微波溫度補償檢波器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及微波技術。本實用新型解決了現(xiàn)有二極管檢波器在不同的環(huán)境溫度下準確度不高、檢波信號輸出的直流漂移大，且需要反復調試補償量的問題，提供了一種微波溫度補償檢波器，其技術方案可概括為：微波溫度補償檢波器與現(xiàn)有技術的區(qū)別在于使用雙PN結檢波二極管代替檢波二極管，溫度補償網絡代替溫度補償電阻及采用雙差分運算放大器模塊。本實用新型的有益效果是：檢波電壓溫度漂移小，其輸出的直流溫度漂移小，適用于微波溫度補償檢波器。
【專利說明】微波溫度補償檢波器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及微波技術，特別涉及微波檢波技術。

【背景技術】
[0002]信號幅度是表征微波信號特征的一項重要參數(shù)，近年來，隨著數(shù)字無線通信、雷達、廣播電視等通信技術的迅速發(fā)展，各種調制技術所采用微波信號的頻率范圍、功率電平、調制方式及信號頻譜各不相同，如何根據(jù)具體的應用，選擇不同檢波方案，從而實現(xiàn)微波信號幅度的準確測量，是電子測試和無線應用科研人員必須面對的一個問題。
[0003]而傳統(tǒng)的二極管檢波器的電路原理圖如圖1所示，包括微波信號輸入端、微帶匹配網絡、隔直電容Cl、直流偏置電感一 L1、檢波二極管Dl、高頻去耦電容一 C2、高頻扼流電感L2、高頻去耦電容二 C3、直流偏置電阻二 R9、直流偏置電阻三R10、直流偏置電阻五R23、溫度補償電阻一 R24、正電源輸入端、負電源輸入端、運算放大器一 U1、運算放大器二 U2、電阻二十五R25、電阻二十六R26、電阻二十七R27、溫度補償電阻二 R28、電阻二十九R29、電位器三R30、電阻三^^一 R31、電阻三十二 R32、電阻三十三R33、電阻三十四R34、電阻三十五R35、溫度補償電阻三R36、電阻三十七R37、電位器四R38及檢波輸出端，其具體結構參見圖1，其工作原理為:微波調制信號經過阻抗匹配網絡后進入檢波二極管進行檢波，得到的檢波信號經圖1中的高頻扼流電感和高頻去耦電容將微波載波信號濾除，再進入后級的運算放大器進行檢波信號的放大和直流偏移的抵消，最終得到一個能反映微波信號功率大小且滿足后級系統(tǒng)需求的電壓幅度信號。
[0004]當輸入檢波器的微波信號為單頻連續(xù)波信號(即CW信號)時，檢波輸出的信號為一直流信號，當輸入檢波器的微波信號為脈沖調制信號(即ASK信號)時,則檢波器輸出的信號為脈沖包絡信號，當輸入檢波器的微波信號為AM正弦調幅時，檢波器輸出的為正弦包絡信號。
[0005]圖1中的匹配網絡是起到阻抗匹配的作用，提高檢波二極管的檢波效率。由于通常情況下微波信號的傳輸系統(tǒng)阻抗為50Ω，由于檢波二極管的端口阻抗不是50Ω，且不同型號的檢波二極管其端口的S參數(shù)均不同，所以為避免微波信號不能高效率進入檢波二極管進行檢波，所以二極管檢波電路均需要對檢波二極管的輸入阻抗進行匹配。
