[发明专利]2～18GHz大动态检波对数视频放大器

说明书

本发明公开了一种2～18GHz大动态检波对数视频放大器。该装置包括射频前端、对数放大电路、合成电路；射频前端包括超宽带微带功分器、宽带低噪声放大器和检波器，射频前端将输入的射频信号功率等分为两路，一路进入低噪声放大链路进行放大并检波输出，另一路直接进入检波器并检波输出；对数放大电路将射频前端输出的两路检波视频信号进行对数放大后，输出给合成电路；使用温度补偿电路对对数放大器温度变化下的零点漂移进行温度补偿；合成电路包括加法电路和放大电路，加法电路将对数放大之后的信号以及温度补偿电压进行相加合成，放大电路将合成的信号进行放大，得到最终视频输出信号。本发明具有射频带宽范围大、灵敏度高、工作温度适应性好的优点。

技术领域

本发明涉及宽带射频信号功率测量技术领域，特别是一种2～18GHz大动态检波对数视频放大器。

背景技术

检波对数视频放大器(DLVA)在现代的接收系统中，需要处理具有窄脉冲和大幅度的高密度脉冲，这就使得对数放大器的使用成为可能。简单地说，这种放大器是通过对数转换功能，将输入的大动态范围的信号浓缩成为足够小的、易处理的信号。对数转换的结果，是使对数放大器的输出电压和输入信号的功率成正比。大多数情况下，对数放大器用作一个幅度检波器，因为其输出电压与输入信号功率成正比，放大器所显示的幅度信息往往比所谓的线性检波器更为实用。

DLVA先用线性响应二极管检波器对输入信号的包络进行检波，然后在随后的视频宽带放大器级内对检波器的输出进行压缩，使之近似于一个对数变换函数。DLVA以牺牲动态范围的代价换得了尽可能宽的工作频率范围。DLVA的动态范围受到输入检波二极管的平方律检波范围的限制，典型的动态范围约为60dB。在很多使用中，并联两个检波器可以将动态范围扩展到约70dB，其中一个检波器前带射频放大器。DL VA的主要局限性产生自视频放大器的增益带宽积。由于放大器的对数转换功能必须在视频部分完成，就需要给低电平的射频信号提供非常大的视频增益(接近二极管的灵敏度)。受视频部分增益带宽积的约束，这个大增益将会影响放大器上升时间和恢复时间。现有的产品中，存在的缺点有：1)工作带宽窄，一般为2-8GHz或者6-18GHz；2)线性动态范围小，一般为60dB左右；3)温度稳定性差，其零点电平在-40℃～+85℃温度变化下波动较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种频段宽、线性动态范围大、电路尺寸小、重量轻、功耗低的2～18GHz大动态检波对数视频放大器。

实现本发明目的的技术解决方案是：一种2～18GHz大动态检波对数视频放大器，包括射频前端、对数放大电路、合成电路；

射频前端包括超宽带微带功分器、宽带低噪声放大器和检波器，射频前端将输入的射频信号功率等分为两路，一路进入低噪声放大链路进行放大并检波输出，另一路直接进入检波器并检波输出；

对数放大电路将射频前端输出的两路检波视频信号进行对数放大后，输出给下一级视频合成电路；使用温度补偿电路对对数放大器温度变化下的零点漂移进行温度补偿；

合成电路包括加法电路和放大电路，加法电路将对数放大之后的信号以及温度补偿电压进行相加合成，放大电路将合成的信号进行放大，得到最终视频输出信号。

进一步地，所述射频前端对输入的射频信号，首先通过2～18GHz的超宽带微带功分器，将信号功率等分为两路：

第一路信号进入放大链路，放大链路包括顺次连接的第一级低噪声放大器、温补衰减器、第二级低噪声放大器、第三级低噪声放大器、衰减器和检波器，其中三级低噪声放大器采用HMC462、每级增益为15dB；一级温补衰减器采用WTVA0400N06WB2、衰减值为4dB；一级衰减器采用ATN3590-05，衰减值为5dB；再加上最前级功分器的功分损耗4dB，整个放大链路的增益为32dB；最终进入检波器MBD-3057进行检波；该放大链路处理-65～-30dBm功率段的信号；