射頻功率測量技術(shù)及其應(yīng)用

2等效熱功耗檢測法

等效熱功耗檢測法是基于有效值的第二種定義而提出來的，其檢測電路如圖3所示。它是把一個未知的交流信號的等效熱量和一個直流參考電壓的有效熱量進行比較。當(dāng)信號電阻（R1）與參考電阻（R2）的溫度差為零時，這兩個電阻的功耗是相等的，因此未知信號電壓的有效值就等于直流參考電壓的有效值。R1、R2為匹配電阻，均采用低溫度系數(shù)的電阻，二者的電壓降分別為kUI、kUO.為了測量溫差，在R1、R2附近還分別接著有電壓輸出式溫度傳感器A、B，亦可選用兩支熱電偶來測量溫差。在R1和R2上還分別串聯(lián)了過熱保護電阻。

盡管等效熱功耗檢測法的原理非常簡單，但在實際應(yīng)用中很難實現(xiàn)，并且這種檢測設(shè)備的價格非常昂貴。

3真有效值/直流（ TRMS/DC）轉(zhuǎn)換檢測功率法

真有效值E直流轉(zhuǎn)換檢測功率法的最大優(yōu)點是測量結(jié)果與被測信號的波形無關(guān)，這就是“真正有效值”的含義。因此，它能準(zhǔn)確測量任意波形的真有效值功率。測量真有效值功率的第一種方法是采用單片真有效值E直流轉(zhuǎn)換器（例如AD636型） ，首先測量出真有效值電壓電平，然后轉(zhuǎn)換成其真有效值功率電平。

另一種測量真有效值功率的電路框圖如圖4所示，該電路所對應(yīng)的典型產(chǎn)品為AD8361型單片射頻真有效值功率檢測系統(tǒng)集成電路。UI為射頻信號輸入端， UO為直流電壓輸出端。US端接+2.7V～+5.5V電源，COM為公共地。IREF為基準(zhǔn)工作方式選擇端， PWDN為休眠模式控制端。FLTR為濾波器引出端，在該端與US端之間并聯(lián)一只電容器，可降低濾波器的截止頻率。SREF為電源基準(zhǔn)控制端。

從UI端輸入的射頻有效值電壓為UI，經(jīng)過平方器1產(chǎn)生一個與UI2成比例的脈動電流信號i，該電流信號通過由內(nèi)部電阻R1和電容C構(gòu)成的平方律檢波器獲得均方值電壓UI2 ，輸入到誤差放大器的同相輸入端。利用平方器2與誤差放大器可構(gòu)成一個閉合的負(fù)反饋電路，將負(fù)反饋信號加到誤差放大器的反相輸入端進行溫度補償。當(dāng)閉環(huán)電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時，輸出電壓UO（DC）就與輸入有效值功率PIN成正比。有關(guān)系式

UO=kPIN （ 1）

式中k為真有效值E直流轉(zhuǎn)換器的輸出電壓靈敏度，AD8361的k=7.5mV/dBm.這種檢測方法有以下優(yōu)點： （1）由于兩個平方器完全相同，因此在改變量程時不影響轉(zhuǎn)換精度；

（2）當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生變化時，兩個平方器能互相補償，使輸出電壓保持穩(wěn)定；

（3）所用平方器的頻帶非常寬，可從直流一直到微波頻段。