑，包括所述II类4阶锁相环、模数转换器的参数配置，所述低噪声放大器、功率放大器和数控衰减器的使能信号，以及所述先进先出缓冲器和微波参数查找表模块的逻辑控制。
在本发明的一个实施例中，所述射频检波单元将衰减的射频信号转换为时域电压信号，再转换为功率信号，最终转化为直流模拟信号，具体步骤包括：
所述射频检波电路通过计算微波传感器的第一微波网络端口到第二微波网络端口的电压传输效率，能够求得其***损耗，即为微波传感器的散射参数，由此将微波传感器产生的S域信号变换为时域电压信号；
由电路中电压向量和电流向量求得电压模场和电流模场，对电压向量和电流向量的乘积积分，得到微波网络的功率；再对电压向量和电流向量作归一化处理，得到端电压和端电流，由此得到功率和端电压和端电流的关系，将时域电压信号变换为功率信号；
所述射频检波电路在射频信号的单周期内对信号幅值的平方做积分运算，得到其单周期的能量，由此得到微波传感器的输入射频信号幅值和功率的映射关系，将功率信号变换为时域幅值。
在本发明的一个实施例中，所述计算第一微波网络端口到第二微波网络端口的电压传输效率，能够求得其***损耗，公式为：
其中，S21为散射参数，即微波传感器的***损耗，为第一微波网络端口的入射波归一化电压，/>为第二微波网络端口的反射波归一化电压，/>为第二微波网络端口的入射波归一化电压，/>为第一微波网络端口的输入阻抗，/>为第二微波网络端口的输入阻抗，Z0为负载阻抗。
在本发明的一个实施例中，所述将时域电压信号变换为功率信号，具体步骤包括：
电压向量和电流向量/>与微波网络的功率P的关系为：
其中，P∈为耗散在微波网络中的平均功率，Wm为微波网络中的磁场效应储能，We为微波网络中的电场效应储能，j表示虚部，ω为角频率；
电压向量与电压模场、电流向量与电流模场的关系为：
其中，x、y、z表示电磁场的方向，V(z)为z轴方向的电压值，I(z)为z轴方向的电流值，为电压模场，/>为电流模场，β为电磁波的相位常数；
对电压向量和电流向量进行归一化处理，得到端电压和端电流，由此得到功率和端电压和端电流的关系为：
其中，V为端电压，I*为端电流。
在本发明的一个实施例中，所述将功率信号变换为时域幅值，具体步骤包括：
在时域上，基于所述II类4阶锁相环的射频电路输出一路点频的正弦信号yRF(t)，表示为：
其中，t表示时间，A表示幅值，ω0为射频电路设定的频率，为信号的初始相位；
所述正弦信号的单周期能量EIN为：
其中，T0为射频电路设定的由ω0确定的周期；
射频信号的瞬时功率PRF与射频信号幅值的关系为：
其中，T表示射频信号的周期；由此得到功率信号与微波传感器的输入射频信号幅值的映射关系。
在本发明的一个实施例中，所述微波参数查找表模块通过傅里叶变换，将时域幅值变换为频域幅值，完成微波参数的快速映射，具体公式为：
其中，F(yRF(t))为射频信号的频域幅值，δ为冲击信号函数，ω为射频信号的频率。
本发明还提供了一种基于查找表映射的微波传感器读取***，包括：
微波传感器，作为检测单元，产生特定频率的辐射场，实现对待测物物理属性的检测；
上述一种基于查找表映射的微波传感器参数读取电路，用于将微波传感器产生的散射参数映射到频域幅值，实现数据读出。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的一种基于查找表映射的微波传感器参数读取电路，通过引入射频检波和微波参数映射等技术，使用简单的电路就能实现对微波参数的快速转换和读出，极大地降低了微波传感器读出电路***的设计复杂度，缩短了研发周期，降低了研发成本，并且通过电路结构的简化，提高了对传感器输出数据的采集精度和采集速度。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明。
图1是本发明提供的读取电路结构框图；
