用於射頻信號檢測的功率檢波器的製造方法
2023-07-21 05:41:06 1
用於射頻信號檢測的功率檢波器的製造方法
【專利摘要】本實用新型公開一種用於射頻信號檢測的功率檢波器，包括：第一MOS管、第二MOS管、電流鏡、檢波二極體、模數轉換模塊和微處理器，第一MOS管、第二MOS管各自的柵極分別接收射頻信號和參考電壓信號，第一MOS管、第二MOS管各自的源極通過電流鏡接地，第一MOS管、第二MOS管漏極均經負載電阻連接到模數轉換模塊一端，此模數轉換模塊另一端連接到微處理器的輸入端；檢波二極體位於負載電阻和模數轉換模塊的接點與接地之間；並聯的第一調節支路、第二調節支路、第三調節支路位於第一MOS管的柵極和漏極之間；微處理器的輸出端連接到所述第一開關、第二開關和第三開關。本實用新型功率檢波器進一步擴大功率檢波器的線性動態範圍，擴展了產品的應用場合。
【專利說明】用於射頻信號檢測的功率檢波器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種功率檢波器，尤其涉及一種用於射頻信號檢測的功率檢波器。
【背景技術】
[0002]現有的功率檢波器常通過有限動態範圍的二極體來實現，通過對此二極體周邊電路的優化，檢測功率範圍最大只能達到40dB，絕對檢測功率值在-35dBm?5dBm左右。而對於較小功率(小於_35dBm)或更大功率(大於5dBm)的功率檢測，常規的功率檢波器由於受限於二極體本身的缺陷難以覆蓋到；因此，如何克服上述技術問題成為本領域普通技術人員努力方向。
【發明內容】
[0003]本實用新型提供一種用於射頻信號檢測的功率檢波器，此用於射頻信號檢測的功率檢波器進一步擴大功率檢波器的線性動態範圍，擴展了產品的應用場合。
[0004]為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是:一種用於射頻信號檢測的功率檢波器，包括:第一 MOS管、第二 MOS管、電流鏡、檢波二極體、模數轉換模塊和微處理器,所述第一 MOS管、第二 MOS管各自的柵極分別接收射頻源的射頻信號和參考電壓信號，第一MOS管、第二 MOS管各自的源極通過所述電流鏡接地，第一 MOS管、第二 MOS管漏極均經負載電阻連接到所述模數轉換模塊一端，此模數轉換模塊另一端連接到所述微處理器的輸入端；所述檢波二極體位於負載電阻和模數轉換模塊的接點與接地之間；
[0005]並聯的第一調節支路、第二調節支路、第三調節支路位於第一 MOS管的柵極和漏極之間，所述第一調節支路由第一電阻、第一開關串連組成，第二調節支路由第二電阻、第二開關串連組成，第三調節支路由第三電阻、第三開關串連組成；所述微處理器的輸出端連接到所述第一開關、第二開關和第三開關。
[0006]上述技術方案中進一步的改進技術方案如下:
[0007]1.上述方案中，所述第一MOS管、第二MOS管各自的柵極分別連接有輸入電阻、參考電阻。
[0008]2.上述方案中，所述微處理器與第一開關、第二開關和第三開關之間設置有數模轉換模塊。
[0009]由於上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點:
[0010]本實用新型用於射頻信號檢測的功率檢波器，其採用開關和運算放大器，進一步擴大功率檢波器的線性動態範圍，反相輸入運算放大器的增益由反饋電阻與輸入電阻的比值(G=Rf/Rin)決定，反饋電阻Rf (圖1中的R0，Rl或R2)的選擇由微處理器控制與其串聯的開關決定。一般情況下，與RO串聯的開關SWO導通，當RO=Rin時，即反相輸入運算放大器的增益為1，則此時的檢波電路就是常規的功率檢波器，檢測動態範圍能達到40dB左右。而當輸入功率較大時，為了能充分利用常規功率檢波器的特性，我們將該輸入功率進行衰減，即此時導通與電阻Rl串聯的開關SWl ;而當輸入功率較小時，我們將該輸入功率進行放大，即此時導通與電阻R2串聯的開關SW2。這樣，通過微處理器控制與反饋電阻(RO，Rl或R2)串聯的開關，進一步擴大線性檢測動態範圍。假如反相輸入運放放大器的放大增益有20dB，衰減增益有20dB，則加上原有的40dB動態範圍，功率檢波器可擴大到接近80dB的動態檢測範圍。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]附圖1為現有功率檢波器線性功率檢波範圍示意圖；
[0012]附圖2為本實用新型用於射頻信號檢測的功率檢波器結構示意圖；
[0013]附圖3為本實用新型功率檢波器線性功率檢波範圍示意圖。
[0014]以上附圖中:1、第一MOS管；2、第二MOS管；3、電流鏡；4、檢波二極體；5、模數轉換模塊；6、微處理器；7、負載電阻；8、數模轉換模塊。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
[0016]實施例:一種用於射頻信號檢測的功率檢波器，如附圖2所示，包括:第一 MOS管
1、第二 MOS管2、電流鏡3、檢波二極體4、模數轉換模塊5和微處理器6，所述第一 MOS管1、第二 MOS管2各自的柵極分別接收射頻源的射頻信號和參考電壓信號，第一 MOS管1、第二MOS管2各自的源極通過所述電流鏡3接地，第一 MOS管1、第二 MOS管2漏極均經負載電阻7連接到所述模數轉換模塊5 —端，此模數轉換模塊5另一端連接到所述微處理器6的輸入端；所述檢波二極體4位於負載電阻7和模數轉換模塊5的接點與接地之間；
[0017]並聯的第一調節支路、第二調節支路、第三調節支路位於第一 MOS管的柵極和漏極之間，所述第一調節支路由第一電阻R0、第一開關SWO串連組成，第二調節支路由第二電阻R1、第二開關SWl串連組成，第三調節支路由第三電阻R2、第三開關SW2串連組成；所述微處理器6的輸出端連接到所述第一開關、第二開關和第三開關。
[0018]上述第一 MOS管1、第二 MOS管2各自的柵極分別連接有輸入電阻Rin、參考電阻Rref0
[0019]上述微處理器6與第一開關SWO、第二開關SWl和第三開關SW2之間設置有數模轉換模塊8。
[0020]本實施例所示的功率檢波器在第一調節支路下就是常規的功率檢波器，由於功率檢波器的輸入輸出特性曲線(輸入功率VS輸出電壓)在線性範圍內是一條單調直線。如圖1所示:我們假設在線性範圍內的最小檢測功率為Pmin，所對應的的輸出電壓為Vmin ;最大檢測功率Pmax所對應的輸出電壓為Vmax。
[0021]為了能使本文中的功率檢波器在將近80dB動態檢測範圍內能平滑過渡，本實施需在臨界開關切換的時候進行處理:由於常規功率檢波器在輸入功率Pmin到Pmax範圍內是線性單調曲線，為保險起見，我們將輸出線性範圍縮短，使得輸入功率由原來的PmirTPmax變為Pmin+Δ?Pmax-Δ，這樣常規功率檢波器的輸出電壓範圍就由原來的VmirTVmax變為Vmin』?Vmax』。如圖3所示，當在默認情況下的功率檢波器檢測到輸出電壓超過Vmax』，微處理器6內在的機制讓開關切換到衰減通路，即與Rl串聯的開關導通SW1，相當於右移常規功率檢波器檢測特性曲線；而當檢測到的輸出電壓低於Vmin』，則讓開關切換到放大通路，即與R2串聯的開關導通SW2，相當於左移常規功率檢波器檢測特性曲線。
[0022]上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在於讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容並據以實施，並不能以此限制本實用新型的保護範圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種用於射頻信號檢測的功率檢波器，其特徵在於:包括:第一 MOS管(I)、第二 MOS管(2)、電流鏡(3)、檢波二極體(4)、模數轉換模塊(5)和微處理器(6)，所述第一 MOS管(I)、第二 MOS管(2)各自的柵極分別接收射頻源的射頻信號和參考電壓信號，第一 MOS管(1)、第二MOS管(2 )各自的源極通過所述電流鏡(3 )接地，第一 MOS管(I)、第二 MOS管(2 )漏極均經負載電阻(7 )連接到所述模數轉換模塊(5 ) —端，此模數轉換模塊(5 )另一端連接到所述微處理器(6)的輸入端；所述檢波二極體(4)位於負載電阻(7)和模數轉換模塊(5)的接點與接地之間； 並聯的第一調節支路、第二調節支路、第三調節支路位於第一 MOS管的柵極和漏極之間，所述第一調節支路由第一電阻、第一開關串連組成，第二調節支路由第二電阻、第二開關串連組成，第三調節支路由第三電阻、第三開關串連組成；所述微處理器(6)的輸出端連接到所述第一開關、第二開關和第三開關。
2.根據權利要求1所述的功率檢波器，其特徵在於:所述第一MOS管(I )、第二 MOS管(2)各自的柵極分別連接有輸入電阻、參考電阻。
3.根據權利要求1所述的功率檢波器，其特徵在於:所述微處理器(6)與第一開關、第二開關和第三開關之間設置有數模轉換模塊(8)。
【文檔編號】G01R21/133GK203688660SQ201320859467
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月24日 優先權日:2013年12月24日
【發明者】薛紅喜, 繆衛明 申請人:崑山美博通訊科技有限公司