CN101292165B - 通过正交采样进行的方向功率检测 - Google Patents

Abstract

传输系统中的功率测量和控制受到负载条件改变的影响。提供了一种与这种负载条件无关地检测和控制功率电平的方法和系统。

Description

通过正交采样进行的方向功率检测

介绍

技术领域

本发明涉及信号传输，更具体地，本发明涉及信号传输功率的测量和控制。

背景技术

为了进行功率测量和控制，发射机具有对功率检测器进行响应的功率控制反馈环路。在高(例如微波)频带的普通构造中，通过波导中的检测器测量功率电平，所述波导连接在功率放大器的输出端与负载之间。

一般而言，波导用于传送高频信号，这部分地是由于其低损耗特性和处理高功率的能力。波导元件被构造成多种几何图形，这些几何图形的示例包括具有一对极板的“平行”型、在电介质衬底一侧的地平面(groundplane)中具有细槽，且槽中有导体或无导体的“共面”型、在导体衬底上具有电介质脊(ridge)的“电介质”型、在顶壁和/或底壁上具有导电脊的“脊”型，以及具有基本呈矩形的截面的平行管结构的“矩形”型。因此，虽然这里的讨论研究了矩形波导，但其他波导也可适用于功率测量。

一种功率测量方法可以被描述为单探头(single probe)方法，如图1所示。波导元件分别由其顶平面、底平面、输入平面和负载平面12a-d来限定。波导具有位于底平面中的单槽14，用于测量功率电平的单探头15通过该槽14伸入波导中。探头15常常由导电材料制成，探头所生成的电位驱动检测器二极管16。检测器二极管16的输出端连接到缓冲放大器18，以将检测器二极管与下游元件(未示出)隔离，并防止下游元件对其信号完整性的干扰。

如图所示，前进信号从输入平面12c穿越波导到负载平面12d。理想情况下，在波导和负载(未示出的天线或测试设备)之间将会有完美的阻抗匹配，且全部信号能量将会从波导传送到负载。但实际上，匹配是不完美的，导致前进信号从负载平面12d的反射。反向行进的反射信号与前进信号干扰，这产生了被称为驻波(standing waves)的新的波模式，探头15最终测量的是驻波。

驻波的幅值受到反射信号与前进信号的干扰程度的影响，所述干扰程度基于波导与负载间的失配程度。那么，由于单探头构造中没有与负载失配的隔离，因此该测量受到负载条件变化的巨大影响。

第二种方法被描述为方向波导耦合器(directional waveguidecoupler)，其试图解决与单探头构造所固有的不可靠的功率测量相关联的问题。图2示出了方向波导耦合器。

针对特定频带设计的方向波导21分别具有顶平面、底平面、输入平面和负载平面22a-d，并具有位于底平面22d中的、间隔四分之一波长(或90°)的槽24a和24b。耦合器23附接到波导的底平面，面向槽24a和24b，该耦合器也被构造成波导。耦合器23具有波导末端平面26和底板25，所述底板具有槽28，功率探头29通过槽28伸入。与前述情况一样，功率探头29连接到检测器二极管32，该检测器二极管又连接到缓冲放大器34，以在将其与下游级隔离的同时产生检测器输出。

在理想负载条件下，波导与负载(未示出的天线或测试设备)间将会具有完美匹配，且负载平面22d将会无损地把前进信号从波导传送到负载。实际上，由于负载波导阻抗失配，负载条件不完美，且负载平面22d反射前进信号。反射波与前进信号干扰，而且只要两个具有类似频率的波在一个介质中沿相反方向行进，就形成驻波。因此，负载平面基于其相对于所产生的驻波周期的位置而充当相长或相消的反射器。对于通过槽24a和24b传到耦合器的信号也是如此。

分别通过槽24a和24b的前进信号在探头29处同相会聚。这是因为通过波导21和槽24b的前进信号与通过槽24a和耦合器23的前进信号各自行进了相同的四分之一波长(90°)距离。同时，通过槽24a的反射信号行进了四分之一波长(90°)距离两次，一次是沿朝向槽24a的方向，一次是沿朝向探头29的方向。换言之，通过槽24a的反射信号相对于通过槽24b的反射信号是180°异相的。

