一种ＲＦ检测器，其被配置成提供两个输出，一个是ＲＦ输入信号的真实ＲＭＳ功率水平的函数，另一个是对平均功率水平标准化的ＲＦ输入信号的瞬时／峰值功率的函数。该ＲＦ检测器包括可变增益检测子系统，该子系统包括提供ＲＦ输入信号功率水平表达的单一检测器或检测器阵列。该检测器或检测器阵列对ＲＦ检测器的ＲＭＳ功率检测信道和瞬时／峰值功率检测信道两者是共同的。ＲＦ检测方法包括以不同的增益水平提供ＲＦ输入信号的表达，选择一个或多个表达，以及计算选定信号的平均值。调整选定表达的增益水平提供关于ＲＦ输入信号平均功率水平的信息。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及RF检测器，更具体地说，涉及能够提供RF 信号的平均功率水平和瞬时或峰值功率水平的指示的RF检测器。
技术介绍
有许多需要测量射频(RF)信号的值和/或平均功率水平的 应用。举例来i兌，在劲iM戈无线通4言系统(例如，纟奪巢式电话网纟各) 的发射链和接收链中RF信号的功率测量和控制可能是必要的。为 了有效地4吏用可用的带宽，在这些系统中传输的信号可能是使用 复杂的调制标准(例如，CDMA、 WCDMA或WiMax)调制的。这 些复杂的调制信号有随时间改变的波峰因数(该波峰因数定义为 信号的峰值功率与平均功率之比)，如果使用采用二极管检测或 连续放大的传统功率检测器测量信号功率将造成不可容忍的误 差。表;f正调制信号的传统」技术耳又决于计算平均功率和瞬时或峰 值功率的输入信号并行处理。举例来说，参照图1A，接线端102处的单一RF输入信号经包迹检测器或峰值检测器104处理，产生 瞬时功率/峰^f直功率，lT出a,而且经平均功率才企测器106处理，产生 平均功率输出b。图1B举例说明这种方法的变化，其中RF输入信 号最初-使用功率包迹4企测器112处理，然后4吏用求平均线^各114处 理产生平均功率输出b,而且使用緩冲/峰值;险测器104产生瞬时/ 峰值功率丰俞出a。在某些情况下，测量RF信号的波峰因数和获得关于信号波形 的信息是令人想要的。波峰因数的计算需要平均功率信息和峰值 功率信息。再一次参照图1A,依照，举例来说，美国专利第 5,220，276号的讨^r,传统技术在并行处理RF输入信号确定峰值功 率a和平均的功率b之后使用除法器108计算波峰因数。除法器108 计算峰值检测器104输出(a)与平均功率输出b之比，从而导致接线 端110的l命出信号(b/a)，该信号是输入信号波^奪因凄t的表达。当 包迹4全测器用来代替i峰值;险测器的时候，除法器纟是供对平均功率 标准化的瞬时功率输出信号；即，瞬时功率与平均功率之比。使用并行处理技术的RF检观'j器的缺点是要求RF耦合器(未展 示)在llr入端10 2驱动两个信道，平均功率才企测信道和包迹功率或 峰值功率斗企测信道。除此之夕卜，因为将不同的^r测器(104和106) 用于两个不同的才全测信道，所以在两个信道之间可能存在元器件 程序和温度变化，这将降低测量(尤其是波峰因数测量)的精度。 为了4氐偿两个信道之间的这种差异， -使电^各匹配可能是必要的， 因此增加系统的复杂性和成本。另一个缺点是可能要求除法器 108依据平均功率检测信道的输出特性和包迹功率或峰值功率检 测信道的^T出特性处理非线性计算。除此之外，因为除法器的Y壬 何误差会危及波峰因数测量，所以精确的、有可能复杂而昂贵的 除法器可能是必需的。有多种市售的平均功率4企测器可以用于图1A和1B所示的系 统。平均功率4企测器的一个范例是RMS-DC寿争纟灸器。RMS-DC转 换器用来将AC(随时间改变的)输入信号的RMS(均方根)值转换 成DC(或准DC)电流或电压。RMS-DC转换器能够测量与信号波形 或波峰因数无关的RF信号RMS功率。使用反馈控制环技术的宽动 态范围平均功率^r测器是市场上买得到的。举例来说，参照图2，举例说明将平方RF才企测器206与可变刻 度因子和反馈控制环合并的RMS-DC转换器200的方框图。该 RMS-DC转换器在接线端202接收RF输入V输入并且在接线端204提 供代表输入信号平均功率的信号。平方RF检测器206响应在控制 端口 208收到的比例因子控制信号V比例，在输出端口 210提供输出 电压V输h该输出电压是按控制信号的单调函数缩放的RF输入信 号的平方表达。