[0006]圖1中的直流偏置電阻是為提高檢波二極管的檢波靈敏度而設計的電路。原理是在檢波二極管的正極通過2個電阻將正電源電壓分壓到相對合適的電壓后加到檢波二極管的正極，為檢波二極管提供一個微弱的偏置電流，根據(jù)需求其電流一般控制在幾十到幾百微安的范圍。由于檢波二極管的檢波特性隨溫度變化而變化，所以在傳統(tǒng)的檢波器電路上加入的溫度補償電阻對其進行補償，圖1中的溫度補償電阻I即是通過溫度變化改變自身的電阻值，從而改變加到檢波二極管正極的偏置電壓來補償檢波二極管的溫度特性。
[0007]圖1中兩級運算放大器的功能是將檢波信號進行放大，從而得到要求的電壓幅度值。運算放大器的反相端設計了直流漂移調節(jié)電路與溫度補償電路，其主要作用是通過調節(jié)電位器來抵消檢波二極管正極的直流偏置電壓和運算放大器自身的直流漂移。其中的溫度補償電阻2及溫度補償電阻3是為補償檢波二極管的直流偏置電壓的高低溫變化，從而使最終輸出的檢波信號在無微波信號輸入的情況下位0V。
[0008]現(xiàn)有的二極管檢波器存在以下缺點:1、傳統(tǒng)檢波器的檢波二極管在高低溫下的檢波特性不能進行有效的補償，傳統(tǒng)的電路只能依靠一個溫度補償電阻定性的對其進行大致的補償，其溫度補償電阻的溫度變化曲線與檢波二極管的變化曲線很難相對應。造成在不同的環(huán)境溫度下輸入同樣的微波信號后其檢波輸出的電壓幅度會有較大的差別，從而不能準確的測試出輸入射頻信號的功率，且對溫度補償電阻選擇和檢波器的調試帶來了很大的難度，從而影響生產效率；2、傳統(tǒng)檢波器的直流偏置抵消電路不能準確的對因溫度變化而引起的輸出信號直流漂移的變化進行抵消，從而影響檢波信號的幅度和真實性，由于在溫度變化的條件下，檢波二極管的偏置電壓在變化，而偏置電壓一旦變化，通過運算放大器將變化的直流偏置電壓放大后，最終在檢波輸出端形成較大的直流漂移，雖然電路中溫度補償電阻2和溫度補償電阻3均可對其進行補償，但由于其變化曲線很難做到剛好對應補償，只能通過反復幾次的調試補償電壓和反復幾次的高低溫試驗來選擇合適的溫度補償電阻和補償電壓的值來進行補償，其補償量不可量化控制，往往會產生較大的偏差，造成在溫度變化后輸出漂移大，由于反復的調試會耗費大部分時間，所以生產效率也相對不高，不適合大批量生產。
[0009]綜上所述，傳統(tǒng)的二極管檢波器存在的問題為:在不同的環(huán)境溫度下，檢波信號輸出的幅度差別大影響對微波信號功率檢測的準確度；在不同的環(huán)境溫度下其檢波信號輸出的直流漂移大；溫度補償措施只靠溫度補償電阻進行大致的補償，且需要反復的調試才能得到一個較為合理的補償值，不能根據(jù)需要補償?shù)闹低ㄟ^合理的計算補償量進行較為準確的補償；反復調試及試驗影響生產效率，不適合大批量生產。
實用新型內容
[0010]本實用新型的目的就是克服目前二極管檢波器在不同的環(huán)境溫度下準確度不高、檢波信號輸出的直流漂移大，且需要反復調試補償量的缺點，提供一種微波溫度補償檢波器。
[0011 ] 本實用新型解決其技術問題，采用的技術方案是，微波溫度補償檢波器，包括微波信號輸入端、微帶匹配網絡、隔直電容、直流偏置電感一、高頻去耦電容一、高頻去耦電容二、高頻扼流電感一、正電源輸入端、檢波信號輸出端、直流偏置電阻二及直流偏置電阻三，其特征在于，還包括雙PN結檢波二極管、直流偏置電感二、高頻去耦電容三、高頻去耦電容四、高頻扼流電感二、直流偏置電阻一、直流偏置電阻四、電位器一、電阻十三、電阻十四、溫度補償網絡一、高穩(wěn)定電壓基準一及雙差分運算放大器模塊，所