CN213275775U - 检波装置及射频器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种检波装置及射频器件，所述检波装置适于可插拔地插置于射频器件的波导传输通路内截断波导传输通路并提取电磁波信号，包括：金属外壳、固定于金属外壳内的基板、均设于基板上的微带探针、检波二极管及检波输出端，所述金属外壳一侧开设有可供微带探针接收电磁波的电磁波入口，所述微带探针用于从波导传输通路中提取电磁波信号，所述检波二极管用于将微带探针接收到的电磁波信号转换为直流信号并经检波输出端输出。该检波装置利用微带探针从波导中提取电磁波，检波二极管进行检波，结构较为简单、成本较低，并且灵敏度较大。

Description

检波装置及射频器件

技术领域

本实用新型涉及射频检测技术领域，具体而言，本实用新型涉及一种检波装置及射频器件。

背景技术

微波功率的检测和检波在波接收机、振荡源、发射机和无源网络系统中都有广泛的应用，微波功率自动检测装置有助于提升系统对自身工作状态的掌握程度，提高整体系统的稳定性和可靠性。例如,微波功率发射机,高性能接收机以及最具代表性的雷达设备,都内置电磁波功率参数的检测电路。检测电路获取当前电路射频功率等信息，既可以通过上报给系统主机，也可以直接反馈给智能可调设备，完成系统内部的闭环控制。例如自动增益控制电路，大范围动态范围自控电路，均大量使用了微波检波装置。

现有毫米波检波器的灵敏度较低频检波器的低，一般在-40dBm左右，因此若采用耦合式检波(例如20dB耦合检波)，能够检测的功率动态范围下限在-20dBm，动态范围较低；若采用直接检波，则电路中需为检波提供单独的射频放大和检波通路，这将提高电路的成本，并降低系统的可靠性。

实用新型内容

本实用新型的首要目的旨在提供一种结构简单、成本较低的检波装置。

本实用新型的另一目的旨在提供一种采用上述检波装置的射频器件。

第一方面，提供了一种检波装置，适于可插拔地插置于具有波导传输通路的射频器件内并截断波导传输通路而提取电磁波信号，该检波装置包括：金属外壳、固定于金属外壳的基板、均设于基板的微带探针、检波二极管及检波输出端，所述金属外壳一侧开设有可供微带探针接收电磁波的电磁波入口，所述微带探针用于从波导传输通路中提取电磁波信号，所述检波二极管用于将微带探针接收到的电磁波信号转换为直流信号并经检波输出端输出。

进一步地，该检波装置还包括设于微带探针与检波二极管之间的微带匹配电路。

进一步地，该检波装置还包括设于微带匹配电路与检波二极管之间的直流通路，用于过滤直流信号，提高检波结果的准确度。

可选地，所述直流通路包括电感，所述电感一端连接于微带匹配电路，另一端接地。

进一步地，所述检波二极管的输出端处连接有反射枝节，所述反射枝节用于将检波二极管泄露的高频信号反射回检波二极管中。

可选地，所述微带匹配电路由至少一级匹配枝节组成，并且最后一级微带匹配枝节与检波二极管连接且其输出阻抗与检波二极管的阻抗相匹配。

进一步地，所述检波二极管与所述检波输出端之间设有低通滤波器。

优选地，所述检波二极管为肖特基二极管。

优选地，所述金属外壳包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述电磁波入口开设于第一侧壁，所述第二侧壁与所述微带探针之间的间距为1/4倍波长。

作为第二方面，提供一种射频器件，包括壳体和检波装置，所述壳体内设有波导传输通路，所述壳体上开设有与波导传输通路呈夹角并与波导传输通路连通的检波通路，所述检波装置可插拔地插置于所述检波通路内。

本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：

1.本实用新型提供的检波装置，可插拔地设置在射频器件的波导传输通路中，当需要检波时被摁下截断波导传输通路提取电磁波信号，由微带探针结构将电磁波转为微带结构传输，由肖特基二极管检波；不检波时被拔起，以还原波导传输通路，使电磁波可正常传输至输出端口。该检波装置主要由金属外壳、微带探针、检波二极管和检波输出端四部分组成，结构较为简单、成本较低，并且灵敏度较大。

