JP4220884B2

JP4220884B2 - 電力検波器

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Publication number: JP4220884B2
Application number: JP2003378937A
Authority: JP
Inventors: 充弘下沢; 明夫飯田; 直高木; 啓輔藤原; 芳彦今井; 紀雄竹内
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Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2009-02-04
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Description

この発明は、高レベルのＲＦ信号を検出する電力検波器に関するものである。

従来の電力検波器は、検波回路に基準電圧出力回路および差動増幅器を追加し、検波回路の出力電圧Ｖｒｆと、基準電圧出力回路の出力電圧Ｖｒｅｆを差動増幅器に入力し、差電圧を得ることで温度変動の小さい高精度な特性を得ている（例えば、非特許文献１参照）。

アジレント社「高周波デバイスデータブック（２０００年度版）」、２−４７頁〜２−５６頁

しかし、従来の電力検波器は、入力されるＲＦ信号が大きくなると、出力電圧Ｖｒｆが低くなり、差電圧Ｖｄｉｆｆが差動増幅器の電源電圧より大きくなって差動増幅器が飽和し、正確に電力を検波できなくなる場合がある。この場合、差動増幅器の電源電圧を高めるか、検波回路の前段に減衰器を設けて入力するＲＦ信号の電力を低くする必要があるが、供給される電源電圧が制限されている場合は電源電圧を高めるのは困難である。

また、検波回路の前段に減衰器を設ければ、検波回路に入力するＲＦ信号の最大電力を小さくすることができるので、検波回路から出力される電圧の最大値を下げ、差電圧Ｖｄｉｆｆの最大値も下げることができる。しかし、減衰器は入力するＲＦ信号のレベルが低い場合にも作用する。

さらに、使用する２つのダイオードの特性には当然のことながらばらつきがあり、このばらつきにより、低入力電力時に電力検波器の出力電圧Ｖｄｉｆｆが急激に小さくなる場合がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、その目的は、低入力電力時の出力電圧を低下させずに、差動増幅器の電源電圧を高めることなく高レベルのＲＦ信号を検出することができる電力検波器を得るものである。

この発明に係る電力検波器は、ＲＦ信号の入力電力が入力するＲＦ信号入力端子と、前記ＲＦ信号入力端子に一端が接続されたＤＣカット用キャパシタと、前記ＤＣカット用キャパシタの他端にカソード端子又はアノード端子が接続され、アノード端子又はカソード端子が接地され、入力されたＲＦ信号が印加される第１のダイオードと、前記第１のダイオードに並列接続された第１の負荷抵抗と、第１の直流電圧を生じる第１の出力端子と、前記第１の負荷抵抗の接地されていない一端及び前記第１の出力端子の間に接続された第１のチョークコイルとから構成された検波回路と、アノード端子又はカソード端子が接地された第２のダイオードと、前記第２のダイオードに並列接続された第２の負荷抵抗と、第２の直流電圧を生じる第２の出力端子と、前記第２の負荷抵抗の接地されていない一端及び前記第２の出力端子の間に接続された第２のチョークコイルとから構成された基準電圧出力回路と、第１の直流電圧源と、前記第１の直流電圧源に直列接続された第１の内部抵抗とから構成され、前記第１のダイオードのカソード端子又はアノード端子に第１のバイアス電流を供給する第１のバイアス回路と、第２の直流電圧源と、前記第２の直流電圧源に直列接続された第２の内部抵抗とから構成され、前記第２のダイオードのカソード端子又はアノード端子に第２のバイアス電流を供給する第２のバイアス回路と、前記検波回路の第１の出力端子から出力される第１の直流電圧、及び前記基準電圧出力回路の第２の出力端子から出力される第２の直流電圧を入力して両者の差電圧を出力する差動増幅器とが設けられ、前記ＲＦ信号を入力しないときに前記検波回路が出力する前記第１の直流電圧、及び前記基準電圧出力回路が出力する前記第２の直流電圧のどちらか一方を高めに設定し、低入力電力時に前記差電圧が高くなるようにしたものである。

この発明に係る電力検波器は、低入力電力時の出力電圧を低下させずに、差動増幅器の電源電圧を高めることなく高レベルのＲＦ信号を検出することができるという効果を奏する。

実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る電力検波器について図面を参照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１に係る電力検波器の構成を示す図である。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

