一種微波功率檢測電路的製作方法
2023-05-25 15:31:16 2
一種微波功率檢測電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種微波功率檢測電路。該電路利用輸出匹配網絡中的一段微帶線與耦合電容以及π形LC網絡組成了一個功率耦合網絡。一個或是多個π形LC網絡組合可以實現不同的相位移動。這樣的結構設計避免了使用獨立的定向耦合器，節約了成本。同時對於低於1GHz頻段的微波電路，可以極大的縮小物理空間，節約射頻板材，實現緊湊化的布局。衰減網絡可以靈活的採用π形或是L形電阻衰減網絡，根據阻值的變化可以選取不同的衰減範圍，適用於不同的微波功率檢測。
【專利說明】—種微波功率檢測電路
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及微波檢測電路領域，具體是一種微波功率檢測電路。
【背景技術】
[0002]科技的進步推動射頻技術的高速發展，射頻應用的範圍也越來越廣，各種射頻功能模塊越來越小型化。在射頻功率放大領域，入射反射功率的檢測對整個電路的可靠運行有著至關重要的作用。常規的檢測手段是通過連接一個獨立的定向耦合器或是採用微帶線耦合的形式，但是在低於IGHz的頻段，由于波長較長，採用常規的檢測手段往往需要較大的物理空間,浪費了射頻板材,成本相對較高。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是提供一種微波功率檢測電路，以解決現有技術存在的問題。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型所採用的技術方案為:
[0005]一種微波功率檢測電路，其特徵在於:包括有輸入匹配網絡、功率放大管、輸出匹配網絡、功率耦合網絡、兩個衰減網絡、兩個檢波網絡；
[0006]所述輸入匹配網絡輸入端連接有功率輸入埠，輸入匹配網絡輸出端與功率放大管輸入端連接，功率放大管輸出端接入輸出匹配網絡；
[0007]所述輸出匹配網絡包括LC網絡、微帶線，所述功率放大管輸出端與LC網絡輸入端連接，LC網絡輸出端與微帶線一端連接，微帶線另一端連接有功率輸出埠 ；
[0008]兩檢波網絡及兩個檢波網絡中，第一個檢波網絡輸入端連接有入射功率檢測埠，第一個檢波網絡輸出端與第一個衰減網絡輸入端連接，第一個衰減網絡輸出端接入功率耦合網絡；
[0009]所述功率耦合網絡包括至少一個π形LC網絡、兩個耦合電容，π形LC網絡輸入端與第一個衰減網絡輸出端連接，η形LC網絡輸出端與第二個衰減網絡輸入端連接，兩個耦合電容中，其中一個耦合電容一端連接至微帶線與LC網絡連接的一端、另一端連接至第一個衰減網絡輸出端，另一個耦合電容一端連接至微帶線與功率輸出埠連接的一端、另一端連接至第二個衰減網絡輸入端；
[0010]第二個衰減網絡輸出端與第二個檢波網絡輸入端連接，第二個檢波網絡輸出端連接有反射功率檢測埠。
[0011]所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:功率耦合網絡中，當形LC網絡有多個時，多個η形LC網絡依次串聯構成串聯結構，串聯結構一端與第一個衰減網絡輸出端連接，串聯結構另一端與第二個衰減網絡輸入端連接。
[0012]所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:功率耦合網絡中，兩耦合電容取值均小於IpF。
[0013]所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:微帶線長度為微波在介質中波長的四分之一。
[0014]所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:微帶線的形狀採用直線或彎曲線的形式。
[0015]所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:每個π形LC網絡包含一個電感和兩個電容，兩電容的一端均接地。