注意，波的一整个周期相当于360°的一整个圆，以度数表示的圆的任意部分相当于作为相位的波周期的部分。当前进信号和反射信号同相(相差为0°或360°)时，干扰是相长的，所产生的驻波是二者之和(具有两倍的幅值)；当前进信号和反射信号彼此异相时，干扰是相消的。沿相反方向行进的波之间的相移(P)可以是0＜P＜360°，其中180°的相移导致这些波的相互抵消。

因此，反射信号在探头29处180°异相会聚，并彼此抵消。理想情况下，探头29读取放大了的前进信号，读不到反射信号。但实际上，波导末端板26处存在不完美的匹配，一些反射信号最后还是在探头处以少于或多于180°的相移会聚。

产生这一不完美情况的原因在于波导和耦合器复杂机械结构中任何的不精确。的确，波导和耦合器组件的频率和/或机械尺寸或者材料的任何变化都可以造成失配，导致在探头29处引入一些反射波。尤其是，与频率有关的波导末端板的设计要求不同类型的材料以达到所需的性能。而且，对波导和耦合器的制造涉及不灵活的频率相关的机械和电设计，以达到诸如隔离和功率耦合之类的性能。两部分的方向波导结构难以构建，更难以以商业上的数量复制。

发明内容

考虑到上述内容，本发明提供了针对解决该问题即相关问题的方案。这些方案包括根据本发明的原理和多个实施例提供的系统、装置和方法。

如本文示出和宽泛地描述的，一个实施例是功率检测装置。该装置包括波导、一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器、检测器二极管；以及载体，所述的一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和检测器二极管布置在所述载体上。所述波导被构造为传送信号的前进波和反射波，所述信号具有相应的波长和功率电平。为了检测功率，所述波导具有一对间距为所述波长的四分之一的槽。所述的一对探头通过所述的一对槽伸入所述波导中，用于探测所述信号并测量所述信号的功率电平。所述的一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和检测器二极管在所述载体上布置成使得所述前进波在所述功率组合器处相长地会聚且所述反射波在所述功率组合器处相消地会聚的构造。这样，测得的功率电平基本与负载条件变化无关。

注意，所述载体是印制电路板或衬底。所述衬底可以被集成到集成电路或其他任何适合的构造当中以用于高频(尤其是微波)应用。在载体是衬底的情况下，它可以被部分地封装，也可以不被部分地封装，但诸如探头之类的需要露出的电路组件适当地对波露出。

通常，波导具有顶平面、底平面、输入平面和输出平面，其中所述的一对槽位于底平面中，以使得其中一个槽距输入平面更近，从而其中一个探头距输入平面更近。在此情况下，所述构造是如下构造：检测器二极管连接到功率组合器，用于接收与测得的功率电平成正比的信号，并且功率组合器连接到所述的一对探头。功率组合器的一侧经由四分之一波长延迟元件连接到距输入平面更近的探头。

另一种功率检测装置具有一对构件和检测器电路载体。具体而言，所述的一对构件被可拆开地接合以形成具有管道的体，其中所述管道限定了用于传送信号的前进波和反射波的波导，所述信号具有相应的波长和功率电平。与前述情况一样，所述波导具有一对间距为所述波长的四分之一的槽。所述检测器电路载体插入到所述接合的一对构件之间并可移除地配合在所述一对构件之间。所述检测器电路载体具有一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和检测器二极管，其中所述的一对探头通过所述的一对槽伸入所述波导中，用于探测所述信号并测量所述信号的功率电平。而且，所述的一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和检测器二极管在所述检测器电路载体上布置成使得所述前进波在所述功率组合器处相长地会聚且所述反射波在所述功率组合器处相消地会聚的构造，从而测得的功率电平基本与负载条件变化无关。同样，如上所述，检测器电路载体是印制电路板或衬底。