述微波信號輸入端通過微帶匹配網絡與隔直電容的一端連接，隔直電容的另一端與雙PN結檢波二極管的負極一連接，隔直電容的另一端還通過直流偏置電感一與地線連接，雙PN結檢波二極管的正極一與高頻扼流電感一的一端連接，并與高頻去耦電容一的一端連接，高頻去耦電容一的另一端與地線連接，高頻扼流電感一的另一端與雙差分運算放大器模塊的輸入端一連接，并分別與高頻去耦電容二的一端、直流偏置電阻二的一端及直流偏置電阻三的一端連接，高頻去耦電容二的另一端與地線連接，直流偏置電阻二的另一端與地線連接，雙PN結檢波二極管的負極二通過直流偏置電感二與地線連接，雙PN結檢波二極管的正極二與高頻扼流電感二的一端連接，并與高頻去耦電容三的一端連接，高頻去耦電容三的另一端與地線連接，高頻扼流電感二的另一端與雙差分運算放大器模塊的輸入端二連接，并分別與高頻去耦電容四的一端、直流偏置電阻一的一端及直流偏置電阻四的一端連接，高頻去耦電容四的另一端與地線連接，直流偏置電阻一的另一端與地線連接，直流偏置電阻三的另一端與直流偏置電阻四的另一端連接，并與電位器一的滑動端連接，電位器一的一個固定端通過電阻十三與高穩(wěn)定電壓基準一的輸出端連接，高穩(wěn)定電壓基準一的輸入端與正電源輸入端連接，電位器一的另一個固定端通過電阻十四與溫度補償網絡一的一端連接，溫度補償網絡二的另一端與地線連接，雙差分運算放大器模塊的輸出端與檢波信號輸出端連接。
[0012]進一步的，所述直流偏置電阻一與直流偏置電阻二的阻值相等，直流偏置電阻三與直流偏置電阻四的阻值相等。
[0013]具體的，所述雙差分運算放大器模塊采用一個芯片內部集成了兩個運算放大器的器件制成。
[0014]進一步的，所述雙差分運算放大器模塊采用型號為AD8672的芯片制成。
[0015]具體的，所述雙差分運算放大器模塊包括運算放大器三、運算放大器四、電阻一、電阻二、電阻三、電阻四、電阻五、運算放大器五、電阻六、電阻七及電阻十五，所述運算放大器三的正相輸入端與高頻扼流電感一的另一端連接，其負相輸入端與電阻一的一端及電阻二的一端連接，電阻一的另一端與運算放大器三的輸出端連接，電阻二的另一端與電阻三的一端及運算放大器四的負相輸入端連接，運算放大器四的正相輸入端與高頻扼流電感二的另一端連接，電阻三的另一端與運算放大器四的輸出端連接，運算放大器三的輸出端與電阻四的一端連接，電阻四的另一端與運算放大器五的負相輸入端連接，運算放大器四的輸出端與電阻五的一端連接，電阻五的另一端分別與運算放大器五的正相輸入端及電阻七的一端連接，運算放大器五的輸出端分別與電阻十五的一端及電阻六的一端連接，電阻七的另一端與地線連接，電阻六的另一端與運算放大器五的負相輸入端連接，電阻十五的另一端作為雙差分運算放大器模塊的輸出端。
[0016]再進一步的，所述電阻一與電阻三的阻值相等，電阻四與電阻五的阻值相等，電阻六與電阻七的阻值相等。
[0017]具體的，還包括末端放大模塊，所述雙差分運算放大器模塊的輸出端通過末端放大模塊與檢波信號輸出端連接。