[0016]所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:兩衰減網絡均採用50Ω電阻匹配衰減器，採用η形或L形結構設計。
[0017]所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:兩檢波電路均採用檢波二極體進行信號取樣。
[0018]本實用新型的優點是:
[0019]由於該電路採用了一種獨特的定向耦合器結構，利用輸出匹配網絡中的一段微帶線結合電容電感組成了一個耦合網絡，這樣避免了使用單獨的定向耦合器，節約了成本。同時利用一組或是多組(最多3組)π形LC網絡實現相移功能，這樣極大的節省了物理空間，尤其是在IGHz以下的頻段，可以形成緊湊的結構，該電路可以有效的區分入射反射功率，並且成本較低。
[0020]衰減網絡可以靈活的採用π形或是L形電阻衰減網絡，根據阻值的變化可以選取不同的衰減範圍，這樣可以對不同功率的微波放大電路進行實時檢測，具有很好的通用性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本實用新型電路結構框圖。
【具體實施方式】
[0022]參見圖1所示，一種微波功率檢測電路，包括有輸入匹配網絡1、功率放大管2、輸出匹配網絡3、功率耦合網絡4、兩個衰減網絡5、7、兩個檢波網絡6、8 ；
[0023]輸入匹配網絡I輸入端連接有功率輸入埠 IN，輸入匹配網絡I輸出端與功率放大管2輸入端連接，功率放大管2輸出端接入輸出匹配網絡3 ；
[0024]輸出匹配網絡3包括LC網絡、微帶線41，功率放大管2輸出端與LC網絡輸入端連接，LC網絡輸出端與微帶線41 一端連接，微帶線41另一端連接有功率輸出埠 OUT ；
[0025]兩檢波網絡及兩個檢波網絡中，第一個檢波網絡8輸入端連接有入射功率檢測埠 Portl，第一個檢波網絡8輸出端與第一個衰減網絡7輸入端連接，第一個衰減網絡7輸出立而接入功率f禹合網絡4 ；
[0026]功率耦合網絡4包括至少一個形LC網絡42、兩個耦合電容C1、C2，π形LC網絡42輸入端與第一個衰減網絡7輸出端連接，π形LC網絡42輸出端與第二個衰減網絡5輸入端連接，兩個耦合電容中，其中一個耦合電容Cl 一端連接至微帶線41與LC網絡連接的一端、另一端連接至第一個衰減網絡7輸出端，另一個耦合電容C2 —端連接至微帶線41與功率輸出埠 OUT連接的一端、另一端連接至第二個衰減網絡5輸入端；
[0027]第二個衰減網絡5輸出端與第二個檢波網絡6輸入端連接，第二個檢波網絡6輸出端連接有反射功率檢測埠 Port2。
[0028]功率耦合網絡4中，當形LC網絡42有多個時，多個π形LC網絡依次串聯構成串聯結構，串聯結構一端與第一個衰減網絡7輸出端連接，串聯結構另一端與第二個衰減網絡5輸入端連接。
[0029]功率耦合網絡4中，兩耦合電容Cl、C2取值均小於lpF。
[0030]微帶線41長度為微波在介質中波長的四分之一。
[0031]微帶線41的形狀可以採用直線，也可以採用彎曲線的形式。
[0032]每個Ji形LC網絡42包含一個電感LI和兩個電容C3、C4，兩電容C3、C4的一端均接地。
[0033]兩衰減網絡5、7均採用50Ω電阻匹配衰減器，可以採用π形或L形結構設計。
[0034]兩檢波電路6、8均採用檢波二極體進行信號取樣。
[0035]本實用新型中，微帶線41既是輸出匹配網絡的一部分，也是功率耦合網絡的一部分，該部分微帶線的長度為1/4λ (λ為微波在介質中的波長)。該部分微帶線的形狀可以採用直線或是彎曲線。當微波頻段低於IGHz時，可以採用連續U形彎曲的形式，這樣可以極大的節省物理空間，採用U形彎曲，轉彎採用的是與50 Ω微帶線寬度一致的圓弧連接。
[0036]本實用新型中，耦合電容Cl C2採用相同的取值，一般選取的值小於lpF，當所需要的檢測的微波功率大於100W時，所選取的值一般小於0.5pF。Cl C2之間的微帶線41長度即為微波在介質中波長的四分之一。該微帶線只是輸出匹配網絡中微帶線的一部分。
