CN117970252A - 一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块 - Google Patents
一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117970252A CN117970252A CN202410392174.0A CN202410392174A CN117970252A CN 117970252 A CN117970252 A CN 117970252A CN 202410392174 A CN202410392174 A CN 202410392174A CN 117970252 A CN117970252 A CN 117970252A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- resistor
- base
- triode
- circuit
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 116
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 25
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 22
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 16
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 14
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000306 component Substances 0.000 description 11
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 4
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 4
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 4
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本发明提供了一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,包括通过电信号顺序连接的宽带匹配电路、检波二极管、偏置电路、低通滤波电路和放大电路;输入口输入的信号经宽带匹配电路后进入检波二极管后输出检波信号,检波信号进入低通滤波电路后输出低频信号,低频信号经放大电路后输出检波放大信号从输出口输出,所述偏置电路采用恒电流源的偏置电路使检波二极管处于恒流正偏状态或者采用温度补偿恒电流源的偏置电路使检波二极管处于宽温恒流正偏状态或者采用钳位三极管的恒电流源偏置电路使检波二极管处于恒流正偏状态。本发明模块方案简单,可靠性高,具有宽温度范围、高精度、高灵敏度和宽带的优点,提高了现有检波模块的性能。
Description
技术领域
本发明涉及微波毫米波电路设计制造领域,具体涉及一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块。
背景技术
检波模块是微波毫米波信号检测的关键部件,广泛应用于电子对抗系统雷达告警接收机的测向组件。随着军事电子技术的发展,宽带雷达和隐身雷达成为未来的发展方向。作为电子对抗系统的核心部件,检波模块的宽温度范围、高精度、高灵敏度和宽带性能成为制约其功能的关键技术指标。因此,对检波模块的宽温度范围、高精度、高灵敏度和宽带性能进行关键技术攻关势在必行。
发明内容
本发明主要解决的技术问题在于针对宽带雷达和隐身雷达电子对抗系统指标要求,提供一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,温度范围可实现-55℃~+85℃宽温范围,灵敏度可实现小于-70dBm,精度范围可实现小于±1dB。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,包括通过电信号顺序连接的宽带匹配电路、检波二极管、偏置电路、低通滤波电路和放大电路;输入口输入的信号经宽带匹配电路后进入检波二极管后输出检波信号,检波信号进入低通滤波电路后输出低频信号,低频信号经放大电路后输出检波放大信号从输出口输出,所述偏置电路采用恒电流源的偏置电路使检波二极管处于恒流正偏状态或者采用温度补偿恒电流源的偏置电路使检波二极管处于宽温恒流正偏状态或者采用钳位三极管的恒电流源偏置电路使检波二极管处于恒流正偏状态。
进一步地,所述宽带匹配电路采用薄膜陶瓷电路,所述薄膜陶瓷电路的背面接地,所述薄膜陶瓷电路包括薄膜陶瓷介质,所述薄膜陶瓷介质上设置有输入微带线、输出微带线,所述输入微带线和输出微带线之间通过薄膜电阻连接,所述输入微带线的两侧分别通过薄膜电阻连接匹配微带线。