图2是本发明实施例提供的微波参数查找表模块基本原理；
图3是本发明实施例提供的微波传感器的幅值调制示意图；
图4是本发明提供的基于包络谱分析的微波参数映射方法示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
实施例一
参照图1所示，本实施例提供了一种基于查找表映射的微波传感器参数读取电路，包括射频驱动单元、射频检波单元和微波参数映射单元三大部分，以下分别作详细阐述。
所述射频驱动单元，与微波传感器连接，用于激励所述微波传感器并收集检测物引起的介电损耗变化，产生射频信号的衰减，具体包括一个II类4阶锁相环(PLL)、功率放大器(PA)和PCB级阻抗匹配电路(IMPD Mat.)。
所述II类4阶锁相环用于产生射频信号，具体包括鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器和压控振荡器所述鉴频鉴相器的输入端连接输入信号源。所述电荷泵的输入端连接所述鉴频鉴相器的输出端。所述环路滤波器的输入端连接所述电荷泵的输出端，采用三阶无源低通滤波器，包括电容C1、C2、C3，电阻R1和R2，用于滤波。所述压控振荡器的输入端连接所述环路滤波器的输出端，输出端连接功率放大器的输入端，其工作扫描频率与微波传感器阵列的工作频率匹配。
所述II类4阶锁相环中还设置了小数分频器，输入端连接所述压控振荡器，输出端连接所述鉴频鉴相器，用于抑制小数杂散。
所述II类4阶锁相环产生的射频信号源功率可调节输出频率，其调节范围为-10dBm～100dBm。
所述功率放大器的输入端与所述II类4阶锁相环中压控振荡器的输出端连接，放大所述II类4阶锁相环产生的射频信号。
所述PCB级阻抗匹配电路与所述功率放大器的输出端连接，接收放大后的射频信号；与微波传感器连接且与所述微波传感器阻抗匹配，将接收的射频信号加载到所述微波传感器，产生射频信号的衰减。
所述射频检波单元与所述射频驱动单元连接，将衰减的射频信号转换为时域电压信号，再转换为功率信号，最终转化为直流模拟信号，具体包括低噪声放大器(LNA)、数控衰减器(AT)和射频检波器(RF_DET)。
所述低噪声放大器的输入端与所述PCB级阻抗匹配电路的输出端连接，用于对接收到衰减后的射频信号进行放大，输出后级电路工作所需预设射频信号。
所述数控衰减器的输入端与所述低噪声放大器的输出端连接，用于对放大后的射频信号进行衰减，衰减的动态范围为5至10dB，并固定读取电路中传输功率的功率电平。
所述射频检波器的输入端与所述数控衰减器的输出端连接，检测经所述数控衰减器衰减后射频信号的强度，并将所述射频信号转换为时域电压信号，再转换为功率信号，最终转化为直流模拟信号。
所述微波参数映射单元与所述射频检波单元连接，用于采集来自所述射频检波单元的信号，完成模数转换并进行微波参数快速映射，最后将微波参数通过串口输出，具体包括模数转换器(ADC)、先进先出缓冲器(FIFO)、微波参数查找表模块(LUT)和控制模块。
所述模数转换器的输入端与所述射频检波器的输出端连接，用于将接收的直流模拟信号转化为数字信号，数据输出用8个bit表示。
所述先进先出缓冲器的输入端与所述模数转换器的输出端连接，用于数据采集，顺序写入数据、存储数据、顺序读出数据，控制数据传输的频率，解决传感器的突发性数据传输和跨时钟域数据采集问题。
所述微波参数查找表模块参照图2所示，包括256译码器和静态随机存储器；所述256译码器输入端与所述先进先出缓冲器的输出端连接，将接收的数字信号转化为地址，并读出存储在对应地址内的信息，将数字信号转换为频域幅值；所述静态随机存储器与所述256译码器连接，用于存储数据
所述控制模块与II类4阶锁相环和微波参数查找表模块连接，用于控制整个电路的运行逻辑，包括所述II类4阶锁相环、模数转换器的参数配置，所述低噪声放大器、功率放大器和数控衰减器的使能信号，以及所述先进先出缓冲器和微波参数查找表模块的逻辑控制。