在另一实施例中，一种传输系统中的功率检测和控制环路包括位于输出级与负载之间的波导、用于测量基本上位于负载处的功率电平的检测器电路和控制电路。所述输出级产生具有相应的波长和功率电平的信号，所述波导传送所述信号的前进波和反射波。同样，所述波导具有一对间距为所述波长的四分之一的槽。所述检测器电路被布置在电路载体上并具有一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和检测器二极管，其中所述的一对探头通过所述的一对槽伸入所述波导中，用于探测所述信号并测量所述信号的功率电平。所述的一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和检测器二极管在所述检测器电路载体上布置成使得所述前进波在所述功率组合器处相长地会聚且所述反射波在所述功率组合器处相消地会聚的构造，从而功率测量基本与负载条件变化无关。所述控制电路具有缓冲放大器，该缓冲放大器连接到对测得的功率电平进行响应的级，并且所述控制电路可操作地耦合到所述输出级，用于控制所述输出级的增益，从而控制所述信号的功率电平。顺便提及，所述负载是天线或测试设备中的假负载，并且与前述情况一样，所述电路载体是印制电路板或衬底。

根据本发明的另一实施例，一种传输系统中的功率检测方法包括多个步骤。一个步骤包括将波导插入到输出级和负载之间，所述波导传送信号的前进波和反射波，所述信号具有相应的波长和功率电平。对于该方法，与上述装置一样，所述波导具有一对间距为所述波长的四分之一的槽。另一步骤包括通过所述的一对槽，将一对探头插入到所述波导中，所述的一对探头能够探测所述信号并测量所述功率电平。另一步骤是当将四分之一波长延迟元件引入到所述的一对探头中的第一探头与功率组合器的一侧之间的测量信号路径中时，所述功率组合器的另一侧直接连接到所述的一对探头中的第二探头。然后，另一步骤包括检测与测得的功率电平成正比的信号，所述信号是通过接收来自所述功率组合器的信号的二极管来检测的。同样，所述的一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和二极管在电路载体上布置成使得所述前进波在所述功率组合器处相长地会聚且所述反射波在所述功率组合器处相消地会聚的构造，从而测得的功率电平基本与负载条件变化无关。

根据另一实施例，一种在传输系统中检测和控制功率的方法包括将波导插入到输出级和负载之间，所述波导传送信号的前进波和反射波，所述信号具有相应的波长和功率电平。与前述实施例一样，所述波导具有一对间距为所述波长的四分之一的槽。该方法还包括通过所述的一对槽，将一对探头插入到所述波导中的步骤。这使得所述的一对探头能够探测所述信号并测量所述功率电平。该方法还包括如下步骤：将四分之一波长延迟元件引入到所述的一对探头中的第一探头与功率组合器一侧之间的测量信号路径中，所述功率组合器的另一侧直接连接到所述的一对探头中的第二探头。利用该方法，检测与测得的功率电平成正比的信号。所述信号是通过接收来自所述功率组合器的信号的二极管来检测的。在此示例中，与其他示例一样，所述的一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和二极管在电路载体上布置成使得所述前进波在所述功率组合器处相长地会聚且所述反射波在所述功率组合器处相消地会聚的构造，所述电路载体是印制电路板或衬底。这样，测得的功率电平基本与负载条件变化无关。将检测到的信号馈送到下游级，所述下游级可操作地与所述输出级相连以响应于测得的功率电平而控制所述输出级的增益从而控制所述功率电平。

这里宽泛地描述的本发明所得到的一个益处是实现的简单性。本发明得到的另一益处是商用制造的低成本。并且，即使利用这个更简单的构造，本发明也有利地提供了更可靠的功率测量和控制。综上，从下文中描述的说明书、所附权利要求书和附图中，将会更好地理解本发明的上述及其他特征、技术方案和优点。

附图说明

附图包含在说明书中并构成说明书的一部分，附图示出了本发明的多个技术方案，并与说明书的内容一起用于说明其原理。在所有附图中将用相同标号指代相同或类似的元件，只要这样做是方便的。附图包括：