[0018]再進一步的，所述末端放大模塊包括運算放大器六、電阻十六、電阻十七、電阻十八、電阻十九、電阻二十、電阻二十二、溫度補償網絡二、溫度補償網絡三、電位器二及高穩(wěn)定電壓基準二，所述運算放大器六的負相輸入端分別與雙差分運算放大器模塊的輸出端及電阻十六的一端連接，其正相輸入端與電阻十八的一端連接，電阻十六的另一端分別與運算放大器六的輸出端及電阻十七的一端連接，電阻十八的另一端分別與電阻十九的一端及溫度補償網絡三的一端連接，溫度補償網絡三的另一端通過電阻二十與地線連接，電阻十九的另一端與溫度補償網絡二的一端連接，溫度補償網絡二的另一端分別與電阻二十二的一端及電位器二的一個固定端連接，電位器二的另一個固定端分別與其自身的滑動端及地線連接，電阻二十二的另一端與高穩(wěn)定電壓基準二的輸出端連接，高穩(wěn)定電壓基準二的輸入端與正電源輸入端連接，電阻十七的另一端作為末端放大模塊的輸出端與檢波信號輸出端連接。
[0019]具體的，所述溫度補償網絡一和/或溫度補償網絡二和/或溫度補償網絡三為溫度補償網絡，所述溫度補償網絡包括三個電阻及一個溫度補償電阻，所述溫度補償電阻與一個電阻串聯(lián)，另外兩個電阻串聯(lián)，兩個串聯(lián)電路的兩端分別一一對應連接，并分別作為溫度補償網絡的兩端。
[0020]本實用新型的有益效果是，上述微波溫度補償檢波器，檢波電壓溫度漂移小，其輸出的直流溫度漂移小，電路調試簡單易于批量生產。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為傳統(tǒng)的二極管檢波器的電路原理圖；
[0022]圖2為本實用新型微波溫度補償檢波器的電路原理圖；
[0023]圖3為本實用新型實施例中微波溫度補償檢波器包括末端放大模塊時的電路原理圖；
[0024]其中，Cl為隔直電容，C2為高頻去耦電容一、C3為高頻去耦電容二、C4為高頻去耦電容三、C5為高頻去耦電容四、LI為直流偏置電感一，L2為高頻扼流電感一，L3為直流偏置電感二，L4為高頻扼流電感二，Rl為電阻一，R2為電阻二，R3為電阻三，R4為電阻四，R5為電阻五，R6為電阻六，R7為電阻七，R8為直流偏置電阻一，R9為直流偏置電阻二，RlO為直流偏置電阻三，Rll為直流偏置電阻四，R12為電位器一，R13為電阻十三，R14為電阻十四，R15為電阻十五,R16為電阻十六,R17為電阻十七,R18為電阻十八,R19為電阻十九，R20為電阻二十，R21為電位器二，R22為電阻二十二，R23為直流偏置電阻五，R24為溫度補償電阻一，R25為電阻二十五，R26為電阻二十六，R27為電阻二十七，R28為溫度補償電阻二，R29為電阻二十九，R30為電位器三，R31為電阻三i^一，R32為電阻三十二，R33為電阻三十三，R34為電阻三十四，R35為電阻三十五，R36為溫度補償電阻三，R37為電阻三十七，R38為電位器四，Ul為運算放大器一，U2為運算放大器二，U3為運算放大器三，U4為運算放大器四，U5為運算放大器五，U6為運算放大器六，Dl為檢波二極管，D2為雙PN結檢波二極管。

【具體實施方式】
[0025]下面結合實施例及附圖，詳細描述本實用新型的技術方案。
[0026]本實用新型所述的微波溫度補償檢波器的電路原理圖如圖2所示，其包括微波信號輸入端、微帶匹配網絡、隔直電容Cl、直流偏置電感一 L1、高頻去耦電容一 C2、高頻去耦電容二 C3、高頻扼流電感一 L2、正電源輸入端、檢波信號輸出端、直流偏置電阻二 R9、直流偏置電阻三R10、雙PN結檢波二極管D2、直流偏置電感二 L3、高頻去耦電容三C4、高頻去耦電容四C5、高頻扼流電感二 L4、直流偏置電阻一 R8、直流偏置電阻四Rl1、電位器一 