进一步地,所述检波二极管采用结电容小于0.1pF的肖特基二极管。
进一步地,所述偏置电路采用恒电流源的偏置电路使检波二极管处于恒流正偏状态,所述恒电流源的偏置电路包括三极管、射极电阻、基极电阻一和基极电阻二、限流电阻、稳压二极管,所述三极管的集电极分别与检波二极管和低通滤波电路连接;所述三极管的射极与射极电阻连接;所述三极管的基极与基极电阻一和基极电阻二连接,其中所述基极电阻一的一端与所述三极管的基极连接,另一端接地;所述基极电阻二的一端与所述三极管的基极连接,另一端同时与所述限流电阻、所述射极电阻和稳压二极管并联;所述限流电阻的另一端与-15V电源连接,所述稳压二极管的另一端与地连接。
进一步地,所述偏置电路采用温度补偿恒电流源的偏置电路使检波二极管处于宽温恒流正偏状态,所述温度补偿恒电流源的偏置电路包括三极管、温度补偿三极管、射极电阻、基极电阻一、基极电阻二、基极电阻三、稳压二极管、限流电阻;所述三极管的集电极分别与检波二极管和低通滤波电路连接;所述三极管的射极与射极电阻连接;所述三极管的基极与基极电阻一连接;所述基极电阻一的一端与所述三极管的基极连接,另一端接地;所述温度补偿三极管的基极同时与所述基极电阻二和基极电阻三连接;所述温度补偿三极管的集电极同时与所述基极电阻二和基极电阻三连接,所述基极电阻二的另一端接地;基极电阻三的一端与所述温度补偿三极管的基极连接,基极电阻三的另一端同时与所述限流电阻、所述射极电阻和稳压二极管连接;所述限流电阻的另一端与-15V电源连接;所述稳压二极管的另一端接地。
进一步地,所述偏置电路采用钳位三极管的恒电流源偏置电路使检波二极管处于恒流正偏状态,所述钳位三极管的恒电流源偏置电路包括三极管、钳位三极管、射极电阻、基极电阻一、基极电阻二、基极电阻三、限流电阻、稳压二极管;所述钳位三极管的集电极分别与检波二极管、低通滤波电路和基极电阻一连接;所述钳位三极管的基极同时与基极电阻一和基极电阻二连接;所述钳位三极管的射极与所述三极管的集极连接;所述三极管的射极与射极电阻连接;所述三极管的基极同时与基极电阻二和基极电阻三连接;所述基极电阻三的两端分别与所述三极管基极和地连接;所述基极电阻三的一端同时与所述基极电阻二和三极管的基极连接,所述基极电阻三的另一端同时与所述限流电阻、所述射极电阻和稳压二极管连接;所述限流电阻的另一端与-15V电源连接。
进一步地,所述低通滤波电路由滤波电容一和检波信号负载电阻并联组成;所述并联滤波电容一和检波信号负载电阻的一端与所述检波二极管连接,另一端接地。
进一步地,所述放大电路包括运算放大器、反馈电阻、滤波电容二、接地电阻和串联电阻;所述运算放大器的电源引脚分别与±15V电源连接;所述运算放大器的正输入引脚与所述低通滤波电路连接;所述运算放大器的负输入引脚同时与所述反馈电阻、滤波电容二和接地电阻连接;所述运算放大器的输出引脚同时与反馈电阻、滤波电容二和串联电阻连接;所述串联电阻的另一端作为输出口用于检波放大信号输出;所述运算放大器采用3dB带宽大于100MHz的高速运算放大器。
进一步地,所述输入口为2.92mm射频口,输出口为SMA接口,电源接口采用玻璃绝缘子,接地口采用M2接地柱;所述2.92mm射频口设计阻抗为50Ω,采用隔直输入;电源接口并联瞬态电压抑制器;输出口串接限流电路保护电路。
进一步地,所述宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块还包括将所述宽带匹配电路、检波二极管、偏置电路、低通滤波电路和放大电路置于其中的腔体结构,所述腔体结构为一体化铝合金结构,选用防锈铝材料6063,经过加工形成正面微波腔体和背面驱动板腔体。
区别于现有技术的情况,本发明的有益效果是:
1.本发明整体模块电路简单。采用宽带匹配电路和高频检波二极管从而保证宽带范围内的检波信号质量。采用恒电流源的偏置电路使检波二极管处于恒流正偏状态从而保证高灵敏度的检波性能。采用温度补偿恒电流源的偏置电路使检波二极管处于宽温恒流正偏状态从而保证高灵敏度的检波性能。采用钳位三极管的高精度恒电流源偏置电路使检波二极管处于恒流正偏状态从而保证高精度高灵敏度的检波性能。采用轨到轨的高速运算放大器从而保证脉冲检波信号较快的上升沿时间和下降沿时间。放大电路采用滤波电容从而保证脉冲检波信号较小的上升沿过冲和下降沿过冲。
2.本发明采用COMSOL软件的电、热、力学耦合仿真进行可靠性设计从而保证模块较高的可靠度,检波模块5年可靠度高为0.983。尺寸、重量及主要电性能指标优越。功耗低,本发明的功耗最大值仅为20mW。
附图说明
图1是本发明模块电路实施例1的原理框图;
图2是所述宽带匹配电路的薄膜陶瓷电路版图;
图3是所述宽带匹配电路达到的插损和驻波比性能图;
图4是本发明模块电路实施例2的原理框图;
图5是本发明模块电路实施例3的原理框图;
