采用定向耦合器和RF對數(shù)放大器實現(xiàn)VSWR的檢測和保護(08-100)

　　入射信號的檢測范圍等于發(fā)送器的輸出功率范圍，但是反射信號的檢測范圍應(yīng)該更大些。反射功率電平的范圍是從非常小的信號電平(功率放大器和天線之間的阻抗匹配良好)，到入射信號的最大信號電平(在傳輸線上存在開路或短路)，這要求檢波器具有大動態(tài)范圍。

　　對數(shù)放大器檢波器

　　對數(shù)減法等效于除法，由此可以簡單地執(zhí)行信號除法這一復雜的數(shù)學計算，這是選擇對數(shù)放大器檢測VSWR的主要原因。對于使用對數(shù)放大器測量VSWR來說，差分輸出的精度是最為關(guān)心的參數(shù)，這要求兩個檢波器應(yīng)位于同一芯片上(因為單芯片的檢波器隨溫度和工藝的漂移往往是相同的)。而且對數(shù)放大器的動態(tài)范圍大于其它類型的檢波器。所有這些因素表明，對于VSWR應(yīng)用，最佳的檢測方法是使用一個雙路的對數(shù)放大器，具有寬動態(tài)范圍和高精度，且不易隨溫度變化。

　　除了差分輸出之外，還應(yīng)當獲得獨立的對數(shù)放大器的輸出，這是因為大部分RF設(shè)計工程師使用該信息確定其發(fā)送鏈路的輸出功率。ADI公司的ADL5519是一款高性能的雙通道對數(shù)檢波器，它提供兩個通道獨立的輸出，并且還可以是兩個通道的差分輸出。如圖3所示，ADL5519能夠提供從低頻到8 GHz的54 dB的動態(tài)范圍，隨溫度漂移在+/-0.5dB 內(nèi)，是用于檢測入射波和反射波，并同時控制輸出功率的理想的解決方案。如圖4和圖5所示，ADL5519具有優(yōu)異的輸入-輸入和輸入-輸出通道隔離指標(>30 dB)，是雙通道RF系統(tǒng)的理想選擇。在不需要獨立的對數(shù)輸出時，可以使用ADI公司的AD8302。

　　VSWR保護

　　防止出現(xiàn)破壞性的高VSWR保護放大器的方法有很多種。在輸出功率較高的情況下，高VSWR通常會造成嚴重的影響，因此保護電路的目的是降低輸出功率，使放大器工作于安全模式。這里所提出的VSWR檢測方法與放大器的架構(gòu)無關(guān)，主要取決于放大器的功率控制機制。

　　圖3 ADL5519具有±1dB范圍內(nèi)的對數(shù)一致性@900MHz，隨溫度的漂移<0.5dB

　　圖4 ADL5519 :從一個RF通道的輸入到另一RF通道的輸出的隔離度