ADI的RF检波器可以精确地检测和测量RF或IF信号的幅度或功率,广泛使用在无线系统中。检波器分成两个大类,包括对数放大器/检波器和均方根(RMS)检波器。Log检波器可以测量高达100dB动态范围的信号,覆盖频率从低频到10GHz,检测精度可达0.2dB,非常合适接收信号强度指示(RSSI)和发射功率检测。RMS检波器可测量复数波形,如CDMA/WCDMA信号,高阶QAM调制信号。
下面是关于检波器的几个常见问题进行解答,如需要更完整问题解答的详细文档,请下载文档参考马上下载:https://ezchina.analog.com/thread/7884
1 、何为RF 检波器?
射频检波器检测射频输入信号,输出一个电压值,这个电压值正比于输入信号的功率。根据这个输出的电压值,可以对应到输入的功率值。射频检波器的主要功能就是在无线收发系统中测量和控制RF 或IF 功率。
RF 和IF 的功率,关系到无线信号传输距离的远近,功率放大器的线性度。在接收机中,信号强度对于维持通信的稳定性是一个关键的因素,而在发射端,发射功率的重要性毋庸置疑。总之,RF 和IF 的功率无论在通信链路的哪个环节都是需要关注的参数。
dBm = 10log [power(mW) / 1 mW]
表 3-1 功率幅度转换列表
Power | dBm | Vp-p (50 欧姆阻抗) |
1W | +30 | 20V |
100mw | +20 | 6.32V |
10mW | +10 | 2V |
1mW | 0 | 632mV |
100uW | -10 | 200mV |
10uw | -20 | 63.2mV |
1uW | -30 | 20mV |
100nW | -40 | 6.32mV |
10nw | -50 | 2mV |
1nW | -60 | 632uV |
100pW | -70 | 632uV |
10pw | -80 | 63.2uV |
1pW | -90 | 20uV |
4、什么是均方根值(RMS)?
均方根值是测量AC 信号幅度的基础。信号的RMS 值等效于一个DC 信号在相同的负载上产生相同的热量。在数学上正弦波的RMS 可以用下式表达。
表 3-2 Log 检波器和RMS 检波器比较和应用范围
Specification | Log Detector | RMS Detector |
Temp Stability | Excellent | Excellent |
Crest Factor Immunity | Poor | Excellent (0 dB error) |
Operating Frequency | DC-10 GHz | 50Hz to 6 GHz |
Dynamic Range | 40 dB to 100 dB | 30 dB to 65 dB |
Response Time | Fast (≥5 ns) | Slow (≥10 uS) |
Ideal for Systems with | Fixed Modulation | Changing Modulation |
Pulsed RF (e.g.Radar) | Multiple Carriers |
7、 有没有检波器在低频段的测试结果?
一般RF 检波器用中频和射频频段,在低频20Hz~100kHz 的连接图和相关的测试结果可以参考AN-691。
9、 有时候做测试时,发现输出电压值高于手册中标定的值,这就减小了输入小信号时的动态范围,一般是什么原因呢?
这样的现象通常是因为检波器计入了外部的噪声和杂谱功率。我们的Log 检波器通常有几个GHz 的输入信号带宽,如果测试环境中有噪声或杂谱,检波器并不知道区分哪些是有用的信号,哪些是干扰信号或噪声,多个信号功率叠加使得检波器输出的电压偏高。比较好的测试方法是将输入差分端都接到地上,输入端都是AC 耦合。解决噪声或杂谱干扰的问题,可以在前端使用匹配电路或窄带滤波器。匹配网络在AD8307,AD8309 和AD8313 的数据手册中做了详细的讨论。
例如,窄脉宽的调制信号检测需要快速响应的检波器,这样的应用中对LOG 检波器快速响应改变包络的能力有很高的要求。通常LOG 放大器响应时间(response time)是用脉冲上升的10%到90%的时间衡量。
图 3-2 正弦波和CDMA 信号的不同响应