[实用新型]功率检测器

说明书

本实用新型提供一种功率检测器，包括信号衰减单元、功率检测单元和加法运算单元；功率检测单元的输入端通过信号衰减单元接入待测信号或功率检测单元的输入端直接接入待测信号，功率检测单元的输出端与加法运算单元连接；本实用新型通过对待测信号进行衰减，扩展了该功率检测器的检测范围；采用多个功率检测单元均衡技术，有效改善了功率检测器输出的直流电压信号与待测信号功率的转化线性度；提出基于电压求和的方式实现最后多单元转化结果的求和，避免了简单电流模式求和后，再经电阻转化为电压的方式对检测性能的影响。

技术领域

本实用新型属于集成电路领域，特别是涉及一种功率检测器。

背景技术

在无线通讯系统中，射频功率检测器应用于射频前端电路，以实现信号功耗的优化，改善电路单元的效率、增益及功率的线性度，以及实现对输出功率或电路的增益大小的自动控制；常见整个环路系统如图1所示；包括了功率放大器(PA)或低噪声放大器(LNA)、功率检测器(Power detector)、模数转换器(ADC)、逻辑控制单元(Control logic unit)；电压Vin为输入射频信号，电压V_dcout为功率检测器的输出直流电压。

针对图1中的功率检测器(Power detector)，在目前信号功率检测的电路设计中，采用的设计技术主要包括两种方案，一种是峰值功率检测，一种是RMS功率检测；峰值功率检测方式主要适用于输出信号包络恒定以及信号的峰均比比较低的情况下；RMS功率检测方式适用于高峰均比、精度好的输出调制信号，能够实现功率检测器输出直流电压信号与输入调制信号的功率的线性化转化，即linear in dB。

采用RMS功率检测方式实现功率检测器的途径可以基于以下几种方式实现：(1)热电学器件方式；(2)二极管方式；(3)双极型晶体管实现方式；(4)MOSFET管方式；在当前的设计趋势和集成电路应用集成度越来越高，以及低成本的追求，标准CMOS工艺的成为主流应用，因此方式4成为的最为当前最为广泛的应用方式；在采用MOSFET管实现的方式中，一些设计基于MOSFET的本身的电流平方律电学特性实现功率检测，但是具有比较窄的输入功率检测范围；另一些为了实现宽动态范围，采用多个基础单元，但是难以实现好的线性度；一些设计方案为了实现好的线性度，采用对数放大器和整流器结合的方式，但是在微波毫米波系统应用中，频率高达几十GHz，对数放大器的增益无法保证，难以实现高频率下的应用。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种功率检测器，用于解决现有技术中功率检测器的检测范围窄、线性度低，难以在高频率下应用等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种功率检测器，包括：信号衰减单元、功率检测单元和加法运算单元；所述功率检测单元的输入端通过所述信号衰减单元接入待测信号或所述功率检测单元的输入端直接接入所述待测信号，所述功率检测单元的输出端与所述加法运算单元连接。

于本实用新型的一实施例中，所述信号衰减单元采用电容阵列，所述电容阵列包括电容组，且所述功率检测单元的数量与所述电容组的数量相等；所述电容组包括第一电容和第二电容，所述第一电容的电容值与所述第二电容的电容值的比值为预设比例。

于本实用新型的一实施例中，所述第一电容的一端接入所述待测信号，所述第一电容的另一端与所述第二电容一端连接，且所述第一电容的另一端输出所述衰减信号，并将所述衰减信号输入至所述功率检测单元，所述第二电容的另一端接地。

于本实用新型的一实施例中，所述电容阵列一端接入所述待测信号，另一端输出所述衰减信号，并将所述衰减信号输入至所述功率检测单元；所述电容组相互之间串联连接，且两个所述电容组的连接处输出另一衰减信号，并将另一所述衰减信号输入至另一功率检测单元。