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Pasternack博客

各类射频微波检波器

射频(RF)微波检波器也称射频功率检波器或射频响应检波器,是一种对射频信号进行检测并以某种方式对射频信号进行测量和转换的二端器件。作为接收元件,射频检波器用于将幅度调制的微波信号转换为供无线或有线传输的基带(或视频)信号。在射频电路和射频系统中,射频微波检波器可在特定频率范围内检测射频信号的发射功率水平。射频微波检波器的另一用途在于测量发射机输出功率。鉴于美国联邦通信委员会及其他国际组织规定射频输出功率不得超出特定最大发射机功率水平,因此射频输出功率的测量至关重要。

各种检波器当中,最主要的两类为峰值检波器和均方根值(RMS)检波器。峰值检波器提供峰值功率信息,而RMS检波器提供平均功率信息。

峰值检波器——也称包络检波器,其将捕获的电压信号极端值作为其本身的输入。其中,正峰值检波器捕获输入信号的最大正值点,而负峰值检波器捕获输入信号的最大负值点。峰值检波器电路的输出端对输入电压进行跟踪,直至其达到极值点,并且在输入电压开始下降时,保持该极值点。在理想情况下,峰值检波器的功率与输入信号速度无关,且同时受输入信号带宽的限制。峰值检波器通过放大器、二极管及电容器实现对输入射频信号峰值的捕获和保持。具体而言,放大器使得输入信号对电容器充电,而二极管用于防止该电容器放电。这一功能可用于需要获取峰值(即最大射频信号值)的情形,但无法用于需要测定平均值或其他任何非峰值的情形。

RMS检波器——热检波器(功率检波器)及平方律检波器。

辐射热测量器(如热控管或热电偶)等热检波器先利用电阻部件将射频信号的电能转换成热能,然后测量其相对于环境温度的温度变化。这一测量方式的优点在于,测量带宽极宽,且功率测量值和实际值之间非常匹配。此方面的测量器例如包括:热电偶——由一对不同金属(锑/铋)制成的金属线构成,此两金属线一端(感测端)互连,而另一端(参比端)端接;镇流电阻器——由一条电阻温度系数为正的短铂丝或短钨丝构成;晶体检波器——利用二极管平方律,将输入微波功率转换为检波器输出电压;以及肖特基势垒二极管或砷化镓(GaAs)势垒二极管——具有高灵敏度和高噪声等效功率,而且可检测微波信号功率最低。

平方律检波器利用半导体元件(二极管或晶体管)的特性将电压转换为与射频功率成正比的信号。其中,为了实现普适化,所述信号通常经低通滤波处理。此类器件尤其适用于高频和低成本应用。

除了上述之外,还存在若干种其他射频检波器,而且随着应用要求的不同,各种检波器的封装方式也千差万别。其中,最为常见的封装方式为内联同轴封装和波导封装。其他检波器类型包括:通过将较宽动态范围内的信号转换为对数输出而人为增大动态范围的对数检波器;采用无需偏置电压或偏置电流便可工作的二极管检波器件的零偏置检波器,通常用于低功耗和无源应用(RFID);将特定频率范围内的射频信号转换为等效直流电压的射频阈值检波器;以及仅需将射频检波器设于波导外壳内便可制成的波导探测器。

点击相应链接,了解Pasternack的各类射频检波器:

波导检波器:

http://www.pasternack.cn/nsearch.aspx?Category=Waveguide%20Detectors&sort=y&view_type=grid

对数检波器:

http://www.pasternack.cn/%E5%AF%B9%E6%95%B0%E6%A3%80%E6%B3%A2%E5%99%A8-category.aspx

阈值检波器:

http://www.pasternack.cn/nsearch.aspx?Category=Detectors&sort=y&Rfacdt99design=Threshold&initial_sort=Sortsku:ASC&res_per_page=48&view_type=grid

零偏置检波器:

http://www.pasternack.cn/nsearch.aspx?Category=Detectors&sort=y&Rfacdt99design=Tunnel+Diode+Zero+Bias^Schottky+Zero+Bias&initial_sort=Sortsku:ASC&res_per_page=48&view_type=grid