2.本实用新型的检波装置中，通过在微带探针与检波二极管之间设置匹配枝节，实现微带线与检波二极管的阻抗匹配，确保大部分功率进入检波二极管进行检波；在检波二极管的输出端处直接连接扇形的反射枝节，实现对毫米波射频信号的低阻抗接地，将检波二极管泄漏出来的高频信号再次反射回去，再次进入检波二极管进行检波，提高检波结果的准确度。

3.本实用新型的检波装置中，在微带探针和检波二极管之间设置直流通路，在检波之前先过滤直流电流，并在检波二极管与检波输出端之间设置低通滤波器，过滤射频电流，提高了检波结果的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对本实用新型实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本实用新型实施例提供的一种射频器件的立体图；

图2为图1提供的射频器件的主视图；

图3为图2提供的射频器件的D-D向剖视图，示出检波装置被摁下检波的使用状态；

图4为图2提供的射频器件另一使用状态示意图，示出检波装置被从波导传输通路中拔起的状态；

图5为本实用新型实施例提供的一种检波装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的实施例。虽然附图中显示了本实用新型的某些实施例，然而应当理解的是，本实用新型可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本实用新型。应当理解的是，本实用新型的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本实用新型的保护范围。

应当理解，本实用新型的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行，和/或并行执行。此外，方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本实用新型的范围在此方面不受限制。

本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括，即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”；术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

需要注意，本实用新型中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对装置、模块或单元进行区分，并非用于限定这些装置、模块或单元一定为不同的装置、模块或单元，也并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。

参见图1至图4，本实用新型提供一种射频器件，其包括壳体1和检波装置2，所述壳体1开设有波导传输通路100和检波通路(未标示，下同)，所述检波通路与波导传输通路100相互垂直设置，以供检波装置2可插拔地插置在检波通路内并可截断波导传输通路100而导入电磁波，以提取波导传输通路内的电磁波信号并进行检波。在其他实施方式中，检波通路与波导传输通路之间也可为其他夹角设置，以方便检波装置插拔和截断波导传输通路进行电磁波转换为宜。

本实用新型的检波装置2，通过微带结构将波导传输通路的电磁波转换为可在微带结构上传输的射频信号，并经过检波二极管进行检波。

请结合图5，所述检波装置2包括金属外壳200、设于金属外壳200内的基板201，以及均设于基板201上并依次电连接的微带探针202、检波二极管203及检波输出端204。

所述基板201为介质基板，优选为损耗较低的石英材质，其包裹于金属外壳内，基板底部为金属铜皮层，顶部为微带金属层。所述金属外壳200包括沿介质基板长度方向延伸且相对设置的第一侧壁(未标示，下同)和第二侧壁(未标示，下同)，所述第一侧壁对应微带探针202的位置设置开口209，用作电磁波入口，以供微带探针202从波导传输通路100中提取电磁波信号，另外，所述微带探针202与第二侧壁之间的间距为1/4倍工作波长，以确保匹配良好，使微带探针202将波导传输通路100内尽可能多的功率传输至微带传输线，提高检波结果的准确度。另外，所述金属外壳200与所述波导传输通路100的内壁接触良好，以使金属外壳200可截断波导传输通路100而避免电磁波继续沿波导传输通路传输。

所述检波二极管203优选为肖基特二极管，用于将经微带探针202传输来的射频信号转换为直流信号输出。在本实施方式中，所述检波二极管203以二极管管芯直接焊接到基板201上，通过金丝焊接工艺连接二极管焊盘与微带线焊盘。

所述检波输出端204在所述基板201上表示为焊盘，其设置于介质基板远离微带探针202的一端，用于将检波二极管203所转化的直流电信号输出，以供外部设备读取或利用。