最后，数据通过异步收发传输器(Universal Asynchronous Transceiver，UART)输出。
上述基于查找表映射的微波传感器参数读取电路，使用简单的电路就能实现对微波参数的快速转换和读出，极大地降低了微波传感器读出电路***的设计复杂度，缩短了研发周期，降低了研发成本，并且通过电路结构的简化，提高了对传感器输出数据的采集精度和采集速度。
实施例二
参照图4所示，本实施例提供了一种基于包络谱分析的微波参数映射方法，通过上述微波传感器参数读取电路实现，所述射频检波单元将微波传感器产生的S域信号变换为时域电压信号，时域电压信号变换为功率信号，功率信号变换为时域幅值，所述微波参数映射单元将时域幅值变换为频域幅值，最终实现S域信号到频域幅值的映射。具体实现方法如下：
从电磁学角度分析，微波传感器可以等效为一个场的微扰模型，被检测物质物理属性的变化会引起电磁波幅值或相位的改变。参照图3所示，从通信原理角度，微波传感器可近视为一个可调幅、调相的调制器。
微波传感器作为一个双端口微波网络，射频信号经过后会将一部分能量以电磁的形式存储在网络中，而另一部分能量会因非理想传输线的电阻效应和被检测物质的介电损耗耗散在网络中。微波传感器的散射参数即为其***损耗，可以用来表征第一微波网络端口到第二微波网络端口的电压传输效率，实现从S域信号到时域电压信号的转变，具体公式为：
其中，S21为散射参数，即微波传感器的***损耗，为第一微波网络端口的入射波归一化电压，/>为第二微波网络端口的反射波归一化电压，/>为第二微波网络端口的入射波归一化电压，/>为第一微波网络端口的输入阻抗，/>为第二微波网络端口的输入阻抗，Z0为负载阻抗。
电压向量和电流向量/>与微波网络的功率P的关系为：
其中，P∈为耗散在微波网络中的平均功率，Wm为微波网络中的磁场效应储能，We为微波网络中的电场效应储能，j表示虚部，ω为角频率。
电压向量与电压模场、电流向量与电流模场的关系为：
其中，x、y、z表示电磁场的方向，V(z)为z轴方向的电压值，I(z)为z轴方向的电流值，为电压模场，/>为电流模场，β为电磁波的相位常数；
对电压向量和电流向量进行归一化处理，得到端电压和端电流，由此得到功率和端电压和端电流的关系，实现了时域电压信号到功率信号的转变，具体公式为：
其中，V为端电压，I*为端电流。
在时域上，基于所述II类4阶锁相环的射频电路输出一路点频的正弦信号yRF(t)，表示为：
其中，t表示时间，A表示幅值，ω0为射频电路设定的频率，为信号的初始相位。
所述正弦信号的单周期能量EIN为：
其中，T0为射频电路设定的由ω0确定的周期。
由此可以得到射频信号的瞬时功率PRF与射频信号幅值的映射关系，实现功率信号到时域幅值的转变，具体公式为：
其中，T表示射频信号的周期。
所述微波参数查找表模块通过傅里叶变换，实现时域幅值到频域幅值的变换，具体公式为：
其中，F(yRF(t))为射频信号的频域幅值，δ为冲击信号函数，ω为射频信号的频率。
所述射频信号的频域幅值用于表征待测物体的物理属性。
表1展示了部分微波参数映射的基本格式与关系。
表1、微波参数映射的基本格式与关系
通过上述方法，能够实现微波传感器的S域信号到频域幅值的映射。
实施例三
本实施例提供了一种基于查找映射表的微波传感器参数读取方法，使用上述微波传感器参数读取电路进行数据读取，具体步骤包括：
步骤一、所述射频驱动单元产生射频信号，激励微波传感器产生空间辐射磁场，并采集微波传感器空载时的微波信号；然后将待测物体放入所述空间辐射磁场，采集微波传感器的目标微波信号；当待测物质物理属性发生变化时，由于场的微扰效应，微波传感器的介电损耗增强，从而衰减了来自所述射频驱动单元的射频信号，得到微波传感器的谐振幅度变化量。