图中:1、宽带匹配电路;102、薄膜陶瓷介质;103、薄膜电阻一;104、薄膜电阻二;106、匹配微带线;107、输入微带线;108、输出微带线;2、检波二极管;3、滤波电容一;4、检波信号负载电阻;5、运算放大器;6、反馈电阻;7、滤波电容二;8、接地电阻;9、串联电阻;10、三极管;11、射极电阻;12、基极电阻一;13、基极电阻二;14、限流电阻;15、稳压二极管;16、温度补偿三极管;17、基极电阻三;18、钳位三极管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1:
如图1所示,本实施例的宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,包括通过电信号顺序连接的宽带匹配电路1、检波二极管2、偏置电路、低通滤波电路和放大电路;本实施例中所述宽温度范围高精度高的输入的信号(带宽:DC~28GHz,动态范围:-50dBm~0dBm,脉宽:1μs)经宽带匹配电路1后进入检波二极管2后输出检波信号,检波信号进入低通滤波电路后输出低频信号,低频信号经放大电路后输出检波放大信号(电压放大倍数:10,上升沿/下降沿:20ns)。
如图2所示,所述宽带匹配电路采用薄膜陶瓷电路,薄膜陶瓷电路背面为大面积接地,薄膜陶瓷介质102为氧化铝陶瓷,纯度为99.6%,厚度为0.381mm;所述薄膜陶瓷介质102上设置有输入微带线107、输出微带线108,所述输入微带线107和输出微带线108之间通过薄膜电阻一103连接,所述输入微带线107的两侧分别通过薄膜电阻二104连接匹配微带线106;本实施例中薄膜电阻一103为50Ω,薄膜电阻二104均采用100Ω。
图3是本实施例的是所述宽带匹配电路达到的插损和驻波比性能图,图3中横坐标表示射频频率,纵坐标表示损耗,虚线表示驻波比,实线表示插损,从图3可以看出,所述宽带匹配电路在1GHz~28GHz范围的输入驻波比和输出驻波比指标优于-10dB,插损优于-7dB。
所述检波二极管采用Sky works公司生产的肖特基二极管,其结电容小于0.1pF,适用于DC~40GHz宽带信号。
本实施例中所述偏置电路采用恒电流源的偏置电路使检波二极管2处于恒流正偏状态;所述偏置电路处于检波二极管和低通滤波电路之间,分别与检波二极管和低通滤波电路连接。所述偏置电路包括三极管10、射极电阻11、基极电阻一12和基极电阻二13、限流电阻14、稳压二极管15,所述三极管10的集电极分别与检波二极管2和低通滤波电路连接;所述三极管10的射极与射极电阻11连接;所述三极管10的基极与基极电阻一12和基极电阻二13连接,其中所述基极电阻一12的一端与所述三极管10的基极连接,另一端接地;所述基极电阻二13的一端与所述三极管10的基极连接,另一端同时与所述限流电阻14、所述射极电阻11和稳压二极管15并联;所述限流电阻14的另一端与-15V电源连接;所述稳压二极管15的另一端与地连接。所述三极管10工作在线性放大区,稳压二极管15使输入电压稳定在1V,选取射极电阻11使三极管10集电极电流为0.1mA给检波二极管2作偏置。所述偏置电路使检波二极管处于恒流(0.1mA)正偏状态,此时检波二极管处于最佳灵敏度的工作点上,从而保证高灵敏度的检波性能。
本实施例中所述低通滤波电路由滤波电容一3和检波信号负载电阻4并联组成。所述并联滤波电容一和检波信号负载电阻的一端与所述检波二极管连接,另一端接地。
本实施例中所述放大电路由运算放大器5、反馈电阻6、滤波电容二7、接地电阻8和串联电阻9组成。所述运算放大器的电源引脚分别与±15V电源连接;所述运算放大器的正输入引脚与所述低通滤波电路连接;所述运算放大器的负输入引脚同时与所述反馈电阻、滤波电容二和接地电阻连接;所述运算放大器的输出引脚同时与反馈电阻、滤波电容二和串联电阻连接。所述串联电阻的另一端作为输出口用于检波放大信号输出。所述运算放大器采用ADI公司3dB带宽大于100MHz的高速运算放大器,从而保证脉冲检波信号较快的上升沿时间和下降沿时间(优于20ns)。所述放大电路采用滤波电容从而保证脉冲检波信号较小的上升沿过冲和下降沿过冲(优于1mV)。
本实施例中所述宽带高灵敏度检波模块的输入口为2.92mm射频口,输出口为SMA接口,电源口为玻璃绝缘子,接地口为M2接地柱。所述射频口设计阻抗为50Ω,采用隔直输入;电源接口并联瞬态电压抑制器,有效地保护电路中的精密元器件免受浪涌脉冲的破坏;输出口串接限流电路保护电路。
本实施例中所述宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,采用基于COMSOL软件的电、热、力学耦合仿真,确定良好的散热措施和抗力学措施。散热措施包括:选用防锈铝6063-T651作为模块的机壳的材料,主要考虑了6063-T651铝的高热导率(201W/m•K)在散热方面有很大的优势;选用聚四氟乙烯敷铜板作为微波电路用的基材,在-55℃和+125℃宽温范围内均有很好的高频特性;选用高质量等级的电阻器、电容器、半导体分立器件、连接器等元器件,温度稳定性好,在-55℃~+125℃温度范围内参数变化小。所有元器件件进行了降额设计,最低降额等级为II级,最大结温不超过100℃;均匀分布内部有源器件,在保证重量的前提下尽量少的铣削壳体结构,以达到良好的散热条件。抗力学措施包括:结构设计避免悬臂结构、直角过渡,采用斜筋过渡或倒圆角,减少应力集中;选用防锈铝6063-T651作为模块的机壳的材料,经过防锈铝6063-T651固溶化热处理后消除了壳体的内应力,获得了更好的抗拉和抗趋肤强度;电阻、电容等元器件采用表面贴装器件,管芯、单层电容、芯片也是分别贴装在印制板和机壳上,没有靠自身引线支撑的器件,并且各器件质量不超过7g,不需要通过胶的方式进行粘固;印制板均匀分布螺钉孔用于固定,布线后采用再填充覆铜保证印制板走线后的张力均匀,防止翘曲;固定采用了平垫+弹垫+螺钉+硅胶的固定方式,保证抗振和抗冲击效果。
