[发明专利]射频功率检测器

说明书

技术领域

本发明一般地涉及一种射频电路。更具体地，本发明涉及一种射频功率检测器电路。

背景技术

射频(RF)功率检测器电路通常用于测量RF信号的功率。该功率测量具有多种用途，包括控制RF放大器的输出以便增加它们的效率并确保它们以适当的幅度发射RF信号。

由于RF功率检测器用于测量功率，因此许多特性是所期望的。例如，RF功率检测器的一个所期望属性是在它们的正常动态范围内的线性响应，以便确保测量的可预测性和精确性。另一个所期望的属性是温度补偿，因为输出随工作温度变化的功率检测器通常是不那么可预测的。又一所期望的属性是方向耦合。更具体地，通常期望RF功率检测器只对于受监控的RF信号源所递送的功率是敏感的，且对于其它RF信号源，比如反射的信号和环境噪声是不敏感的。

在这些属性方面，为了提高RF功率检测器电路的各种特性存在持续的努力。

发明内容

本发明可以用许多方式实现，包括如方法和设备。下面讨论本发明的各个实施例。

在本发明的一个实施例中，射频功率检测器包括配置为接收第一射频信号的输入端，和与该输入端电通信的包络放大器电路，其被配置为输出与第一射频信号的放大包络相对应的第二射频信号。射频功率检测器还包括与包络放大器电路电通信的电流反射镜电路，其被配置为输出用于偏置第二射频信号的偏置信号。包络放大器电路还被配置为将第二射频信号反馈到电流反射镜电路，以便根据第二射频信号的幅度来降低偏置信号的幅度。

在本发明的另一个实施例中，用于检测射频信号功率的方法包括提供配置为接收第一射频信号的输入端，并提供与该输入端电通信的包络放大器电路，其被配置为输出与第一射频信号的放大包络相对应的第二射频信号。该方法还包括提供与包络放大器电路电通信的电流反射镜电路，其被配置为输出用于偏置第二射频信号的偏置信号。包络放大器电路还被配置为将第二射频信号反馈到电流反射镜电路，以便根据第二射频信号的幅度来降低偏置信号的幅度。

通过下面结合附图的详细描述，本发明的其它方面和优点将更加清楚，所述附图通过举例的方式说明了本发明的原理。

附图说明

本发明与其其它目的和优点一起可以通过结合附图参考下面的描述来最好地理解，在附图中：

图1A是根据本发明的一个实施例构造的RF功率检测器电路的示意图。

图1B是功率放大器电路的示意图，说明根据本发明构造的RF功率检测器电路的抽头点。

图2是对于各种工作温度从图1的RF功率检测器电路输出的电压与输入到该电路的信号的功率之间函数关系的曲线。

图3还对于各种工作温度说明输出电压与功率输入的关系。

在整个附图中，相同的附图标记指代对应的部件。并且，还应理解，附图中的描述是示意性的且不需要按比例。

具体实施方式

在本发明的一个实施例中，RF功率检测器应用包络放大器电路和电流反射镜电路。电流反射镜电路的输出提供用于偏置包络放大器电路的输出的偏置电压。此外，包络放大器电路的输出被反馈到电流反射镜电路的输出，以便根据放大的RF信号包络的幅度来降低偏置信号的幅度。以这种方式，可有选择地降低RF功率检测器的整体增益，导致RF功率检测器具有更线性化的动态范围和更强的补偿由温度引起的增益变化的能力。

图1A是根据本发明的实施例构造的RF功率检测器电路的示意图。功率检测电路100包括与晶体管Q1和Q2的基极端连接的输入端Rf_in。电压源VCC提供电压信号给晶体管Q1的集电极端，而晶体管Q1的发射极端Q1将所得的源电压输出到输出端PD_out，功率检测电路100的输出端。在工作中，晶体管Q1在其基极端接收来自输入端Rf_in的RF信号，其基极端因此用作调整输出到PD_out的电压。因为VCC通常提供比Rf_in信号幅度大的电压，因此晶体管Q1作为可变增益包络放大器，来有效地放大所接收的RF信号。

输入端Rf_in还连接到串联连接的电容器C_in和电阻器R_in，以作为抽头网络。C_in和R_in的值通常被设置为允许适当的抽头率(tap ratio)，以维持功率放大器的性能。即是，它们被设置为允许在功率放大器的工作频带上进行频率补偿。此外，如图1B所示，用于功率检测器电路100的抽头网络的抽头点150通常位于功率放大器200的一个级间处，以便应用一个或多个功率放大器级的反向绝缘，以过滤出不期望的信号，比如那些由输出负载失配引起的反射所生成的信号。