図１において、本実施の形態１に係る電力検波器は、ＲＦ信号入力端子１と、不等電力分配回路１８と、検波回路１４と、基準電圧出力回路１５と、差動増幅器１３と、出力端子１６と、バイアス回路１９とが設けられている。

また、検波回路１４は、不等電力分配回路１８に接続されたＤＣカット用キャパシタ２と、アノード端子が接地されたダイオード３と、負荷抵抗７と、チョークコイル９と、出力端子１１とから構成されている。

また、基準電圧出力回路１５は、不等電力分配回路１８に接続されたＤＣカット用キャパシタ１７と、アノード端子が接地されたダイオード４と、負荷抵抗８と、チョークコイル１０と、出力端子１２とから構成されている。

さらに、バイアス回路１９は、直流電圧源５と、直流電圧源５の内部抵抗６とから構成され、ダイオード３およびダイオード４にバイアス電流を供給する。

つぎに、この実施の形態１に係る電力検波器の動作について図面を参照しながら説明する。

図２は、この発明の実施の形態１に係る電力検波器及び従来の電力検波器の入力電力と出力電圧の関係を示す図である。図２において、横軸はＲＦ信号入力端子１に入力するＲＦ信号の入力電力であり、縦軸は検波回路１４及び基準電圧出力回路１５から出力される直流電圧である。

また、図３は、この発明の実施の形態１に係る電力検波器及び従来の電力検波器の入力電力と出力電圧の関係を示す図である。さらに、図４は、この発明の実施の形態１に係る電力検波器及び従来の電力検波器の入力電力と出力電圧の別の関係を示す図である。図３及び図４において、横軸はＲＦ信号入力端子１に入力するＲＦ信号の入力電力であり、縦軸は差動増幅器１３から出力される差電圧Ｖｄｉｆｆを対数目盛りで表している。

不等電力分配回路１８は、入力した信号を所定の電力分配比で分配するもので、ＲＦ信号入力端子１に印加したＲＦ信号をあらかじめ決められた電力分配比で分配し、ＲＦ信号の一部を基準電圧出力回路１５にＤＣカット用キャパシタ１７を介して出力し、残りを検波回路１４へＤＣカット用キャパシタ２を介して出力する。このため、本実施の形態１に係る電力検波器では、基準電圧出力回路１５からもＲＦ信号のレベルに応じた直流電圧が出力される。

ダイオード３および４には、バイアス回路１９からバイアス電流が供給されている。これにより負荷抵抗７、８には直流電圧が生じる。このとき、検波回路１４の出力端子１１に生じる直流電圧をＶｒｆ、基準電圧出力回路１５の出力端子１２に生じる直流電圧をＶｒｅｆとする。

この状態で、ＲＦ信号入力端子１からＲＦ信号を入力すると、ＲＦ信号は不等電力分配回路１８により分配されＤＣカット用キャパシタ２を介して、ダイオード３に印加される。このＲＦ信号はダイオード３によって整流され、ダイオード３に流れる直流電流が増加する。その結果、負荷抵抗７に生じる直流電圧Ｖｒｆが増加する。

直流電圧ＶｒｆおよびＶｒｅｆを差動増幅器１３に入力し、出力端子１６に直流電圧ＶｒｆとＶｒｅｆの差電圧Ｖｒｅｆ−Ｖｒｆとして出力させる。このときの差動増幅器１３の利得は１とし、出力電圧をＶｄｉｆｆとする。この差電圧Ｖｄｉｆｆは入力電力と１対１で対応するから、差電圧Ｖｄｉｆｆを測定すれば電力検波器に入力するＲＦ信号の電力を求めることができる。

また、温度が変化するとダイオード３、４の直流特性が変化するという問題があるが、検波回路１４のダイオード３と特性の等しいダイオード４で構成された基準電圧出力回路１５を設けた場合、その出力電圧Ｖｒｅｆも、検波回路１４の出力電圧Ｖｒｆと同じように温度に応じて変化する。したがって、両者の出力電圧の差分を差動増幅器１３で求めれば、温度によるダイオードの直流特性の変動を吸収でき、精度の高い電力検波器を構成することができる。