图1示出了传统的单探头构造；

图2示出了传统的方向波导耦合器构造；

图3示出了根据本发明一个实施例构造的方向波导功率检测器；以及

图4是图3的方向波导的透视图。

具体实施方式

本发明部分地基于对如下事实的观察：射频信号发射机被校准以用于特定的负载条件。在典型情况下，以测试设备作为负载来校准发射机，然后以天线作为负载来使用发射机。测试设备所创建的负载条件不一定与天线所创建的负载条件完全相同，而且，不同的天线具有略微不同的特性，从而可能在发射机输出端创建不同的负载条件。在一些情况下，制造商可能利用一种测试设备来校准发射机，然后合格检验实验室可能利用另一种测试设备来测试发射机(例如用于FCC规则合格的测试)。发射机负载条件还可能随诸如温度和湿度变化之类的环境改变而变化。因此，本发明希望提供在传输系统中基本克服负载条件的变化，从而改进功率测量和控制的手段。我们将利用以下示例来研究这种手段。

一般而言，由于认识到负载条件是不完美的，且常常导致从与前进信号干扰的反射信号产生的驻波，因此本发明希望基本消除反射波的影响。具体而言，本发明希望使基本180°异相的反射波会聚从而彼此抵消。

实现这一效果的一种方法包括方向波导中的正交采样(quadraturesampling)。图3示出了用于通过正交采样进行功率检测的方向波导。

如图所示，功率检测系统100包括分别由顶平面底平面、输入平面和输出平面102a-d来限定的方向波导。底平面102b基于频带而具有间隔四分之一波长(90°)的两个槽104a和104b。两个探头106a和106b(分别用P1和P2标识)通过槽伸入波导中。因此，探头也间隔四分之一波长，或90°。波导的物理尺寸，特别是槽104a和104b的间距取决于传输的频率范围。因此，例如，如果传输频率是50GHz且带宽是传输频率的10％，即+/-2.5GHz，则四分之一波长将会是1.5mm。

在此构造中，探头P1和P2是印制电路板(PCB)120上的诸如导体(迹线)之类的无源(passive)装置。PCB的形状使得两个探头可以穿过槽104a和104b。然后，除了探头以外，PCB 120还容纳检测器电路组件，例如90°延迟线108、功率组合器(power combiner)110和检测器二极管112。PCB上的功率检测器电路形成为使得探头P1经由90°延迟线连接到功率组合器的一侧，探头P2连接到功率组合器的另一侧。检测器二极管112跨越功率组合器110连接以接收表示测得的功率的信号。该电路中的功率组合器是无源电路，例如电阻性连接，该电阻性连接产生的电压降与由探头P1和P2测得的功率引起的电流成正比。

缓冲放大器114和下游级(未示出)位于PCT 120之外。缓冲放大器保护检测器二极管不受下游级的影响，以保持二极管的信号完整性，并使二极管的输出与测得的功率可靠地关联。

在操作中，前进信号如果承载了信息的话，则是处于特定频率范围、具有特定的功率电平，并且经过了调制的任意类型的传输信号。具有特定频率的未调制信号不包含任何信息，它们通常被称为载波。经调制的信号承载信息，并且是通过各种调制技术创建的，所述调制技术的示例包括AM(幅度调制)、FM(频率调制)、QAM(正交幅度调制)，以及PWM(脉宽调制)。前进信号从输入平面102c向着输出平面102d行进，由于不完美的负载条件，反射信号沿相反方向行进。前进信号和反射信号都由相距90°的探头P1和P2拦截，并在功率组合器处会聚。

当前进波通过波导行进时，被探头P1拦截的前进波经过90°延迟线从而产生90°延迟。同时，被探头P2拦截的前进波直接传到功率组合器，但其由于探头P1和P2间的90°距离而在到达探头P2时产生90°延迟。换言之，由于被探头P1和P2拦截的前进信号被等量地延迟了90°，因此它们彼此同相地在功率组合器处会聚。这意味着前进信号的会聚是相长的，并且所得到的信号是二者之和。

相比较而言，反射信号彼此反相(180°)地在功率组合器处会聚，其会聚是相消的。更具体而言，被探头P2拦截的反射波直接传到功率组合器，而被探头P1拦截的反射波在到达功率组合器之前行进了180°(到P1的90°距离以及延迟线处的90°延迟)。以180°相位差会聚的信号彼此抵消。因此，反射信号的相消会聚导致它们彼此抵消而不影响功率测量。换言之，通过功率组合器两端的电压提供的测得功率基本上不受负载条件变化的影响。然后，测得的功率被检测器二极管112可靠地检测到，并经由缓冲放大器114一路传递到(功率控制环路的)下游级。