本实施例中所述宽带高灵敏度检波模块的腔体结构为一体化铝合金结构,选用切削性较好的防锈铝材料6063-T651,采用合理布局,经过加工形成正面微波腔体和背面驱动板腔体。
本实施例中所述二次电源设置有电源为+15V和-15V且电流对应为10mA和5mA的电源接口。
实施例2:
如图4所示,本实施例与实施例1的不同之处在于,本实施例所述偏置电路采用温度补偿恒电流源的偏置电路使检波二极管2处于宽温恒流正偏状态,所述温度补偿恒电流源的偏置电路包括三极管10、温度补偿三极管16、射极电阻11、基极电阻一12、基极电阻二13、基极电阻三17、稳压二极管15、限流电阻14;所述三极管10的集电极分别与检波二极管2和低通滤波电路连接;所述三极管10的射极与射极电阻11连接;所述三极管10的基极与基极电阻一12连接;所述基极电阻一12的一端与所述三极管10的基极连接,另一端接地;所述温度补偿三极管16的基极同时与所述基极电阻二13和基极电阻三17连接;所述温度补偿三极管16的集电极同时与所述基极电阻二13和基极电阻三17连接,所述基极电阻二13的另一端接地;基极电阻三17的一端与所述温度补偿三极管16的基极连接,基极电阻三17的另一端同时与所述限流电阻14、所述射极电阻11和稳压二极管15连接;所述限流电阻14的另一端与-15V电源连接;所述稳压二极管15的另一端接地。所述三极管10工作在线性放大区,稳压二极管15使输入电压稳定在1V,选取射极电阻11使三极管10集电极电流为0.1mA给检波二极管2作偏置,温度补偿三极管16在-55℃~+85℃宽温度范围内对三极管10集电极电流进行补偿。所述偏置电路使检波二极管在-55℃~+85℃宽温度范围内始终处于恒流(0.1mA)正偏状态,此时检波二极管处于最佳灵敏度的工作点上,从而保证-55℃~+85℃宽温度范围内高灵敏度的检波性能。
实施例3:
如图5所示,本实施例与实施例1的不同之处在于,本实施例所述偏置电路采用钳位三极管的恒电流源偏置电路使检波二极管2处于恒流正偏状态,所述钳位三极管的恒电流源偏置电路包括三极管10、钳位三极管18、射极电阻11、基极电阻一12、基极电阻二13、基极电阻三17、限流电阻14、稳压二极管15;所述钳位三极管18的集电极分别与检波二极管2、低通滤波电路和基极电阻一12连接;所述钳位三极管18的基极同时与基极电阻一12和基极电阻二13连接;所述钳位三极管18的射极与所述三极管10的集极连接;所述三极管10的射极与射极电阻11连接;所述三极管10的基极同时与基极电阻二13和基极电阻三17连接;所述基极电阻三17的两端分别与所述三极管10基极和地连接;所述基极电阻三17的一端同时与所述基极电阻二13和三极管10的基极连接,所述基极电阻三17的另一端同时与所述限流电阻14、所述射极电阻11和稳压二极管15连接;所述限流电阻14的另一端与-15V电源连接。所述三极管10工作在线性放大区,稳压二极管15使输入电压稳定在1V,选取射极电阻11使三极管10集电极电流为0.1mA给检波二极管2作偏置,钳位三极管18使三极管10集电极电流钳制在0.1mA。所述偏置电路使检波二极管处于高精度恒流(0.1mA)正偏状态,此时检波二极管处于最佳灵敏度的工作点上,从而保证高灵敏度的检波性能。
本实施例中,所述一种高精度高灵敏度宽带检波模块,工作频率为6-18GHz,灵敏度为-71.2dBm,对数精度为±0.8dB,其余测试数据见表1、表2。
表1:
表2:
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的 等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,其特征在于,包括通过电信号顺序连接的宽带匹配电路(1)、检波二极管(2)、偏置电路、低通滤波电路和放大电路;输入口输入的信号经宽带匹配电路(1)后进入检波二极管(2)后输出检波信号,检波信号进入低通滤波电路后输出低频信号,低频信号经放大电路后输出检波放大信号从输出口输出,所述偏置电路采用恒电流源的偏置电路使检波二极管(2)处于恒流正偏状态或者采用温度补偿恒电流源的偏置电路使检波二极管(2)处于宽温恒流正偏状态或者采用钳位三极管的恒电流源偏置电路使检波二极管(2)处于恒流正偏状态。