R12、電阻十三R13、電阻十四R14、溫度補償網絡一、高穩(wěn)定電壓基準一、雙差分運算放大器模塊及放大模塊，其中，微波信號輸入端通過微帶匹配網絡與隔直電容Cl的一端連接，隔直電容Cl的另一端與雙PN結檢波二極管D2的負極一連接，隔直電容Cl的另一端還通過直流偏置電感一 LI與地線連接，雙PN結檢波二極管D2的正極一與高頻扼流電感一 L2的一端連接，并與高頻去耦電容一 C2的一端連接，高頻去耦電容一 C2的另一端與地線連接，高頻扼流電感一 L2的另一端與雙差分運算放大器模塊的輸入端一連接，并分別與高頻去耦電容二 C3的一端、直流偏置電阻二 R9的一端及直流偏置電阻三RlO的一端連接，高頻去耦電容二 C3的另一端與地線連接，直流偏置電阻二 R9的另一端與地線連接，雙PN結檢波二極管D2的負極二通過直流偏置電感二 L3與地線連接，雙PN結檢波二極管D2的正極二與高頻扼流電感二 L4的一端連接，并與高頻去耦電容三C4的一端連接，高頻去耦電容三C4的另一端與地線連接，高頻扼流電感二 L4的另一端與雙差分運算放大器模塊的輸入端二連接，并分別與高頻去耦電容四C5的一端、直流偏置電阻一 R8的一端及直流偏置電阻四Rll的一端連接，高頻去耦電容四C5的另一端與地線連接，直流偏置電阻一 R8的另一端與地線連接，直流偏置電阻三RlO的另一端與直流偏置電阻四Rll的另一端連接，并與電位器一 R12的滑動端連接，電位器一 R12的一個固定端通過電阻十三R13與高穩(wěn)定電壓基準一的輸出端連接，高穩(wěn)定電壓基準一的輸入端與正電源輸入端連接，電位器一 R12的另一個固定端通過電阻十四R14與溫度補償網絡一的一端連接，溫度補償網絡二的另一端與地線連接，雙差分運算放大器模塊的輸出端與檢波信號輸出端連接。
[0027]實施例
[0028]本例中微波溫度補償檢波器還可以包括末端放大模塊，其電路原理圖如圖3所
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[0029]本例的微波溫度補償檢波器中，直流偏置電阻一 R8與直流偏置電阻二 R9的阻值相等，直流偏置電阻三RlO與直流偏置電阻四Rll的阻值相等，該雙差分運算放大器模塊可以采用一個芯片內部集成了兩個運算放大器的器件制成，如型號為AD8672的芯片制成。
[0030]具體的，雙差分運算放大器模塊可以包括運算放大器三U3、運算放大器四U4、電阻一 R1、電阻二 R2、電阻三R3、電阻四R4、電阻五R5、運算放大器五U5、電阻六R6、電阻七R7及電阻十五R15，所述運算放大器三U3的正相輸入端與高頻扼流電感一 L2的另一端連接，其負相輸入端與電阻一 Rl的一端及電阻二 R2的一端連接，電阻一 Rl的另一端與運算放大器三U3的輸出端連接，電阻二 R2的另一端與電阻三R3的一端及運算放大器四U4的負相輸入端連接，運算放大器四U4的正相輸入端與高頻扼流電感二 L4的另一端連接，電阻三R3的另一端與運算放大器四U4的輸出端連接，運算放大器三U3的輸出端與電阻四R4的一端連接，電阻四R4的另一端與運算放大器五U5的負相輸入端連接，運算放大器四U4的輸出端與電阻五R5的一端連接，電阻五R5的另一端分別與運算放大器五U5的正相輸入端及電阻七R7的一端連接，運算放大器五U5的輸出端分別與電阻十五R15的一端及電阻六R6的一端連接，電阻七R7的另一端與地線連接，電阻六R6的另一端與運算放大器五U5的負相輸入端連接，電阻十五R15的另一端作為雙差分運算放大器模塊的輸出端。