注意，仅通过改变PCB布图设计以及改变波导尺寸和槽间距，就可将频率范围缩放到其他更高的频率。实质上，对于每个频率会有一组尺寸，但基础设计对于各个频率是类似的。可容易地设计和制造PCB，这是本发明的一个优点。

还应注意的是，探头对波导的插入深度控制检测器电路的灵敏度(即，功率组合器处的功率电平检测电压)。因此，可容易地调节PCB以实现对波导的合适的伸入深度，这是本发明的另一优点。此外，PCB还可制造得足够小，以使之容易地配合到波导体内。

图4是拆开的波导和具有功率检测电路的PCB的等轴视图。在此图中，通过接合两个半圆形构件101a和101b来制作波导。制造这些构件的材料适于微波应用，因而适于制作波导。当这两个构件被接合时，它们形成具有管道的圆柱体，在本例中，该管道具有矩形截面并基本与圆柱体的轴对准。圆柱体的长度决定了管道长度，从而决定了(特定频带所需的)波导长度。管道的形状和尺寸限定了波导的壁，具体而言是顶平面、底平面、输入平面和负载平面102a-d。底平面102b具有两个凹口，这两个凹口限定了槽104a和104b，探头106a和106b通过槽104a和104b可以伸入波导中。槽间距小于波导长度，槽间距被设为随传输频带而变化的四分之一波长(90°)，从而探头间距被设为随传输频带而变化的四分之一波长(90°)。所述构件中的一个或全部两个容纳PCB和槽。具体而言，构件101a和101b中的一个或全部两个具有检测器凹口，该检测器凹口在底平面(未示出)下延伸，用于在两个构件接合时使具有功率检测电路的PCB配合在两个构件之间，以使得探头可以通过槽伸出足以产生所需灵敏度的量。而且，底平面102b中限定槽104a和104b的凹口是根据在所述构件中的一个还是全部两个中设置检测器凹口而从所述构件中的一个或全部两个上刻出来的。

如上所述，检测器电路安装在PCB上，并且由于电路组件很小，因此PCB尺寸也可以很小。随频率改变的是波导尺寸以及探头和槽的间距。频率改变所需的PCB布图和制作波导的构件的机械尺寸的重新设计是非常简单的。因此，该结构在商业应用中容易制造，且结果容易重复。

综上，本发明提供了可以与负载条件无关地实现可靠的功率检测和控制的手段；并且功率检测系统的机电构造比较简单，制作费用不那么昂贵。因此，虽然参照本发明的某些优选实施方式相当详细地描述了本发明，其他实施方式也是可能的。换言之，所附权利要求书的实质和范围不应限于说明书中所包含的优选实施方式的描述。

Claims (33)

1.一种功率检测装置，包括：

波导，用于传送信号的前进波和反射波，所述信号具有相应的波长和功率电平，所述波导具有一对间距为所述波长的四分之一的槽；

一对探头，所述探头通过所述的一对槽伸入所述波导中，用于探测所述信号并测量所述信号的功率电平；

四分之一波长延迟元件；

功率组合器；

检测器二极管；以及

载体，在所述载体上，所述的一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和检测器二极管被布置成使得所述前进波在所述功率组合器处相长地会聚且所述反射波在所述功率组合器处相消地会聚的构造，从而测得的功率电平基本与负载条件变化无关。

2.如权利要求1所述的装置，其中所述载体是印制电路板或衬底。

3.如权利要求1所述的装置，其中所述构造是如下构造：检测器二极管连接到所述功率组合器，用于接收与测得的功率电平成正比的信号；并且所述功率组合器连接到所述的一对探头，所述功率组合器的一侧经由所述四分之一波长延迟元件连接到所述的一对探头中的一个探头。