2.根据权利要求1所述的一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,其特征在于:所述宽带匹配电路(1)采用薄膜陶瓷电路,所述薄膜陶瓷电路的背面接地,所述薄膜陶瓷电路包括薄膜陶瓷介质(102),所述薄膜陶瓷介质(102)上设置有输入微带线(107)、输出微带线(108),所述输入微带线(107)和输出微带线(108)之间通过薄膜电阻一(103)连接,所述输入微带线(107)的两侧分别通过薄膜电阻二(104)连接匹配微带线(106)。
3.根据权利要求1所述的一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,其特征在于:所述检波二极管(2)采用结电容小于0.1pF的肖特基二极管。
4.根据权利要求1所述的一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,其特征在于:所述偏置电路采用恒电流源的偏置电路使检波二极管(2)处于恒流正偏状态,所述恒电流源的偏置电路包括三极管(10)、射极电阻(11)、基极电阻一(12)和基极电阻二(13)、限流电阻(14)、稳压二极管(15),所述三极管(10)的集电极分别与检波二极管(2)和低通滤波电路连接;所述三极管(10)的射极与射极电阻(11)连接;所述三极管(10)的基极与基极电阻一(12)和基极电阻二(13)连接,其中所述基极电阻一(12)的一端与所述三极管(10)的基极连接,另一端接地;所述基极电阻二(13)的一端与所述三极管(10)的基极连接,另一端同时与所述限流电阻(14)、所述射极电阻(11)和稳压二极管(15)并联;所述限流电阻(14)的另一端与-15V电源连接,所述稳压二极管(15)的另一端与地连接。
5.根据权利要求1所述的一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,其特征在于:所述偏置电路采用温度补偿恒电流源的偏置电路使检波二极管(2)处于宽温恒流正偏状态,所述温度补偿恒电流源的偏置电路包括三极管(10)、温度补偿三极管(16)、射极电阻(11)、基极电阻一(12)、基极电阻二(13)、基极电阻三(17)、稳压二极管(15)、限流电阻(14);所述三极管(10)的集电极分别与检波二极管(2)和低通滤波电路连接;所述三极管(10)的射极与射极电阻(11)连接;所述三极管(10)的基极与基极电阻一(12)连接;所述基极电阻一(12)的一端与所述三极管(10)的基极连接,另一端接地;所述温度补偿三极管(16)的基极同时与所述基极电阻二(13)和基极电阻三(17)连接;所述温度补偿三极管(16)的集电极同时与所述基极电阻二(13)和基极电阻三(17)连接,所述基极电阻二(13)的另一端接地;基极电阻三(17)的一端与所述温度补偿三极管(16)的基极连接,基极电阻三(17)的另一端同时与所述限流电阻(14)、所述射极电阻(11)和稳压二极管(15)连接;所述限流电阻(14)的另一端与-15V电源连接;所述稳压二极管(15)的另一端接地。
6.根据权利要求1所述的一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,其特征在于:所述偏置电路采用钳位三极管的恒电流源偏置电路使检波二极管(2)处于恒流正偏状态,所述钳位三极管的恒电流源偏置电路包括三极管(10)、钳位三极管(18)、射极电阻(11)、基极电阻一(12)、基极电阻二(13)、基极电阻三(17)、限流电阻(14)、稳压二极管(15);所述钳位三极管(18)的集电极分别与检波二极管(2)、低通滤波电路和基极电阻一(12)连接;所述钳位三极管(18)的基极同时与基极电阻一(12)和基极电阻二(13)连接;所述钳位三极管(18)的射极与所述三极管(10)的集极连接;所述三极管(10)的射极与射极电阻(11)连接;所述三极管(10)的基极同时与基极电阻二(13)和基极电阻三(17)连接;所述基极电阻三(17)的两端分别与所述三极管(10)基极和地连接;所述基极电阻三(17)的一端同时与所述基极电阻二(13)和三极管(10)的基极连接,所述基极电阻三(17)的另一端同时与所述限流电阻(14)、所述射极电阻(11)和稳压二极管(15)连接;所述限流电阻(14)的另一端与-15V电源连接。
7.根据权利要求1所述的一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,其特征在于:所述低通滤波电路由滤波电容一(3)和检波信号负载电阻(4)并联组成;所述并联滤波电容一(3)和检波信号负载电阻(4)的一端与所述检波二极管(2)连接,另一端接地。
8.根据权利要求1所述的一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,其特征在于:所述放大电路包括运算放大器(5)、反馈电阻(6)、滤波电容二(7)、接地电阻(8)和串联电阻(9);所述运算放大器的电源引脚分别与±15V电源连接;所述运算放大器的正输入引脚与所述低通滤波电路连接;所述运算放大器的负输入引脚同时与所述反馈电阻(6)、滤波电容二(7)和接地电阻(8)连接;所述运算放大器的输出引脚同时与反馈电阻(6)、滤波电容二(7)和串联电阻(9)连接;所述串联电阻(9)的另一端作为输出口用于检波放大信号输出;所述运算放大器采用3dB带宽大于100MHz的高速运算放大器。