電力分配比を７ｄＢとした不等電力分配回路１８を用いた実施の形態１に係る電力検波器の出力電圧ＶｒｅｆとＶｒｆと、従来の電力検波器の出力電圧ＶｒｅｆＰとＶｒｆＰとを、マイクロ波回路シミュレータを用いて計算した結果を図２に示す。ここで、不等電力分配回路１８は、検波回路１４の入力端子よりも、基準電圧出力回路１５の入力端子へ７ｄＢ低い電力を出力する。図２に示すように、従来の電力検波器の出力電圧ＶｒｆＰと比べて、出力電圧Ｖｒｆは変化しないが、０ｄＢｍ以上の高電力が入力した場合には本実施の形態１に係る電力検波器の出力電圧Ｖｒｅｆが従来の電力検波器の出力電圧ＶｒｅｆＰと比べて、低くなることがわかる。

したがって、差動増幅器１３の出力電圧Ｖｄｉｆｆは、本実施の形態１に係る電力検波器の場合、図３に示すように従来の電力検波器に比べて高入力電力時に低下する。例えば入力電力＝２０ｄＢｍの場合は出力電圧Ｖｄｉｆｆが６．７Ｖから３．７Ｖまで低下する。一方、低入力電力時には従来の電力検波器とほぼ同じ電圧となる。

図３には、従来の電力検波器の前段に５ｄＢの減衰器を設けた場合の出力電圧Ｖｄｉｆｆも合わせて示しているが、入力電力＝２０ｄＢｍで出力電圧Ｖｄｉｆｆ＝３．７Ｖと低くなるものの、入力電力が低い場合にも出力電圧Ｖｄｉｆｆが低下する。例えば、−２０ｄＢｍ入力時には従来の電力検波器の出力電圧Ｖｄｉｆｆが３０ｍＶであるのに対し、従来の電力検波器の前段に５ｄＢの減衰器を設けた場合は出力電圧Ｖｄｉｆｆが１０ｍＶにまで低くなる。出力電圧Ｖｄｉｆｆが低いと回路の雑音などによって検出できなくなることから、検出下限電力が低下する恐れがある。これに対して本実施の形態１に係る電力検波器では、入力電力が低くなっても出力電圧がほとんど低下しないことから、検出できる下限電力が低下することなく、電源電圧に起因する差動増幅器１３の飽和を回避して検出上限電力を高めることができる。

同様に、従来の電力検波器と、電力分配比を５ｄＢとした不等電力分配回路１８を用いた本実施の形態１に係る電力検波器と、検波回路の前段に７ｄＢの減衰器を接続した従来の電力検波器の出力電圧Ｖｄｉｆｆの関係を図４に示す。入力電力２０ｄＢｍとしたときの出力電圧Ｖｄｉｆｆは従来の電力検波器で６．７Ｖに対し、本実施の形態１に係る電力検波器と、検波回路の前段に７ｄＢの減衰器を接続した従来の電力検波器ではともに出力電圧Ｖｄｉｆｆが２．９Ｖに低下している。一方、−２０ｄＢｍ入力時の出力電圧Ｖｄｉｆｆは、従来の電力検波器で３０ｍＶ、本実施の形態１に係る電力検波器では２０ｍＶであるのに対し、検波回路の前段に７ｄＢの減衰器を接続した従来の電力検波器では７．５ｍＶと約１／３にまで低下している。これにより、本実施の形態１に係る電力検波器においては、低入力電力時に出力電圧Ｖｄｉｆｆがそれほど低下しないことから検出下限電力を低下させることなく、入力電力が高い場合に出力電圧Ｖｄｉｆｆを低くして、電源電圧に起因する差動増幅器１３などの飽和を回避することができる。

本実施の形態１の変形例を図５に示す。この構成ではダイオード３、４の向きと、差動増幅器１３の入力端子が逆になっている。この場合でもバイアス回路１９の電圧の向きを逆にすれば、図１に示す電力検波器と同様の動作を行うので、低入力電力時に出力電圧Ｖｄｉｆｆがそれほど低下しないことから検出下限電力を低下させることなく、入力電力が高い場合に出力電圧Ｖｄｉｆｆを低くして、電源電圧に起因する差動増幅器１３の飽和を回避して検出上限電力を高めることができる。

なお、本実施の形態１では、不等電力分配器１８を用いたが、これに限らず、等電力分配器を用いても構成できる。

すなわち、この実施の形態１に係る電力検波器は、検波器に入力する電力を電力分配器１８で分配し、一方を検波回路１４に、他方を基準電圧出力回路１５に供給することで、高レベルのＲＦ信号が電力検波器に入力した場合に基準電圧出力回路１５から出力される直流電圧が高まるようにして、差動増幅器１３から出力される電圧を低下させ、差動増幅器１３の電源電圧に起因する飽和を回避するよう構成したので、低入力電力時の出力電圧を低下させずに、差動増幅器１３の電源電圧を高めることなく高レベルのＲＦ信号を検出できる効果がある。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る電力検波器について図面を参照しながら説明する。図６は、この発明の実施の形態２に係る電力検波器の構成を示す図である。