步骤二、将所述谐振幅度变化量传入所述射频检波单元，通过所述低噪声放大器将所述微小的谐振幅度变化量进行放大；再通过所述数控衰减器控制，获得理想的衰减值，并且固定传输***中传输功率的功率电平；最后通过所述射频检波器，将所述谐振幅度变化量转换为直流模拟信号；
步骤三、将所述直流模拟信号传入所述微波参数映射单元，通过所述模数转换器，将直流模拟信号转化成数字信号；再将数字信号逐个存入所述先进先出缓冲器，解决传感器的突发性数据传输和跨时钟域数据采集问题；然后将数字信号逐个读出，传入所述微波参数查找表模块，实现从数字信号到传感器频域幅值的映射，最后由通用异步收发传输器输出。
实施例四
一种基于查找表映射的微波传感器读取***，包括微波传感器和上述微波传感器参数读取电路。
所述微波传感器作为检测单元，产生特定频率的辐射场，实现对待测物物理属性的检测，具体包括顶层金属层、中间介质层和底层金属层。所述顶层金属层上表面刻蚀有传输线和环形电感的微波传感器单元结构；所述中间介质层位于所述顶层金属层和所述底层金属层之间，用于承载所述顶层金属层和所述底层金属层；所述底层金属层用于接地。
所述读取电路，用于将微波传感器产生的散射参数映射到频域幅值，实现数据读出。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种基于查找表映射的微波传感器参数读取电路，其特征在于，包括：
射频驱动单元，与所述微波传感器连接，用于激励所述微波传感器并收集检测物引起的介电损耗变化，产生射频信号的衰减，包括：
一个I I类4阶锁相环，用于产生射频信号，包括：
鉴频鉴相器，输入端连接输入信号源；
电荷泵，输入端连接所述鉴频鉴相器的输出端；
环路滤波器，采用三阶无源低通滤波器，输入端连接所述电荷泵的输出端，用于滤波；
压控振荡器，输入端连接所述环路滤波器的输出端，其工作扫描频率与微波传感器阵列的工作频率匹配；
小数分频器，输入端连接所述压控振荡器，输出端连接所述鉴频鉴相器，用于抑制小数杂散；功率放大器，输入端与所述II类4阶锁相环中压控振荡器的输出端连接，放大所述II类4阶锁相环产生的射频信号；
PCB级阻抗匹配电路，与所述功率放大器的输出端连接，接收放大后的射频信号；与微波传感器连接且与所述微波传感器阻抗匹配，将接收的射频信号加载到所述微波传感器，产生
射频信号的衰减；
射频检波单元，与所述射频驱动单元连接，将衰减的射频信号转换为时域电压信号，再转换为功率信号，最终转化为直流模拟信号，包括：
低噪声放大器，输入端与所述PCB级阻抗匹配电路的输出端连接，用于对接收到衰减后的射频信号进行放大，输出后级电路工作所需预设射频信号；
数控衰减器，输入端与所述低噪声放大器的输出端连接，用于对放大后的射频信号进行衰减，衰减的动态范围为5至10dB，并固定读取电路中传输功率的功率电平；
射频检波器，输入端与所述数控衰减器的输出端连接，检测经所述数控衰减器衰减后射频信号的强度，并将所述经所述数控衰减器衰减后的射频信号转换为时域电压信号，再转换为功率信号，最终转化为直流模拟信号；
微波参数映射单元，与所述射频检波单元连接，采集来自所述射频检波单元的直流模拟信号，完成模数转换并进行微波参数的快速映射，最后将频域幅值通过串口输出，包括：
模数转换器，输入端与所述射频检波器的输出端连接，用于将接收的直流模拟信号转化为数字信号；
先进先出缓冲器，输入端与所述模数转换器的输出端连接，用于数据采集，顺序写入数据、存储数据、顺序读出数据，控制数据传输的频率；
微波参数查找表模块，包括256译码器和静态随机存储器；所述静态随机存储器与所述256译码器连接，用于存储映射地址和与地址对应的数据；所述256译码器输入端与所述先进先出缓冲器的输出端连接，将接收的数字信号转化为地址，并读出存储在所述静态随机存储器中对应地址的数据，根据