9.根据权利要求1所述的一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,其特征在于:所述输入口为2.92mm射频口,输出口为SMA接口,电源接口采用玻璃绝缘子,接地口采用M2接地柱;所述2.92mm射频口设计阻抗为50Ω,采用隔直输入;电源接口并联瞬态电压抑制器;输出口串接限流电路保护电路。
10.根据权利要求1所述的一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块,其特征在于:还包括将所述宽带匹配电路(1)、检波二极管(2)、偏置电路、低通滤波电路和放大电路置于其中的腔体结构,所述腔体结构为一体化铝合金结构,选用防锈铝材料6063-T651,经过加工形成正面微波腔体和背面驱动板腔体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410392174.0A CN117970252B (zh) | 2024-04-02 | 2024-04-02 | 一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202410392174.0A CN117970252B (zh) | 2024-04-02 | 2024-04-02 | 一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117970252A true CN117970252A (zh) | 2024-05-03 |
CN117970252B CN117970252B (zh) | 2024-06-14 |
Family
ID=90861710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202410392174.0A Active CN117970252B (zh) | 2024-04-02 | 2024-04-02 | 一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117970252B (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0384615A1 (en) * | 1989-02-24 | 1990-08-29 | Nokia Mobile Phones Ltd. | Biasing circuitry for a diode detector |
JP2000022447A (ja) * | 1998-04-28 | 2000-01-21 | Japan Radio Co Ltd | 検波回路及び利得変動検出回路 |
CN104076859A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-01 | 成都赛英科技有限公司 | 微波温度补偿检波器 |
CN110346638A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-10-18 | 北京遥感设备研究所 | 一种用于监控rf系统输出功率的高灵敏度检波电路 |
-
2024
- 2024-04-02 CN CN202410392174.0A patent/CN117970252B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0384615A1 (en) * | 1989-02-24 | 1990-08-29 | Nokia Mobile Phones Ltd. | Biasing circuitry for a diode detector |
JPH02250506A (ja) * | 1989-02-24 | 1990-10-08 | Nokia Mobile Phones Ltd | ダイオードディテクターのためのバイアス回路 |
JP2000022447A (ja) * | 1998-04-28 | 2000-01-21 | Japan Radio Co Ltd | 検波回路及び利得変動検出回路 |
CN104076859A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-10-01 | 成都赛英科技有限公司 | 微波温度补偿检波器 |
CN110346638A (zh) * | 2019-07-01 | 2019-10-18 | 北京遥感设备研究所 | 一种用于监控rf系统输出功率的高灵敏度检波电路 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