図６において、本実施の形態２に係る電力検波器は、ＲＦ信号入力端子１と、検波回路１４と、基準電圧出力回路１５と、差動増幅器１３と、出力端子１６と、バイアス回路１９とが設けられている。

また、検波回路１４は、ＤＣカット用キャパシタ２と、アノード端子が接地されたダイオード３と、負荷抵抗７と、チョークコイル９と、出力端子１１とから構成されている。

また、基準電圧出力回路１５は、アノード端子が接地されたダイオード４と、負荷抵抗８と、チョークコイル１０と、出力端子１２とから構成されている。

また、バイアス回路１９は、直流電圧源５と、直流電圧源５の内部抵抗６とから構成され、ダイオード３およびダイオード４にバイアス電流を供給する。

さらに、検出すべき周波数において、ダイオード３とダイオード４が適当な結合度で結合するよう、つまり、ＲＦ信号がダイオード４に流れるように、物理的に近接して配置する。

上記実施の形態１に係る電力検波器では、入力したＲＦ信号を不等電力分配器１８によって分配し、一方を検波回路１４、他方を基準電圧出力回路１５に入力したが、本実施の形態２では、検出すべき周波数においてダイオード３と４が、例えば上記実施の形態１で示したような適当な分配比で結合するよう、近接して配置することで、上記実施の形態１の不等電力分配器１８と同じ働きを得るものである。

本実施の形態２に係る電力検波器では、低入力電力時に出力電圧Ｖｄｉｆｆがそれほど低下しないことから検出下限電力を低下させることなく、入力電力が高い場合に出力電圧Ｖｄｉｆｆを低くして電源電圧に起因する差動増幅器１３などの飽和を回避することができるとともに、上記実施の形態１に示すような不等電力分配器１８を用いないことから電力検波器を小形に構成することができる。

なお、本実施の形態２では、ダイオード３、４を近接して配置したが、これに限らず、例えば検波回路１４を構成するダイオード３へＲＦ信号を供給する線路と、基準電圧出力回路１５を構成するダイオード４を近接配置した場合や、検波回路１４を構成するダイオード３へＲＦ信号を供給する線路と基準電圧出力回路１５を構成するダイオード４へＲＦ信号を供給する線路とを近接配置した場合でも、ＲＦ信号がダイオード４に結合するので、同様の効果が得られる。

すなわち、この実施の形態２に係る電力検波器は、検波回路１４を構成するダイオード３と基準電圧出力回路１５を構成するダイオード４を近接して配置することで、高レベルのＲＦ信号が電力検波器に入力した場合に基準電圧出力回路１５から出力される直流電圧が高まるようにして、差動増幅器１３から出力される電圧を低下させ、差動増幅器１３の電源電圧に起因する飽和を回避するよう構成したので、低入力電力時の出力電圧を低下させずに、差動増幅器１３の電源電圧を高めることなく高レベルのＲＦ信号を検出できる効果がある。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る電力検波器について図面を参照しながら説明する。この発明の実施の形態３に係る電力検波器の構成は、図１に示す実施の形態１と同じである。

この実施の形態３に係る電力検波器の回路図は図１の電力検波器と同じであるが、検出すべき周波数においてダイオード３と４が適当な結合度で結合するよう、近接して配置し、不等電力分配器１８の結合量と和をとったものである。

本実施の形態３に係る電力検波器では、上記実施の形態１に示したように低入力電力時に出力電圧Ｖｄｉｆｆをそれほど低下しないことから検出下限電力を低下させることなく、入力電力が高い場合に出力電圧Ｖｄｉｆｆを低くして電源電圧に起因する差動増幅器１３などの飽和を回避することができるとともに、ダイオード３、４が近接して配置されていることから、不等電力分配器１８の結合量を小さくできる。