4.如权利要求1所述的装置，其中所述波导具有顶平面、底平面、输入平面和负载平面，其中所述的一对槽位于所述底平面中，以使得所述的一对槽中的一个槽距所述输入平面更近，从而所述的一对探头中的一个探头距所述输入平面更近。

5.如权利要求4所述的装置，其中所述构造是如下构造：检测器二极管连接到所述功率组合器，用于接收与测得的功率电平成正比的信号；并且所述功率组合器连接到所述的一对探头，所述功率组合器的一侧经由所述四分之一波长延迟元件连接到所述距输入平面更近的探头。

6.如权利要求4所述的装置，其中所述波导具有矩形横截面。

7.如权利要求1所述的装置，其中所述的一对探头是导电迹线或导电带。

8.如权利要求1所述的装置，其中所述功率组合器是电阻性连接。

9.一种功率检测装置，包括：

一对构件，所述构件被可拆开地接合以形成具有管道的体，其中所述管道限定了波导，所述波导用于传送信号的前进波和反射波，所述信号具有相应的波长和功率电平，所述波导具有一对间距为所述波长的四分之一的槽；以及

检测器电路载体，该检测器电路载体插入到所述接合的一对构件之间并可移除地配合在所述一对构件之间，所述检测器电路载体具有一对探头，四分之一波长延迟元件，功率组合器和检测器二极管，

其中所述的一对探头通过所述的一对槽伸入所述波导中，用于探测所述信号并测量所述信号的功率电平，并且

其中，在所述检测器电路载体上，所述的一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和检测器二极管被布置成使得所述前进波在所述功率组合器处相长地会聚且所述反射波在所述功率组合器处相消地会聚的构造，从而测得的功率电平基本与负载条件变化无关。

10.如权利要求9所述的装置，其中所述检测器电路载体是印制电路板或衬底。

11.如权利要求9所述的装置，其中所述构造是如下构造：所述检测器二极管连接到所述功率组合器，用于接收与测得的功率电平成正比的信号；并且所述功率组合器连接到所述的一对探头，所述功率组合器的一侧经由所述四分之一波长延迟元件连接到所述的一对探头中的一个探头。

12.如权利要求9所述的装置，其中所述波导具有顶平面、底平面、输入平面和负载平面，其中所述的一对槽位于所述底平面中，以使得所述的一对槽中的一个槽距所述输入平面更近，从而所述的一对探头中的一个探头距所述输入平面更近。

13.如权利要求12所述的装置，其中所述构造是如下构造：所述检测器二极管连接到所述功率组合器，用于接收与测得的功率电平成正比的信号；并且所述功率组合器连接到所述的一对探头，所述功率组合器的一侧经由所述四分之一波长延迟元件连接到所述距输入平面更近的探头。

14.如权利要求12所述的装置，其中所述波导具有矩形横截面。

15.如权利要求9所述的装置，其中所述体是圆柱体，并且所述管道基本上与所述圆柱体的轴对准。

16.如权利要求9所述的装置，其中所述的一对探头是导电迹线或导电带。

17.如权利要求9所述的装置，其中所述功率组合器是电阻性连接。

18.一种传输系统中的功率检测和控制环路，包括：

波导，该波导插入到传输系统的输出级与负载之间，所述输出级产生具有相应的波长和功率电平的信号，所述波导传送所述信号的前进波和反射波，所述波导具有一对间距为所述波长的四分之一的槽；

检测器电路，用于测量所述信号的功率电平，所述检测器电路被布置在电路载体上并具有一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和检测器二极管，其中所述的一对探头通过所述的一对槽伸入所述波导中，用于探测所述信号并测量所述信号的功率电平，并且其中，在所述检测器电路载体上，所述的一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和检测器二极管被布置成使得所述前进波在所述功率组合器处相长地会聚且所述反射波在所述功率组合器处相消地会聚的构造，从而测得的功率电平基本与负载条件变化无关；以及

控制电路，该控制电路具有缓冲放大器，该缓冲放大器连接到对测得的功率电平进行响应的级，并且所述控制电路可操作地耦合到所述输出级，用于控制所述输出级的增益，从而控制所述信号的功率电平。

