射頻功率測量技術(shù)及其應用

對數放大檢測器是由多級對數放大器構成的，其電路框圖如圖5所示。

圖5中共有5個(gè)對數放大器（A～E） ，每個(gè)對數放大器的增益為20dB（即電壓放大系數為10倍） ，最大輸出電壓被限制在1V.因此，對數放大器的斜率kS=1V/20dB=50mV/dB.5個(gè)對數放大器的輸出電壓分別經(jīng)過(guò)檢波器送至求和器（Σ），再經(jīng)過(guò)低通濾波器獲得輸出電壓UO.對數放大器能對輸入交流信號的包絡(luò )進(jìn)行對數運算，其輸出電壓與kS、PIN的關(guān)系式為

UO=kS（PIN- b） （ 2）

式中b代表截距，即對應于輸出電壓為零時(shí)的輸入功率電平值。

普通對數放大器的特性曲線(xiàn)僅適用于正弦波輸入信號。當輸入信號不是正弦波時(shí)，特性曲線(xiàn)上的截距會(huì )發(fā)生變化，從而影響到輸出電壓值。此時(shí)應對輸出讀數進(jìn)行修正。需要指出，盡管ADI公司生產(chǎn)的AD8362型單片射頻真有效值功率檢測器也屬于對數檢測功率法，但它通過(guò)采用獨特的專(zhuān)利技術(shù)能適用于任何輸入信號波形，并且特性曲線(xiàn)上的截距不隨輸入信號而變化。

5射頻功率檢測系統的優(yōu)化設計

傳統的射頻功率計或射頻檢測系統的電路復雜，集成度很低。最近，美國ADI公司相繼推出AD8361、AD8362和AD8318型全集成化的單片射頻真有效值功率檢測器，不僅能精確測量射頻（RF）功率，還可測量中頻（ IF）、低頻（ LF）功率。此外，美國凌特（ Linear Technology）公司也開(kāi)發(fā)出LT5504、LTC5507型單片射頻功率檢測器。這類(lèi)芯片的問(wèn)世，為實(shí)現射頻及寬頻帶真有效值功率檢測系統的優(yōu)化設計創(chuàng )造了條件。4種單片射頻功率檢測器的主要性能指標見(jiàn)表1.

由AD8318構成射頻功率控制器的電路如圖6所示。

控制對象可以是功率放大器（ PA）、可變增益放大器（VGA）、可變電壓衰減器（VVA）等。選擇控制模式時(shí)，要將USET、UOUT引腳互相斷開(kāi)。被測射頻功率信號通過(guò)定向耦合器、衰減器，加到AD8318的輸入端。AD8318的設定電壓取自數D模轉換器（DAC）。從AD8318的UOUT輸出的增益控制電壓，用來(lái)控制VGA（或VVA）的輸出功率。