[0037]本實用新型中，功率耦合網絡4中的π形LC網絡42可以有一組也可以有多組。通過選取不同的LC值，來實現不同的相位移動。也可以採用π形LC網絡42結合微帶線的形式來實現相位移動。具體採用的方式要根據空間結構來安排。選取合適的LC值，每個π形LC網絡可以實現90度的相位移動，三個相同的結構依次連接，可以實現270度的相位移動。
[0038]本實用新型中，衰減網絡5、7均採用50Ω電阻匹配衰減器，具有相同的結構形式，可以採用η形或L形電阻衰減網絡結構設計，選取不同的電阻值，實現不同程度的衰減。
[0039]本實用新型中，檢波電路6、8具有相同的結構形式，採用檢波二極體進行信號取樣。
[0040]Portl埠是入射功率檢測埠，Port2埠是反射功率檢測埠。選取合適的ClC2以及π形LC網絡42可以形成很好的隔離度以及方向性。
【權利要求】
1.一種微波功率檢測電路，其特徵在於:包括有輸入匹配網絡、功率放大管、輸出匹配網絡、功率耦合網絡、兩個衰減網絡、兩個檢波網絡； 所述輸入匹配網絡輸入端連接有功率輸入埠，輸入匹配網絡輸出端與功率放大管輸入端連接，功率放大管輸出端接入輸出匹配網絡； 所述輸出匹配網絡包括LC網絡、微帶線，所述功率放大管輸出端與LC網絡輸入端連接，LC網絡輸出端與微帶線一端連接，微帶線另一端連接有功率輸出埠 ； 兩檢波網絡及兩個檢波網絡中，第一個檢波網絡輸入端連接有入射功率檢測埠，第一個檢波網絡輸出端與第一個衰減網絡輸入端連接，第一個衰減網絡輸出端接入功率耦合網絡； 所述功率耦合網絡包括至少一個η形LC網絡、兩個耦合電容，π形LC網絡輸入端與第一個衰減網絡輸出端連接，η形LC網絡輸出端與第二個衰減網絡輸入端連接，兩個耦合電容中，其中一個耦合電容一端連接至微帶線與LC網絡連接的一端、另一端連接至第一個衰減網絡輸出端，另一個耦合電容一端連接至微帶線與功率輸出埠連接的一端、另一端連接至第二個衰減網絡輸入端； 第二個衰減網絡輸出端與第二個檢波網絡輸入端連接，第二個檢波網絡輸出端連接有反射功率檢測埠。
2.根據權利要求1所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:功率耦合網絡中，當η形LC網絡有多個時，多個Ji形LC網絡依次串聯構成串聯結構，串聯結構一端與第一個衰減網絡輸出端連接，串聯結構另一端與第二個衰減網絡輸入端連接。
3.根據權利要求1所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:功率耦合網絡中，兩耦合電容取值均小於lpF。
4.根據權利要求1所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:微帶線長度為微波在介質中波長的四分之一。
5.根據權利要求1所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:微帶線的形狀採用直線或彎曲線的形式。
6.根據權利要求1所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:每個η形LC網絡包含一個電感和兩個電容，兩電容的一端均接地。
7.根據權利要求1所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:兩衰減網絡均採用50 Ω電阻匹配衰減器，採用π形或L形結構設計。
8.根據權利要求1所述的一種微波功率檢測電路，其特徵在於:兩檢波電路均採用檢波二極體進行信號取樣。
【文檔編號】G01R21/00GK204065231SQ201420312314
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月12日 優先權日:2014年6月12日
【發明者】朱梁, 賈華, 彭承堯, 單家芳, 劉甫坤 申請人:單家芳, 劉甫坤