[0031]這里，電阻一 Rl與電阻三R3的阻值相等，電阻四R4與電阻五R5的阻值相等，電阻六R6與電阻七R7的阻值相等。
[0032]還可以包括末端放大模塊，雙差分運算放大器模塊的輸出端通過末端放大模塊與檢波信號輸出端連接，包括末端放大模塊的電路原理圖如圖3所示。
[0033]末端放大模塊可以包括運算放大器六U6、電阻十六R16、電阻十七R17、電阻十八R18、電阻十九R19、電阻二十R20、電阻二十二、溫度補償網絡二、溫度補償網絡三、電位器二 R21及高穩(wěn)定電壓基準二，所述運算放大器六U6的負相輸入端分別與雙差分運算放大器模塊的輸出端及電阻十六R16的一端連接，其正相輸入端與電阻十八R18的一端連接，電阻十六R16的另一端分別與運算放大器六U6的輸出端及電阻十七R17的一端連接，電阻十八R18的另一端分別與電阻十九R19的一端及溫度補償網絡三的一端連接，溫度補償網絡三的另一端通過電阻二十R20與地線連接，電阻十九R19的另一端與溫度補償網絡二的一端連接，溫度補償網絡二的另一端分別與電阻二十二 R22的一端及電位器二 R21的一個固定端連接，電位器二 R21的另一個固定端分別與其自身的滑動端及地線連接，電阻二十二 R22的另一端與高穩(wěn)定電壓基準二的輸出端連接，高穩(wěn)定電壓基準二的輸入端與正電源輸入端連接，電阻十七R17的另一端作為末端放大模塊的輸出端與檢波信號輸出端連接。
[0034]溫度補償網絡一和/或溫度補償網絡二和/或溫度補償網絡三均為溫度補償網絡，而溫度補償網絡可以由三個電阻及一個溫度補償電阻組成，其中，溫度補償電阻與一個電阻串聯(lián)，另外兩個電阻串聯(lián)，兩個串聯(lián)電路的兩端分別一一對應連接，并分別作為溫度補償網絡的兩端。
[0035]使用時，微波信號經微帶匹配網絡后進入雙PN結檢波二極管D2進行檢波，得到的檢波信號經圖3中的高頻扼流電感一 L2和高頻去耦電容一 C2將微波載波信號濾除，再進入后級的雙差分運算放大器模塊、放大模塊及末端放大模塊進行檢波信號的放大和直流偏移的抵消，最終得到一個能反映微波信號功率大小且滿足后級系統(tǒng)需求的電壓幅度信號。
[0036]本例采用了雙PN結檢波二極管D2檢波、雙差分運算放大器放大和電阻溫度補償網絡的技術。為解決傳統(tǒng)檢波器的直流偏置抵消電路不能準確地對因溫度變化而引起的輸出信號直流漂移的變化進行抵消，從而影響檢波信號的幅度和真實性和由于在溫度變化的條件下，檢波二極管Dl的偏置電壓在變化，而偏置電壓一旦變化，通過運算放大器將變化的直流偏置電壓放大后，最終在檢波輸出端形成較大的直流漂移的問題，所以本例采用了雙PN結二極管和雙差分運算放大器的方式來解決傳統(tǒng)檢波器的問題。