マイクロ波帯では通常、分配比の異なる電力分配は２つの線路を隣り合わせて配置する結合線路を使ったカプラで行われるが、結合量が大きいと、線路間隔が小さくなり、製作が難しくなるという問題がある。しかし、ダイオード３、４を近接配置することで所望の結合量のうち、ある程度の結合量は確保できるので、残りの比較的小さい結合量をカプラで実現すればよくなり、線路間隔をそれほど狭くする必要がなく、容易に実現できる利点がある。

なお、本実施の形態３では不等電力分配器１８を用いたが、これに限らず、等電力分配器を用いても構成できる。

すなわち、この実施の形態３に係る電力検波器は、検波器に入力する電力を電力分配器１８で分配し、一方を検波回路１４に、他方を基準電圧出力回路１５に供給し、かつ、検波回路１４を構成するダイオード３と基準電圧出力回路１５を構成するダイオード４を近接して配置することで、高レベルのＲＦ信号が電力検波器に入力した場合に基準電圧出力回路１５から出力される直流電圧が高まるようにして、差動増幅器１３から出力される電圧を低下させ、差動増幅器１３の電源電圧に起因する飽和を回避するよう構成したので、低入力電力時の出力電圧を低下させずに、差動増幅器１３の電源電圧を高めることなく高レベルのＲＦ信号を検出できる効果がある。

実施の形態４．
この発明の実施の形態４に係る電力検波器について図面を参照しながら説明する。図７は、この発明の実施の形態４に係る電力検波器の構成を示す図である。

図７において、本実施の形態４に係る電力検波器は、バイアス回路１９と、ＲＦ信号入力端子１と、検波回路１４と、バイアス回路２０と、基準電圧出力回路１５と、差動増幅器１３と、出力端子１６とが設けられている。

また、バイアス回路１９は、直流電圧源５と、直流電圧源５の内部抵抗６とから構成され、ダイオード３にバイアス電流を供給する。

また、バイアス回路２０は、直流電圧源２１と、直流電圧源２１の内部抵抗２２とから構成され、ダイオード４にバイアス電流を供給する。

さらに、基準電圧出力回路１５は、アノード端子が接地されたダイオード４と、負荷抵抗８と、チョークコイル１０と、出力端子１２とから構成されている。

つぎに、この実施の形態４に係る電力検波器の動作について図面を参照しながら説明する。

図８は、この発明の実施の形態４に係る電力検波器の入力電力と出力電圧の関係を示す図である。図８において、横軸はＲＦ信号入力端子１に入力するＲＦ信号の入力電力であり、縦軸は検波回路１４及び基準電圧出力回路１５から出力される直流電圧である。

また、図９は、この発明の実施の形態４に係る電力検波器の入力電力と出力電圧の関係を示す図である。図９において、横軸はＲＦ信号入力端子１に入力するＲＦ信号の入力電力であり、縦軸は差動増幅器１３から出力される差電圧Ｖｄｉｆｆを対数目盛りで表している。

ダイオード３、４に供給するバイアス電流は、バイアス回路１９、２０の直流電圧源５、２１が出力する電圧、または、内部抵抗６、２２の値を変えることで、ＲＦ信号を入力しないときに検波回路１４の出力電圧Ｖｒｆが、基準電圧出力回路１５の出力電圧Ｖｒｅｆよりもわずかに小さくなるように独立に設定する。このときの入力電力と出力電圧ＶｒｅｆおよびＶｒｆの関係を図８に示す。

また、入力電力と差動増幅器１３の出力電圧（差電圧）Ｖｄｉｆｆの関係を、Ｖｒｅｆ＝Ｖｒｆとした場合を含めて図９に示す。図９より、低入力電力時の出力電圧Ｖｄｉｆｆを高めることができる。出力電圧が高ければ、差動増幅器１３が発生する雑音に埋もれることなく差電圧Ｖｄｉｆｆを検出できることから、検出の下限電力を低くすることができる

本実施の形態４の変形例を図１０に示す。この構成ではダイオード３、４の向きと、差動増幅器１３の入力端子が逆になっている。この場合には、バイアス回路１９、２０を用いて、ダイオード３、４に供給するバイアス電流を変えて、ＲＦ信号を入力しないときの出力電圧Ｖｒｆが、出力電圧Ｖｒｅｆよりもわずかに大きくなるようにする。このときの入力電力と出力電圧ＶｒｅｆおよびＶｒｆの関係を図１１に、入力電力と出力電圧Ｖｄｉｆｆの関係を図１２に示す。図１２より、低入力電力時の出力電圧Ｖｄｉｆｆを高めることができる。出力電圧が高ければ、差動増幅器１３が発生する雑音に埋もれることなく出力電圧Ｖｄｉｆｆを検出できることから、検出の下限電力を低くすることができる。

