功率检测器、方法及射频模块技术

本申请公开了一种功率检测器、方法及射频模块。该功率检测器包括：整流模块，将接收到的射频信号转换为整流信号；功率放大模块，对整流信号进行放大处理，以获得功率依次增大的多个第一信号；功率衰减模块，根据整流信号获得功率依次增大的多个第二信号；以及求和模块，对多个第一信号和多个第二信号进行求和处理获得输出信号，输出信号线性地表征射频信号的功率，其中，多个第一信号和多个第二信号的电压值均不超过上限电压，至少一个第二信号是由整流信号衰减得到的。该功率检测器可以提高输出信号与射频信号之间的线性度，增大可检测的射频信号功率范围。射频信号功率范围。射频信号功率范围。

【技术实现步骤摘要】
功率检测器、方法及射频模块


[0001]本专利技术涉及电子电路
，更具体地，涉及一种功率检测器、方法及射频模块。

技术介绍

[0002]射频(Radio Frequency,RF)表示可以辐射到空间的电磁频率，频率范围大致在300KHz到30GHz之间，广泛应用于通信、医学、等离子体检测等领域。为了对射频的功率进行实时检测，通常需要辅以功率检测器，以便于进行射频前端链路的发射功率、增益、功耗和效率控制。功率检测器可产生指示射频信号功率的电压信号。
[0003]现有技术大多数功率检测器仅适用于低功率的射频信号功率检测。对于无线局域网设备、射频信号发射基站和其它具有高功率射频信号的场景，现有的功率检测器无法将高功率范围内的射频信号线性化以满足系统要求。因此，期望提供一种进一步改进的功率检测器，以增大检测的射频信号功率范围。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于提供一种功率检测器、方法及射频模块，从而可以提高输出信号与射频信号之间的线性度，增大可检测的射频信号功率范围。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供一种功率检测器，包括：整流模块，将接收到的射频信号转换为整流信号；功率放大模块，对所述整流信号进行放大处理，以获得功率依次增大的多个第一信号；功率衰减模块，根据所述整流信号获得功率依次增大的多个第二信号；以及求和模块，对所述多个第一信号和所述多个第二信号进行求和处理获得输出信号，所述输出信号线性地表征所述射频信号的功率，其中，所述多个第一信号和所述多个第二信号的电压值均不超过上限电压，至少一个第二信号是由所述整流信号衰减得到的。
[0006]可选的，所述多个第一信号的电压值均大于所述整流信号的电压值，各个所述第一信号呈对数放大趋势，所述多个第二信号的电压值均小于所述整流信号的电压值，各个所述第二信号呈对数放大趋势。
[0007]可选的，所述功率衰减模块包括：至少一个衰减器，用于对所述整流信号进行衰减处理，以获得由所述整流信号衰减得到的所述第二信号；多个依次串联在所述衰减器之后的放大器，用于对所述由所述整流信号衰减得到的第二信号进行放大处理，以获得功率依次增大的多个第二信号。
[0008]可选的，所述至少一个衰减器获得的所述第二信号的衰减率不小于预定衰减率，以使得各个放大器生成的所述多个第二信号的电压值均小于所述整流信号的电压值。
[0009]可选的，所述求和模块包括：多个加权模块，用于确定各第一信号和各第二信号的权重，并基于所述权重分别对所述多个第一信号和所述多个第二信号进行加权处理；以及加法模块，对加权处理后的所述多个第一信号和所述多个第二信号进行加法处理，以获得所述输出信号。
[0010]可选的，所述整流模块包括：接收电路，接收所述射频信号，并将所述射频信号转换为低频信号；以及射极跟随器，用于将所述低频信号转换为所述整流信号。
[0011]可选的，所述整流模块还包括：校准单元，用于向所述整流信号提供校准电压，以调节所述输出信号的电压值，使得当所述射频信号为零时，所述输出信号也为零。
[0012]可选的，所述功率放大模块包括：多个依次串联的放大器，用于对所述整流信号进行放大处理，以获得功率依次增大的多个第一信号。
[0013]根据本专利技术的第二方面，提供一种功率检测方法，包括：将接收到的射频信号转换为整流信号；对所述整流信号进行放大处理，以获得功率依次增大的多个第一信号；根据所述整流信号获得功率依次增大的多个第二信号；以及对所述多个第一信号和所述多个第二信号进行求和处理获得输出信号，所述输出信号线性地表征所述射频信号的功率，其中，所述多个第一信号和所述多个第二信号的电压值均不超过上限电压，至少一个第二信号是由所述整流信号衰减得到的。
[0014]根据本专利技术的第三方面，提供一种射频模块，包括：射频信号发生器，生成射频信号；以及如上所述的功率检测器，根据所述射频信号获得输出信号，所述输出信号线性地表征所述射频信号的功率。