可选地，检波二极管203与微带探针202之间设有由多级匹配枝节205构成的微带匹配电路，也即所述匹配枝节205为微带线枝节，其中第一级匹配枝节与微带探针202连接，最后一级匹配枝节与检波二极管203相接，并且最后一级匹配枝节的输出阻抗与检波二极管的阻抗相匹配，以确保波导传输通路100中大部分功率的电磁波进入检波二极管203进行检波。

进一步地，所述检波二极管203的输出端连接有扇形的反射枝节206，用于将检波二极管203泄露的射频信号反射回检波二极管内检波，以保证检波二极管对足够大功率电磁波进行检波，提高检波结果的准确度。

可选地，检波二极管203与检波输出端204之间设有低通滤波器208，用于过滤高频的射频信号，供低频信号或直流信号通过，以输出检波二极管203转化而成的直流信号。通过过滤高频信号，可以减小高频信号的干扰，进一步提高检波结果的准确度。

进一步地，所述检波二极管203与匹配枝节205之间还设有直流通路，用于过滤沿微带探针202输入的直流信号。所述直流通路包括电感207，所述电感207一端与匹配枝节205连接，另一端连接于一接地的金属过孔(未标示)，即电感207的一端接地。另外，检波二极管203前端还连接有四分之一倍波长的高阻接地线，形成了必要的低频电流通路，对于射频信号来说阻抗足够高，具有扼流性质，使低频信号或直流信号流入低频电流通路，而射频信号进入检波二极管进行检波，进一步提高检波结果的准确度。

以上描述仅为本实用新型的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本实用新型中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本实用新型中实用新型的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

尽管已经采用特定于结构特征和/或方法逻辑动作的语言描述了本主题，但是应当理解所附权利要求书中所限定的主题未必局限于上面描述的特定特征或动作。相反，上面所描述的特定特征和动作仅仅是实现权利要求书的示例形式。

Claims (10)

1.一种检波装置，其特征在于，适于可插拔地插置于具有波导传输通路的射频器件内截断波导传输通路并提取电磁波信号，该检波装置包括：金属外壳、固定于金属外壳内的基板、均设于基板上的微带探针、检波二极管及检波输出端，所述金属外壳一侧开设有可供微带探针接收电磁波的电磁波入口，所述微带探针用于从波导传输通路中提取电磁波信号，所述检波二极管用于将微带探针接收到的电磁波信号转换为直流信号并经检波输出端输出。

2.根据权利要求1所述的检波装置，其特征在于，还包括设于微带探针与检波二极管之间的微带匹配电路。

3.根据权利要求2所述的检波装置，其特征在于，还包括设于微带匹配电路与检波二极管之间的直流通路。

4.根据权利要求3所述的检波装置，其特征在于，所述直流通路包括电感，所述电感一端连接于微带匹配电路，另一端接地。

5.根据权利要求2所述的检波装置，其特征在于，所述检波二极管的输出端处连接有反射枝节，所述反射枝节用于将检波二极管泄露的高频信号反射回检波二极管中。

6.根据权利要求2所述的检波装置，其特征在于，所述微带匹配电路由至少一级匹配枝节组成，并且最后一级微带匹配枝节与检波二极管连接且其输出阻抗与检波二极管的阻抗相匹配。

7.根据权利要求1所述的检波装置，其特征在于，所述检波二极管与所述检波输出端之间设有低通滤波器。

8.根据权利要求1所述的检波装置，其特征在于，所述检波二极管为肖特基二极管。

9.根据权利要求1所述的检波装置，其特征在于，所述金属外壳包括相对设置的第一侧壁和第二侧壁，所述电磁波入口开设于第一侧壁，所述第二侧壁与所述微带探针之间的间距为1/4倍波长。

10.一种射频器件，包括壳体，其内设有波导传输通路，其特征在于，还包括权利要求1至9任意一项所述的检波装置；

所述壳体上开设有与波导传输通路呈夹角并与波导传输通路连通的检波通路，所述检波装置可插拔地插置于所述检波通路内。

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