本実施の形態４の別の変形例を図１３に示す。本実施の形態の別の変形例では、バイアス回路１９は共通とし、ダイオード３には直接、ダイオード４には抵抗２３を介して、ＲＦ信号を入力しないときの出力電圧Ｖｒｆが、出力電圧Ｖｒｅｆよりもわずかに小さくなるようにダイオード３、４にバイアス電流を供給する。この場合、バイアス回路１９が共通でも、抵抗２３の値を適切に選択することで、入力電力と出力電圧Ｖｄｉｆｆの関係は図９に示すようになり、低入力電力時の出力電圧Ｖｄｉｆｆを高めることができる。出力電圧が高ければ、差動増幅器１３が発生する雑音に埋もれることなく出力電圧Ｖｄｉｆｆを検出できることから、検出の下限電力を低くすることができる。

すなわち、この実施の形態４に係る電力検波器は、検波回路１４を構成するダイオード３にバイアス電流を供給するバイアス回路１９と、基準電圧出力回路１５を構成するダイオード４にバイアス電流を供給するバイアス回路２０とを設け、バイアス電流を調整してＲＦ信号を入力しないときにダイオード３の出力する電圧とダイオード４の出力する電圧のどちらか一方を高めに設定し、低入力電力時にその差電圧が高くなるようにしたので、検出下限電力の低い電力検波器を実現できる効果がある。

実施の形態５．
本実施の形態５は、実施の形態１から３までのいずれかと、実施の形態４を組み合わせたもので、検出下限電力を低下させることなく、入力電力が高い場合に出力電圧Ｖｄｉｆｆを低くして電源電圧に起因する差動増幅器１３などの飽和を回避して検出上限電力を高めることができるとともに、低入力電力時の出力電圧Ｖｄｉｆｆを高くして、差動増幅器１３が発生する雑音に埋もれることなく出力電圧Ｖｄｉｆｆを検出することで検出の下限電力を低くすることができる。

すなわち、この実施の形態５に係る電力検波器は、検波器に入力する電力を不等電力分配器１８で分配するか、またはダイオード３、４を近接して配置するか、または検波器に入力する電力を不等電力分配器１８で分配し、かつダイオード３、４を近接して配置するとともに、検波回路１４を構成するダイオード３にバイアス電流を供給するバイアス回路１９と、基準電圧出力回路１５を構成するダイオード４にバイアス電流を供給するバイアス回路２０とを設け、ＲＦ信号を入力しない時に検波回路１４が出力する直流電圧と基準電圧出力回路１５の出力する直流電圧のどちらか一方を高めに設定したので、検出下限電力を低下させることなく、入力電力が高い場合に出力電圧Ｖｄｉｆｆを低くして電源電圧に起因する差動増幅器１３などの飽和を回避して検出上限電力を高めることができるとともに、低入力電力時の出力電圧Ｖｄｉｆｆを高くして、差動増幅器１３が発生する雑音に埋もれることなく出力電圧Ｖｄｉｆｆを検出することで検出の下限電力を低くすることができ、全体として検出電力範囲の広い電力検波器を実現できる効果がある。

この発明の実施の形態１に係る電力検波器の構成を示す図である。この発明の実施の形態１に係る電力検波器及び従来の電力検波器の入力電力と出力電圧の関係を示す図である。この発明の実施の形態１に係る電力検波器及び従来の電力検波器の入力電力と出力電圧の関係を示す図である。この発明の実施の形態１に係る電力検波器及び従来の電力検波器の入力電力と出力電圧の関係を示す図である。この発明の実施の形態１に係る電力検波器の変形例の構成を示す図である。この発明の実施の形態２に係る電力検波器の構成を示す図である。この発明の実施の形態４に係る電力検波器の構成を示す図である。この発明の実施の形態４に係る電力検波器の入力電力と出力電圧の関係を示す図である。この発明の実施の形態４に係る電力検波器の入力電力と出力電圧の関係を示す図である。この発明の実施の形態４に係る電力検波器の変形例の構成を示す図である。この発明の実施の形態４に係る電力検波器の変形例の入力電力と出力電圧の関係を示す図である。この発明の実施の形態４に係る電力検波器の変形例の入力電力と出力電圧の関係を示す図である。この発明の実施の形態４に係る電力検波器の別の変形例の構成を示す図である。

