一种耦合检波器的制作方法

本发明涉及耦合检波领域，特别涉及一种耦合检波器。

背景技术：

功率反射计通常用于测量射频（RF）或微波频率（MW）信号的功率。典型的功率反射计使用功率检测器或换能器，以便将RF或MW功率转换为可容易测量的电参量。功率反射计在许多类型的 RF和MW系统中也具有应用。

耦合器作为射频功率反射计中的关键部件，在很大程度上影响测量精度，当所测量的功率的动态范围大，同时为了确保极小的插入损耗，因此在小功率测量时耦合到检波二极管上的信号非常微弱，现有的耦合检波器不能得到精度较高的测量结果。

技术实现要素：

本发明在于克服现有技术的上述不足，提供一种能够提高测量精度的耦合检波器。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种耦合检波器，其特征在于，包括反向功率耦合器、正向功率耦合器，反向检波二极管电路、正向检波二极管电路；

所述反向功率耦合器与正向功率耦合器均连接被测负载，用于测量被测负载的正向功率数据与反向功率数据；

所述反向功率耦合器连接所述反向检波二极管，所述正向功率耦合器连接所述正向检波二极管，用于对所述正向功率数据与反向功率数据进行检波处理，并将处理后的数据进行输出。

进一步地，所述反向功率耦合器与正向功率耦合器均为定向耦合器。

进一步地，所述定向耦合器为同轴耦合方式。

进一步地，所述反向检波二极管与正向检波二极管均为肖特基二极管。

与现有技术相比，本发明的有益效果

本发明的耦合检波器采用双耦合技术，并在每个耦合端口连接对应的检波二极管电路使得在当所测量的功率的动态范围大时，能够确保极小的插入损耗，并对小功率测量时耦合到检波二极管上的信号非常微弱进行精确的测量，提高了测量精度。

附图说明

图1所示是本发明的耦合检波器的模块框图。

图2所示是本发明的检波二极管小信号输入的i—v特性。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1：

图1所示是本发明的耦合检波器的模块框图，包括反向功率耦合器、正向功率耦合器，反向检波二极管电路、正向检波二极管电路；

所述反向功率耦合器与正向功率耦合器均连接被测负载，用于测量被测负载的正向功率数据与反向功率数据；

所述反向功率耦合器连接所述反向检波二极管，所述正向功率耦合器连接所述正向检波二极管，用于对所述正向功率数据与反向功率数据进行检波处理，并将处理后的数据进行输出。

在一个具体实施方式中，所述反向功率耦合器与正向功率耦合器均为定向耦合器。

在一个具体实施方式中，所述定向耦合器为同轴耦合方式。

在一个具体实施方式中，所述反向检波二极管与正向检波二极管均为肖特基二极管。

具体的，定向耦合器是射频功率反射计中的关键部件，采用同轴耦合方式，对于正向信号来说，耦合信号会在正向端口相互叠加，而在反向端口相互抵消。本发明采用双定向耦合技术，具有正向和反向两个耦合部分，电路采取对称结构，以保证信号的一致性。本发明是通过式功率计，一个重要特点就是能够在测量时不影响被测件的正常工作，定向耦合器的驻波比和插入损耗指标就决定了测量过程中对信号的影响程度；定向耦合器的耦合度，它决定了检波电路的信号大小，是能够在实际需要的带宽范围内，满足对最小功率和最大功率测量范围的重要因素；定向耦合器的方向性指标，在很大程度上影响测量精度。

本发明采用检波二极管进行检波，高频二极管起始于点接触技术，但是点接触二极管极为脆弱、不可重复，且随时间变化。随着技术的发展，又产生了低势垒肖特基(LBS)二极管技术，这使其具有金属——半导体结的二极管广泛应用于微波频率，且坚固耐用，重复性和可靠性也很高。这种二极管小信号输入的i—v特性如图2所示，其在原点附近的曲线表现为平方率区。

在数学上，检波二极管服从于二极管方程

i=I_s(e^aV-1)

式中：a=q/nKT,

i是二极管电流：

V是跨在二极管上的净电压；

K是波尔兹曼常数：

T是绝对温度；

q是电子电荷；

n是适应实验数据的修正常数。

Is是饱和电流，且在给定温度下为常数；

为了更好的分析整流作用，常将上式写成幂级数的形式：

i=I_s[aV+(aV)²/2!+(aV)³/3!+…]

正是这一级数的二次及其它偶次项提供了整流作用。对于小信号的情况，只有二次项有意义，从而称该二极管工作在平方律区域。在这一区域，输出I(因而输出v)正比于射频输入电压的平方。当v高得使四次项乃至更高次项变得重要时，二极管的响应便不再处于平方律区，此后按准平方律i—v区的规律整流，这个区域也称为过渡区。在这个区域以上便进入了线性检波区(输出V正比于输入V)。

本项目所测功率的动态范围大，同时为了确保极小的插入损耗，因此在小功率测量时耦合到检波二极管上的信号非常微弱，本发明应用的检波二极管其工作范围包含了平方律检波区、过渡区和线性检波区。在一个完整的实施方式中，为获得更加准确的测量功率，后续还应对测量数据进行线性校准、频响校准和温度补偿，在此不再赘述。

上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。