[0037]在本例中采用的檢波二極管為內部集成2個PN結的檢波二極管，可等效于2個相同的二極管，其溫度特性和直流偏置特性幾乎完全相同。另外，本例中采用了對稱電路，電路中的對稱器件為:R8 = R9、R10 = RlURl = R3、R4 = R5、R6 = R7，第一級運算放大器也采用雙運放，即雙差分運算放大器模塊。從而保證了在無微波信號輸入時，進入放大模塊中運算放大器五U5的正相輸入端和反相輸入端的電壓相同，由于雙差分運算放大器的工作原理是對輸入到運算放大器五U5同相端和反相端的信號電壓的差值進行放大，所以運算放大器五U5的輸出為0V。當溫度變化時，雙PN結檢波二極管D2正極的偏置電壓由于溫度補償網絡一的影響，會產生變化，從而補償雙PN結檢波二極管D2在溫度變化時檢波靈敏度的變化。當偏置電壓變化后，對稱通道的電壓均相同地變化，由于兩個通路的元器件值均一致，所以最終的差值并未發(fā)生變化，故運算放大器五U5的輸出還是保持為0V，從而有效地抵消了由于雙PN結檢波二極管D2偏置電壓的變化導致的輸出信號直流漂移的變化。當有微波信號輸入時，由于雙PN結檢波二極管D2只有其中一個PN結接到了微波信號輸入端，所以此時兩個檢波二極管正極(即雙PN結檢波二極管D2的正極一及正極二)的電壓就不相等，其中未接入微波信號的檢波二極管正極的電壓為純直流偏置，其中接入微波信號的檢波二極管正極的電壓為直流偏置再疊加檢波信號。在此處兩個電壓形成了差值，此差值即為微波信號的檢波信號，再通過運算放大器五U5將其放大，得到的就是抵消直流偏置后的檢波信號，再通過末端放大模塊中的運算放大器六U6將檢波信號進行放大后最終輸出。
[0038]本例采用了 3個溫度補償網絡，分別為溫度補償網絡一、溫度補償網絡二及溫度補償網絡三，其中溫度補償網絡一為檢波靈敏度補償網絡。溫度補償網絡二和溫度補償網絡三是對末端放大模塊中的運算放大器六U6自身直流漂移的補償，以及對由于通道對稱器件的誤差引起的直流漂移進行補償。由于雙PN結檢波二極管D2的檢波靈敏度受溫度變化影響較大，所以必須在其直流偏置上加入溫度補償措施。而通道對稱器件的誤差引起的直流漂移和運算放大器六U6自身的直流漂移在實際工程電路中不能完全避免，所以在運算放大器六U6的正相輸入端加入了直流漂移溫度補償網絡二和溫度補償網絡三，以及直流漂移調節(jié)的電位器二 R21。
[0039]溫度補償原理為:首先在無溫度補償網絡的條件下測試出全溫度段內靈敏度的變化和直流漂移的變化，其次根據(jù)計算和測試得到溫度補償網絡的溫度補償電阻每變化10 Ω，對靈敏度和直流漂移的影響是多少毫伏，從而根據(jù)對檢波器的要求得到需要補償?shù)牧渴嵌嗌?，再根?jù)溫度補償網絡每變化10 Ω對應的靈敏度和直流漂移的變化量計算出溫度補償網絡在整個溫度范圍內需要變化的量(即補償量)。最后根據(jù)溫度補償網絡中熱敏電阻的溫度特性，結合整個溫度補償網絡的模型計算出溫度補償網絡中的每一個電阻的電阻值，得到最終的補償網絡值。從而可實現(xiàn)量化控制補償和有針對性地進行補償，使檢波器的輸出信號在高低溫情況下偏差更小。
【權利要求】
1.微波溫度補償檢波器，包括微波信號輸入端、微帶匹配網絡、隔直電容、直流偏置電感一、高頻去耦電容一、高頻去耦電容二、高頻扼流電感一、正電源輸入端、檢波信號輸出端、直流偏置電阻二及直流偏置電阻三，其特征在于，還包括雙PN結檢波二極管、直流偏置電感二、高頻去耦電容三、高頻去耦電容四、高頻扼流電感二、直流偏置電阻一、直流偏置電阻四、電位器一、電阻十三、電阻十四、溫度補償網絡一、高穩(wěn)定電壓基準一及雙差分運算放大器模塊，所述微波信號輸入端通過微帶匹配網絡與隔直電容的一端連接，隔直電容的另一端與雙PN結檢波二極管的負極一連接，隔直電容的另一端還通過直流偏置電感一與地線連接，雙PN結檢波二極管的正極一與高頻扼流電感一的一端連接，并與