19.如权利要求18所述的传输系统中的功率检测和控制环路，其中所述缓冲放大器提供所述检测器二极管与所述各级之间的缓冲。

20.如权利要求18所述的传输系统中的功率检测和控制环路，其中所述负载是天线或测试设备中的假负载。

21.如权利要求18所述的传输系统中的功率检测和控制环路，其中所述电路载体是印制电路板或衬底。

22.如权利要求18所述的传输系统中的功率检测和控制环路，其中所述构造是如下构造：所述检测器二极管连接到所述功率组合器，用于接收与测得的功率电平成正比的信号；并且所述功率组合器连接到所述的一对探头，所述功率组合器的一侧经由所述四分之一波长延迟元件连接到所述的一对探头中的一个探头。

23.如权利要求18所述的传输系统中的功率检测和控制环路，其中所述波导具有顶平面、底平面、输入平面和负载平面，其中所述的一对槽位于所述底平面中，以使得所述的一对槽中的一个槽距面向所述输出级的输入平面更近，从而所述的一对探头中的一个探头距所述输入平面更近。

24.如权利要求23所述的传输系统中的功率检测和控制环路，其中所述构造是如下构造：所述检测器二极管连接到所述功率组合器，用于接收与测得的功率电平成正比的信号；并且所述功率组合器连接到所述的一对探头，所述功率组合器的一侧经由所述四分之一波长延迟元件连接到所述距输入平面更近的探头。

25.如权利要求23所述的传输系统中的功率检测和控制环路，其中所述波导具有矩形横截面。

26.如权利要求18所述的传输系统中的功率检测和控制环路，其中所述的一对探头是导电迹线或导电带。

27.如权利要求18所述的传输系统中的功率检测和控制环路，其中所述功率组合器是电阻性连接。

28.一种传输系统中的功率检测方法，包括：

将波导插入到输出级和负载之间，所述波导传送信号的前进波和反射波，所述信号具有相应的波长和功率电平，所述波导具有一对间距为所述波长的四分之一的槽；

通过所述的一对槽，将一对探头插入到所述波导中，所述的一对探头能够探测所述信号并测量所述功率电平；

将四分之一波长延迟元件引入到所述的一对探头中的第一探头与功率组合器一侧之间的测量信号路径中，所述功率组合器的另一侧直接连接到所述的一对探头中的第二探头；以及

检测与测得的功率电平成正比的信号，所述信号是通过接收来自所述功率组合器的信号的二极管来检测的，其中所述的一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和二极管在电路载体上被布置成使得所述前进波在所述功率组合器处相长地会聚且所述反射波在所述功率组合器处相消地会聚的构造，从而测得的功率电平基本与负载条件变化无关。

29.如权利要求28所述的方法，其中所述负载是天线或测试设备中的假负载。

30.如权利要求28所述的方法，其中所述电路载体是印制电路板或衬底。

31.一种在传输系统中检测和控制功率的方法，包括：

将波导插入到输出级和负载之间，所述波导传送信号的前进波和反射波，所述信号具有相应的波长和功率电平，所述波导具有一对间距为所述波长的四分之一的槽；

通过所述的一对槽，将一对探头插入到所述波导中，所述的一对探头能够探测所述信号并测量所述功率电平；

将四分之一波长延迟元件引入到所述的一对探头中的第一探头与功率组合器一侧之间的测量信号路径中，所述功率组合器的另一侧直接连接到所述的一对探头中的第二探头；以及

检测与测得的功率电平成正比的信号，所述信号是通过接收来自所述功率组合器的信号的二极管来检测的，其中所述的一对探头、四分之一波长延迟元件、功率组合器和二极管在电路载体上被布置成使得所述前进波在所述功率组合器处相长地会聚且所述反射波在所述功率组合器处相消地会聚的构造，从而测得的功率电平基本与负载条件变化无关；以及

将检测到的信号馈送到下游级，所述下游级可操作地与所述输出级相连以响应于测得的功率电平而控制所述输出级的增益从而控制所述功率电平。

32.如权利要求31所述的方法，其中所述负载是天线或测试设备中的假负载。

33.如权利要求31所述的方法，其中所述电路载体是印制电路板或衬底。

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