CN101477147B - 射频功率检测电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频功率检测电路，从电源端VCC到地之间依次串联有电阻R1、R2、R3和一个第一二极管，信号输入端RF_IN通过电容C1连接到电阻R2和R3之间的节点，该节点还连接三极管Q2的基极，三极管Q2的集电极连接到电阻R1和R2之间的节点，三极管Q2的发射极到地之间依次串联一个第二二极管和电阻R4，三极管Q2的发射极到信号输出端V_OUT之间依次串联有电阻R5和R7，电阻R7与R5之间的节点与地之间连接有电容C2，信号输出端V_OUT与地之间连接有电阻R_L。本发明设定了射频功率检测器的直流工作点，消除了整流二极管正向电压的限制，增大了射频功率检测的范围，检测电路可集成在HBT功率放大芯片中，减少了功率放大器的外围元件，节省了印刷电路板的面积。

Description

射频功率检测电路

技术领域

本发明涉及一种检测电路，尤其是一种射频功率检测电路。

背景技术

在现代无线通信系统中，射频功率检测器是实现系统安全稳定工作的必要电路之一。射频功率检测器的主要功能，顾名思义就是准确检测发射输出端功率并使系统能进行精确控制。因此，射频功率检测器需要有较大的功率检测范围，包括较宽的输入功率检测范围和输入信号频率范围。由于射频功率检测器通常与射频功率放大器输出端直接相连，因此，应尽量减小其对射频功放的输出特性的影响。

目前，射频功率放大器多采用HBT(Heterojunction BipolarTransistor，异质结晶体管)工艺，因此在应用HBT工艺的功放芯片内多采用二极管整流器电路进行输出信号检测。如图1所示，射频信号由信号输入端RF_IN通过整流二极管D1，然后经过由滤波电容C和负载电阻R构成的网络，最终可通过测量V_OUT端电压检测功放输出端的功率。这种结构对输入功率的检测范围被整流二极管的正向电压所限。如所用二极管的正向电压V_D＝0.7V时，射频信号只有在输入功率Pin≥10dBm时才能使二极管开启，从而在V_OUT端检测到可测电平。当输入功率过小，二极管未开启时，则无法通过功率检测器检测到信号。因此，采用现有的方法，功率检测的范围受整流二极管正向电压的限制，检测范围很小。如果芯片内不集成功率检测电路，则需在功率放大器外部增加带功率检测功能的芯片，进而增加了印刷电路板的面积。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种射频功率检测电路，消除整流二极管正向电压的限制，增大射频功率检测的范围，使检测电路可集成在HBT功率放大芯片中，减少功率放大器的外围元件，节省印刷电路板的面积。

为解决上述技术问题，本发明射频功率检测电路的技术方案是，从电源端VCC到地之间依次串联有电阻R1、R2、R3和一个第一二极管，所述第一二极管的阴极接地，信号输入端RF_IN通过电容C1连接到所述电阻R2和R3之间的节点，该节点还连接三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极连接到所述电阻R1和R2之间的节点，所述三极管Q2的发射极到地之间依次串联一个第二二极管和电阻R4，所述第二二极管的阴极与电阻R4连接，所述三极管Q2的发射极到信号输出端V_OUT之间依次串联有电阻R5和R7，所述电阻R7与R5之间的节点与地之间连接有电容C2，所述信号输出端V_OUT与地之间连接有电阻R_L。

本发明设定了射频功率检测器的直流工作点，消除了整流二极管正向电压的限制，增大了射频功率检测的范围，检测电路可集成在HBT功率放大芯片中，减少了功率放大器的外围元件，节省了印刷电路板的面积。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明：

图1为现有的射频功率检测电路的电路图；

图2为本发明射频功率检测电路的电路图。

具体实施方式

本发明射频功率检测电路的电路图如图2所示，从电源端VCC到地之间依次串联有电阻R1、R2、R3和一个第一二极管，所述第一二极管的阴极接地，信号输入端RF_IN通过电容C1连接到所述电阻R2和R3之间的节点，该节点还连接三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极连接到所述电阻R1和R2之间的节点，所述三极管Q2的发射极到地之间依次串联一个第二二极管和电阻R4，所述第二二极管的阴极与电阻R4连接，所述三极管Q2的发射极到信号输出端V_OUT之间依次串联有电阻R5和R7，所述电阻R7与R5之间的节点与地之间连接有电容C2，所述信号输出端V_OUT与地之间连接有电阻R_L。

如图2所示，所述第一二极管采用三极管Q1构成，所述三极管Q1的基极与集电极都连接所述电阻R3，发射极接地。所述第二二极管采用三极管Q3构成，所述三极管Q3的基极与集电极都连接所述三极管Q2的发射极，所述三极管Q3的发射极连接到所述电阻R4。

以图2所示的电路为例，整流管Q2、Q3由R1、R2、R3和Q1设定整流管的偏置电压V_b，使得晶体管Q2、Q3开启。晶体管Q1的基极与集电极相连，其正向电压为V_q1，因此偏置电压 $V_b\≈\frac{V_{\mathrm{CC}}-V_{q1}}{R_1+R_2+R_3}\·R_3+V_{q1}.$ 设晶体管Q2，Q3的开启电压分别是V_q2，V_q3，则需要V_b>V_q2+V_q3，即 $\frac{V_{\mathrm{CC}}-V_{q1}}{R_1+R_2+R_3}\·R_3+V_{q1}>V_{q2}+V_{q3},$ 由此关系式确定R1、R2和R3的阻值。射频信号通过电容C1耦合至整流管Q2的基极，在整流管Q2的发射极E点得到经过半波整流的信号，该信号再通过滤波电容C2和负载电阻R_L以及R7组成的RC网络，在输出端V_OUT得到可检测的电平。

综上所述，本发明设定了射频功率检测器的直流工作点，消除了整流二极管正向电压的限制，增大了射频功率检测的范围，检测电路可集成在HBT功率放大芯片中，减少了功率放大器的外围元件，节省了印刷电路板的面积。

Claims (3)

1.一种射频功率检测电路，其特征在于，从电源端VCC到地之间依次串联有电阻R1、R2、R3和一个第一二极管，所述第一二极管阴极接地，信号输入端RF_IN通过电容C1连接到所述电阻R2和R3之间的节点，该节点还连接三极管Q2的基极，所述三极管Q2的集电极连接到所述电阻R1和R2之间的节点，所述三极管Q2的发射极到地之间依次串联一个第二二极管和电阻R4，所述第二二极管的阴极与电阻R4连接，所述三极管Q2的发射极到信号输出端V_OUT之间依次串联有电阻R5和R7，所述电阻R7与R5之间的节点与地之间连接有电容C2，所述信号输出端V_OUT与地之间连接有电阻R_L。

2.根据权利要求1所述的射频功率检测电路，其特征在于，所述第一二极管采用三极管Q1构成，所述三极管Q1的基极与集电极都连接所述电阻R3，发射极接地。

3.根据权利要求1所述的射频功率检测电路，其特征在于，所述第二二极管采用三极管Q3构成，所述三极管Q3的基极与集电极都连接所述三极管Q2的发射极，所述三极管Q3的发射极连接到所述电阻R4。

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