符号の説明

１ＲＦ信号入力端子、２ＤＣカット用キャパシタ、３ダイオード、４ダイオード、５直流電圧源、６内部抵抗、７負荷抵抗、８負荷抵抗、９チョークコイル、１０チョークコイル、１１出力端子、１２出力端子、１３差動増幅器、１４検波回路、１５基準電圧出力回路、１６出力端子、１７ＤＣカット用キャパシタ、１８不等電力分配回路、１９バイアス回路、２０バイアス回路、２１直流電圧源、２２内部抵抗、２３抵抗。

Claims

ＲＦ信号の入力電力が入力するＲＦ信号入力端子と、前記ＲＦ信号入力端子に一端が接続されたＤＣカット用キャパシタと、前記ＤＣカット用キャパシタの他端にカソード端子又はアノード端子が接続され、アノード端子又はカソード端子が接地され、入力されたＲＦ信号が印加される第１のダイオードと、前記第１のダイオードに並列接続された第１の負荷抵抗と、第１の直流電圧を生じる第１の出力端子と、前記第１の負荷抵抗の接地されていない一端及び前記第１の出力端子の間に接続された第１のチョークコイルとから構成された検波回路と、
アノード端子又はカソード端子が接地された第２のダイオードと、前記第２のダイオードに並列接続された第２の負荷抵抗と、第２の直流電圧を生じる第２の出力端子と、前記第２の負荷抵抗の接地されていない一端及び前記第２の出力端子の間に接続された第２のチョークコイルとから構成された基準電圧出力回路と、
第１の直流電圧源と、前記第１の直流電圧源に直列接続された第１の内部抵抗とから構成され、前記第１のダイオードのカソード端子又はアノード端子に第１のバイアス電流を供給する第１のバイアス回路と、
第２の直流電圧源と、前記第２の直流電圧源に直列接続された第２の内部抵抗とから構成され、前記第２のダイオードのカソード端子又はアノード端子に第２のバイアス電流を供給する第２のバイアス回路と、
前記検波回路の第１の出力端子から出力される第１の直流電圧、及び前記基準電圧出力回路の第２の出力端子から出力される第２の直流電圧を入力して両者の差電圧を出力する差動増幅器とを備え、
前記ＲＦ信号を入力しないときに前記検波回路が出力する前記第１の直流電圧、及び前記基準電圧出力回路が出力する前記第２の直流電圧のどちらか一方を高めに設定し、低入力電力時に前記差電圧が高くなるようにした
ことを特徴とする電力検波器。
ＲＦ信号の入力電力が入力するＲＦ信号入力端子と、前記ＲＦ信号入力端子に一端が接続されたＤＣカット用キャパシタと、前記ＤＣカット用キャパシタの他端にカソード端子が接続され、アノード端子が接地され、入力されたＲＦ信号が印加される第１のダイオードと、前記第１のダイオードに並列接続された第１の負荷抵抗と、第１の直流電圧を生じる第１の出力端子と、前記第１の負荷抵抗の接地されていない一端及び前記第１の出力端子の間に接続された第１のチョークコイルとから構成された検波回路と、
抵抗と、前記抵抗の他端にカソード端子が接続され、アノード端子が接地された第２のダイオードと、前記第２のダイオードに並列接続された第２の負荷抵抗と、第２の直流電圧を生じる第２の出力端子と、前記第２の負荷抵抗の接地されていない一端及び前記第２の出力端子の間に接続された第２のチョークコイルとから構成された基準電圧出力回路と、
直流電圧源と、前記直流電圧源に直列接続された内部抵抗とから構成され、前記第１のダイオードのカソード端子に直接バイアス電流を供給するとともに、前記第２のダイオードのカソード端子に前記抵抗を介してバイアス電流を供給するバイアス回路と、
前記検波回路の第１の出力端子から出力される第１の直流電圧、及び前記基準電圧出力回路の第２の出力端子から出力される第２の直流電圧を入力して両者の差電圧を出力する差動増幅器とを備え、
前記ＲＦ信号を入力しないときに前記検波回路が出力する前記第１の直流電圧が、前記基準電圧出力回路が出力する前記第２の直流電圧よりも高めに設定し、低入力電力時に前記差電圧が高くなるようにした
ことを特徴とする電力検波器。