因此，平方RF检测器206的输出用下式给出v输出=I V输八I "f(V比例) (1)平均功率检测反馈环的第二要素是积分器210,该积分器有 与平方RF牙企测器206的丰lT出端口 209井禺合的專lT入端口 212、 4妾收参 考信号214的参考端口 213和与平方RF4企测器206的4空制端口 208 耦合的输出端口216。积分器210的输出端口216还与RMS-DC转换 器200的接线端204耦合。积分器210配置成整合平方RF检测器206 的输出V输*和参考信号214之间的差值，调整平方RF检测器的比 例因子直到平方RF才全测器的平均输出信号和参考信号相等，因此 造成反馈控制环。这个反馈环迫使平方RF一全测器206工作在受控 的输出工作点。举例来说，在接线端202收到的RF输入信号功率 下降将导致积分器210的消极积分，迫使平方RF检测器206放大该 输入信号以保持平方RF检测器的平均输出V输出在恒定点。因为 反々贵控制环的这种相互作用，所以平方RF检测器206的比例因子 控制信号Vtt 将随着RF输入信号V,入的平均值改变，从而提供这个RF输入信号平均功率的表达。这样的或相似的RMS-DC转换器 的 一些 >范<列是在美国专矛J第6,348,829、 6,429,720禾口6,437,630号中揭示的。单一^企测器平均功率或峰4直功率4企测方案(例如，图1A和1B 举例i兌明的那些)有减少动态范围的在夹点，举例来i兌，在高频集 成电路检测器设计中减少大约35分贝。使用反馈控制环技术的平 均功率纟企测器(例如，前面讨^r过的图2举例i兌明的那个一企测器) 能实现大得多的动态范围，取决于反々贵控制环的缩;故函数落实。 举例来说，动态范围超过75分贝的平均功率冲企测器是市场上买得 到的。然而，在测量峰^f直/包迹功率和平均功率的系纟充OH。，图 1A举例i兌明的系乡充)中，才示准4匕的瞬时功率1釙出或峰<直功率丰#出 将受包迹功率或峰值功率检测方案较低的性能(动态范围)限制。 除此之外，单一4全测器包迹功率或峰^直功率4企测方案还高度i也耳又 决于输入RF频率，该频率在许多应用中可能不是令人想要的。
技术实现思路
本专利技术的各个方面和实施方案指向宽-动态范围RF一企测器， 该检测器接受调制的或非调制的RF输入信号并且提供依照RF输 入信号电压的对凄t的RMS值的准线形函H改变的输出。换句话 说，该RF检测器提供随着按RF输入信号的分贝数实测的RMS电 压呈线性(或几乎线性)改变的输出。该RF才企测器也能提供代表RF 输入信号的瞬时或峰值功率水平的对信号的平均功率标准化的 第二输出。该RF检测器的实施方案将单一检测器阵列用于平均 (例如，RMS)功率4全测和瞬时/峰值功率才佥测两者，借此消除采用 传统的系统可能存在的上面讨论过的 一些元器件禾呈序和/或温度 易变的问题。除此之外，该RF检测器的实施方案实现了增大输入 动态范围和对平均功率将实测的瞬时/峰值功率标准化的反馈控 制环，借此耳又消对姊青确除法器的需求。因此，依照下面的进一步13讨论，依照本专利技术的各个方面和实施方案的RF4企测器线^各可以用 来在宽广的输入功率水平和调制复杂性范围内提供RF信号的平 均功率7jc平、标准^b的瞬时功率水平和峰〗直功率与平均功率之比 (波峰因数)的精确指示。依照 一 个实施方案，功率#r测器包括配置成4妻收输入信号的 输入端；与输入端耦合的变增益检测子系统，该子系统检测输本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种功率检测器，其中包括： 配置成接收输入信号的输入端； 与输入端耦合检测输入信号并且提供检测器输出信号的可变增益检测子系统； 与可变增益检测子系统耦合的积分器，该积分器配置成接收检测器输出信号和参考信号并且提供作为输入信号的平均功率 水平的表达的积分器输出信号；以及 与检测器子系统耦合的瞬时功率处理装置，该瞬时功率处理装置配置成接收检测器输出信号并且在该功率检测器的输出端提供瞬时功率输出信号，该信号代表对输入信号的平均功率水平标准化的输入信号瞬时功率水平； 其中可变 增益检测子系统配置成接收积分器输出信号并且将检测器输出信号调整到接近参考信号的水平。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：YA亦肯，P凯特泽，
申请(专利权)人：希泰特微波公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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