所述静态随机存储器中对应地址的数据得到频域幅值；
控制模块，与所述I I类4阶锁相环和所述微波参数查找表模块连接，用于控制整个电路的运行逻辑，包括所述I I类4阶锁相环、模数转换器的参数配置，所述低噪声放大器、功率放大器和数控衰减器的使能信号，以及所述先进先出缓冲器和微波参数查找表模块的逻辑控制。
2.根据权利要求1所述的一种基于查找表映射的微波传感器参数读取电路，其特征在于，所述射频检波单元将衰减的射频信号转换为时域电压信号，再转换为功率信号，最终转化为直流模拟信号，具体步骤包括：
所述射频检波单元通过计算微波传感器的第一微波网络端口到第二微波网络端口的电压传输效率，能够求得其***损耗，即为微波传感器的散射参数，由此将微波传感器产生的S域信号变换为时域电压信号；
由电路中电压向量和电流向量求得电压模场和电流模场，对电压向量和电流向量的乘积积分，得到微波网络的功率；再对电压向量和电流向量作归一化处理，得到端电压和端电流，由此得到功率和端电压和端电流的关系，将时域电压信号变换为功率信号；
所述射频检波单元在射频信号的单周期内对信号幅值的平方做积分运算，得到其单周期的能量，由此得到微波传感器的输入射频信号幅值和功率的映射关系，将功率信号变换为时域幅值。
3.根据权利要求2所述的一种基于查找表映射的微波传感器参数读取电路，其特征在于，所述计算微波传感器的第一微波网络端口到第二微波网络端口的电压传输效率，能够求得其***损耗，公式为：
其中，S21为散射参数，即微波传感器的***损耗，为第一微波网络端口的入射波归一化电压，/>为第二微波网络端口的反射波归一化电压，/>为第二微波网络端口的入射波归一化电压，/>为第一微波网络端口的输入阻抗，/>为第二微波网络端口的输入阻抗，Z0为负载阻抗。
4.根据权利要求2所述的一种基于查找表映射的微波传感器参数读取电路，其特征在于，所述将时域电压信号变换为功率信号，具体步骤包括：
电压向量和电流向量/>与微波网络的功率P的关系为：
其中，P∈为耗散在微波网络中的平均功率，Wm为微波网络中的磁场效应储能，We为微波网络中的电场效应储能，j表示虚部，ω为角频率；
电压向量与电压模场、电流向量与电流模场的关系为：
其中，x、y、z表示电磁场的方向，V(z)为z轴方向的电压值，
I(z)为z轴方向的电流值，为电压模场，/>为电流模场，β为电磁波的相位常数；
对电压向量和电流向量进行归一化处理，得到端电压和端电流，
由此得到功率和端电压和端电流的关系为：
其中，V为端电压，I*为端电流。
5.根据权利要求2所述的一种基于查找表映射的微波传感器参数读取电路，其特征在于，所述将功率信号变换为时域幅值，具体步骤包括：
在时域上，基于所述II类4阶锁相环的射频电路输出一路点频的正弦信号yRF(t)，表示为：
其中，t表示时间，A表示幅值，ω0为射频电路设定的频率，为信号的初始相位；
所述正弦信号的单周期能量EIN为：
其中，T0为射频电路设定的由ω0确定的周期；
射频信号的瞬时功率PRF与射频信号幅值的关系为：
其中，T表示射频信号的周期；由此得到功率信号与微波传感器的输入射频信号幅值的映射关系。
6.根据权利要求1所述的一种基于查找表映射的微波传感器参数读取电路，其特征在于，所述微波参数查找表模块通过傅里叶变换，将时域幅值变换为频域幅值，完成微波参数的快速映射，具体公式为：
其中，F(yRF(t))为射频信号的频域幅值，δ为冲击信号函数，ω为射频信号的频率。
7.一种基于查找表映射的微波传感器读取***，包括：
微波传感器，作为检测单元，产生特定频率的辐射场，实现对待测物物理属性的检测；
如权利要求1至6任一项所述读取电路，用于将微波传感器产生的散射参数映射到频域幅值，实现数据读出。
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