CHOI J H, ET AL: "mproved Stability of AlGaN/GaN Heterojunction Schottky-diode-type Hydrogen Sensor Using Constant Current Source Operation", 《JOURNAL OF SEMICONDUCTOR TECHNOLOGY AND SCIENCE》, 31 December 2020 (2020-12-31), pages 430 - 435 * |
刘敬: "F 波段直检式收发组件", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》, 15 March 2024 (2024-03-15) * |
肖梁等: "基于肖特基二极管的 330~500GHz 检波器设计", 《2022年全国微波毫米波会议论文集(上册)》, 31 December 2022 (2022-12-31), pages 608 - 610 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN117970252B (zh) | 2024-06-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6600307B2 (en) | Method and apparatus for measuring true transmitted power using a broadband dual directional coupler | |
CN112865708B (zh) | 基于接地共面波导结构的射频宽带功率放大器及设计方法 | |
US8395256B2 (en) | Packaging for low-cost, high-performance microwave and millimeter wave modules | |
CN101442295A (zh) | 同轴连接器型固定衰减器 | |
CN107453727A (zh) | 一种低插入损耗的负群时延微波电路 | |
CN117970252B (zh) | 一种宽温度范围高精度高灵敏度宽带检波模块 | |
US8502622B2 (en) | Apparatus and methods for phase tuning adjustment of signals | |
WO2022206388A1 (zh) | 频响校准电路、芯片及信号处理装置 | |
CN215581068U (zh) | 基于接地共面波导结构的射频宽带功率放大器 | |
CN114019197A (zh) | 负载牵引测试夹具及去嵌方法 | |
US6094350A (en) | Feedforward amplifier manufacturing module | |
CN110132425B (zh) | 辐射计前端以及终端设备 | |
US20200020651A1 (en) | Radio-frequency module | |
Sarkar et al. | Light weight active 1–18 GHz Ultra High Speed SPDT switch for radar warning receiver systems | |
CN221102377U (zh) | 温度补偿衰减器及电子设备 | |
US6292073B1 (en) | Solderless circuit interconnect having a spring contact passing through an aperture | |
Smith et al. | The design of high performance L-band GaN PAs using commercially available discrete transistors | |
EP4395471A1 (en) | Inflexible voltage reference circuit card, and method for manufacturing an inflexible voltage reference circuit card | |
CN212965129U (zh) | 一种针对多路交流配电电压的差分采样电路 | |
CN217484783U (zh) | 一种多路压差信号采集集成电路装置 | |
Štimac et al. | Broadband radiofrequency design of a laser diode bias circuit | |
CN217641764U (zh) | 一种薄膜介质基板阻值相差悬殊的阻抗匹配装置 | |
CN115078963B (zh) | 一种mmic温度特性测试方法 | |
CN209200122U (zh) | 一种l波段多种频带滤波电路的合路装置 | |
CN116846346A (zh) | 增益低温漂的真对数放大器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |