[實用新型]功率檢測器

有效

• 申請號: 201922184364.0
• 申請日: 2019-12-09
• 公開（公告）號: CN210405325U
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 田彤;伍錫安;袁圣越
• 申請（專利權）人: 江蘇微遠芯微系統技術有限公司
• 主分類號: H04B17/10
• 分類號: H04B17/10;H04B17/20
• 代理公司: 上海驍象知識產權代理有限公司 31315
• 代理人: 趙峰

本實用新型提供一種功率檢測器，包括信號衰減單元、功率檢測單元和加法運算單元；功率檢測單元的輸入端通過信號衰減單元接入待測信號或功率檢測單元的輸入端直接接入待測信號，功率檢測單元的輸出端與加法運算單元連接；本實用新型通過對待測信號進行衰減，擴展了該功率檢測器的檢測范圍；采用多個功率檢測單元均衡技術，有效改善了功率檢測器輸出的直流電壓信號與待測信號功率的轉化線性度；提出基于電壓求和的方式實現最后多單元轉化結果的求和，避免了簡單電流模式求和后，再經電阻轉化為電壓的方式對檢測性能的影響。

技術領域

本實用新型屬于集成電路領域，特別是涉及一種功率檢測器。

背景技術

在無線通訊系統中，射頻功率檢測器應用于射頻前端電路，以實現信號功耗的優化，改善電路單元的效率、增益及功率的線性度，以及實現對輸出功率或電路的增益大小的自動控制；常見整個環路系統如圖1所示；包括了功率放大器(PA)或低噪聲放大器(LNA)、功率檢測器(Power detector)、模數轉換器(ADC)、邏輯控制單元(Control logic unit)；電壓Vin為輸入射頻信號，電壓V_dcout為功率檢測器的輸出直流電壓。

針對圖1中的功率檢測器(Power detector)，在目前信號功率檢測的電路設計中，采用的設計技術主要包括兩種方案，一種是峰值功率檢測，一種是RMS功率檢測；峰值功率檢測方式主要適用于輸出信號包絡恒定以及信號的峰均比比較低的情況下；RMS功率檢測方式適用于高峰均比、精度好的輸出調制信號，能夠實現功率檢測器輸出直流電壓信號與輸入調制信號的功率的線性化轉化，即linear in dB。

采用RMS功率檢測方式實現功率檢測器的途徑可以基于以下幾種方式實現：(1)熱電學器件方式；(2)二極管方式；(3)雙極型晶體管實現方式；(4)MOSFET管方式；在當前的設計趨勢和集成電路應用集成度越來越高，以及低成本的追求，標準CMOS工藝的成為主流應用，因此方式4成為的最為當前最為廣泛的應用方式；在采用MOSFET管實現的方式中，一些設計基于MOSFET的本身的電流平方律電學特性實現功率檢測，但是具有比較窄的輸入功率檢測范圍；另一些為了實現寬動態范圍，采用多個基礎單元，但是難以實現好的線性度；一些設計方案為了實現好的線性度，采用對數放大器和整流器結合的方式，但是在微波毫米波系統應用中，頻率高達幾十GHz，對數放大器的增益無法保證，難以實現高頻率下的應用。

實用新型內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種功率檢測器，用于解決現有技術中功率檢測器的檢測范圍窄、線性度低，難以在高頻率下應用等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種功率檢測器，包括：信號衰減單元、功率檢測單元和加法運算單元；所述功率檢測單元的輸入端通過所述信號衰減單元接入待測信號或所述功率檢測單元的輸入端直接接入所述待測信號，所述功率檢測單元的輸出端與所述加法運算單元連接。

于本實用新型的一實施例中，所述信號衰減單元采用電容陣列，所述電容陣列包括電容組，且所述功率檢測單元的數量與所述電容組的數量相等；所述電容組包括第一電容和第二電容，所述第一電容的電容值與所述第二電容的電容值的比值為預設比例。

于本實用新型的一實施例中，所述第一電容的一端接入所述待測信號，所述第一電容的另一端與所述第二電容一端連接，且所述第一電容的另一端輸出所述衰減信號，并將所述衰減信號輸入至所述功率檢測單元，所述第二電容的另一端接地。

于本實用新型的一實施例中，所述電容陣列一端接入所述待測信號，另一端輸出所述衰減信號，并將所述衰減信號輸入至所述功率檢測單元；所述電容組相互之間串聯連接，且兩個所述電容組的連接處輸出另一衰減信號，并將另一所述衰減信號輸入至另一功率檢測單元。