[0015]本专利技术提供的功率检测器、方法及射频模块，通过设置功率放大模块和功率衰减模块，来获得功率依次增大的多个第一信号和功率依次增大的多个第二信号，至少一个第二信号是由整流信号衰减得到的，之后利用求和模块对第一组信号和第二组信号进行加权求和，从而可以获得与输入的射频信号在线性关系的线性范围内的输出信号，可以对高功率和低功率范围内的射频信号进行准确检测。
附图说明
[0016]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
[0017]图1示出了根据本专利技术实施例的功率检测器的示意图；
[0018]图2示出了根据本专利技术实施例的整流模块的电路图；
[0019]图3示出了根据本专利技术实施例的各第一信号随射频信号的变化波形图；
[0020]图4示出了根据本专利技术实施例的各第二信号随射频信号的变化波形图；
[0021]图5示出了根据本专利技术实施例的输出信号随射频信号的变化波形图；
[0022]图6示出了根据本专利技术实施例的实测输出信号随射频信号的变化波形图；
[0023]图7示出了根据本专利技术实施例的各第一信号随射频信号在各级呈现的输出变化波形图；
[0024]图8示出了根据本专利技术实施例的实测输出信号在频域随各级射频信号增益的变化波形图；
[0025]图9示出了根据本专利技术实施例的功率检测方法的流程图。
具体实施方式
[0026]以下将参照附图更详细地描述本专利技术。在各附图中，相同的元件采用类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各部分没有按比例绘制。此外，在图中可能未示出某
些公知的部分。
[0027]在下文中描述了本专利技术的许多特定的细节，例如器件的结构、材料、尺寸、处理工艺和技术，以便更清楚地理解本专利技术。但正如本领域的技术人员能够理解的那样，可以不按照这些特定的细节来实现本专利技术。
[0028]应理解，本申请实施例中的A与B连接/耦接，表示A与B可以串联连接或并联连接，或者A与B通过其他的器件，本申请实施例对此不作限定。
[0029]本申请提供的功率检测器可以应用于各种通信系统中的发送端的射频模块，例如应用于雷达设备、通信设备、导航设备、卫星地面站、电子对抗设备等。其中，通信系统例如但不限于为：全球移动通讯(global system of mobile communication,GSM)系统、码分多址(code division multiple access,CDMA)系统、宽带码分多址(wideband code division multiple access,WCDMA)系统、通用分组无线业务(general packet radio service,GPRS)、长期演进(long term eVdetlution,LTE)系统、LTE频分双工(frequency division duplex,FDD)系统、LTE时分双工(ti本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率检测器，其特征在于，包括：整流模块，将接收到的射频信号转换为整流信号；功率放大模块，对所述整流信号进行放大处理，以获得功率依次增大的多个第一信号；功率衰减模块，根据所述整流信号获得功率依次增大的多个第二信号；以及求和模块，对所述多个第一信号和所述多个第二信号进行求和处理获得输出信号，所述输出信号线性地表征所述射频信号的功率，其中，所述多个第一信号和所述多个第二信号的电压值均不超过上限电压，至少一个第二信号是由所述整流信号衰减得到的。2.根据权利要求1所述的功率检测器，其特征在于，所述多个第一信号的电压值均大于所述整流信号的电压值，各个所述第一信号呈对数放大趋势，所述多个第二信号的电压值均小于所述整流信号的电压值，各个所述第二信号呈对数放大趋势。3.根据权利要求1或2所述的功率检测器，其特征在于，所述功率衰减模块包括：至少一个衰减器，用于对所述整流信号进行衰减处理，以获得由所述整流信号衰减得到的所述第二信号；多个依次串联在所述衰减器之后的放大器，用于对所述由所述整流信号衰减得到的第二信号进行放大处理，以获得功率依次增大的多个第二信号，各个所述放大器的增益相同。4.根据权利要求3所述的功率检测器，其特征在于，所述至少一个衰减器获得的所述第二信号的衰减率不小于预定衰减率，以使得各个放大器生成的所述多个第二信号的电压值均小于所述整流信号的电压值。5.根据权利要求1所述的功率检测器，其特征在于，所述求和模块包括：多个加权模块，用于确定各第一信号和各第二信号的权重，并基于所述权重分别对...

【专利技术属性】
技术研发人员：张益诚，晋石磊，石秋明，邱仁鍊，
申请(专利权)人：南京普能通讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：