高頻去耦電容一的一端連接，高頻去耦電容一的另一端與地線連接，高頻扼流電感一的另一端與雙差分運算放大器模塊的輸入端一連接，并分別與高頻去耦電容二的一端、直流偏置電阻二的一端及直流偏置電阻三的一端連接，高頻去耦電容二的另一端與地線連接，直流偏置電阻二的另一端與地線連接，雙PN結檢波二極管的負極二通過直流偏置電感二與地線連接，雙PN結檢波二極管的正極二與高頻扼流電感二的一端連接，并與高頻去耦電容三的一端連接，高頻去耦電容三的另一端與地線連接，高頻扼流電感二的另一端與雙差分運算放大器模塊的輸入端二連接，并分別與高頻去耦電容四的一端、直流偏置電阻一的一端及直流偏置電阻四的一端連接，高頻去耦電容四的另一端與地線連接，直流偏置電阻一的另一端與地線連接，直流偏置電阻三的另一端與直流偏置電阻四的另一端連接，并與電位器一的滑動端連接，電位器一的一個固定端通過電阻十三與高穩(wěn)定電壓基準一的輸出端連接，高穩(wěn)定電壓基準一的輸入端與正電源輸入端連接，電位器一的另一個固定端通過電阻十四與溫度補償網絡一的一端連接，溫度補償網絡二的另一端與地線連接，雙差分運算放大器模塊的輸出端與檢波信號輸出端連接。
2.如權利要求1所述的微波溫度補償檢波器，其特征在于，所述直流偏置電阻一與直流偏置電阻二的阻值相等，直流偏置電阻三與直流偏置電阻四的阻值相等。
3.如權利要求1所述的微波溫度補償檢波器，其特征在于，所述雙差分運算放大器模塊采用一個芯片內部集成了兩個運算放大器的器件制成。
4.如權利要求3所述的微波溫度補償檢波器，其特征在于，所述雙差分運算放大器模塊采用型號為AD8672的芯片制成。
5.如權利要求1所述的微波溫度補償檢波器，其特征在于，所述雙差分運算放大器模塊包括運算放大器三、運算放大器四、電阻一、電阻二、電阻三、電阻四、電阻五、運算放大器五、電阻六、電阻七及電阻十五，所述運算放大器三的正相輸入端與高頻扼流電感一的另一端連接，其負相輸入端與電阻一的一端及電阻二的一端連接，電阻一的另一端與運算放大器三的輸出端連接，電阻二的另一端與電阻三的一端及運算放大器四的負相輸入端連接，運算放大器四的正相輸入端與高頻扼流電感二的另一端連接，電阻三的另一端與運算放大器四的輸出端連接，運算放大器三的輸出端與電阻四的一端連接，電阻四的另一端與運算放大器五的負相輸入端連接，運算放大器四的輸出端與電阻五的一端連接，電阻五的另一端分別與運算放大器五的正相輸入端及電阻七的一端連接，運算放大器五的輸出端分別與電阻十五的一端及電阻六的一端連接，電阻七的另一端與地線連接，電阻六的另一端與運算放大器五的負相輸入端連接，電阻十五的另一端作為雙差分運算放大器模塊的輸出端。
6.如權利要求5所述的微波溫度補償檢波器，其特征在于，所述電阻一與電阻三的阻值相等，電阻四與電阻五的阻值相等，電阻六與電阻七的阻值相等。
7.如權利要求1所述的微波溫度補償檢波器，其特征在于，還包括末端放大模塊，所述雙差分運算放大器模塊的輸出端通過末端放大模塊與檢波信號輸出端連接。
8.如權利要求7所述的微波溫度補償檢波器，其特征在于，所述末端放大模塊包括運算放大器六、電阻十六、電阻十七、電阻十八、電阻十九、電阻二十、電阻二十二、溫度補償網絡二、溫度補償網絡三、電位器二及高穩(wěn)定電壓基準二，所述運算放大器六的負相輸入端分別與雙差分運算放大器模塊的輸出端及電阻十六的一端連接，其正相輸入端與電阻十八的一端連接，電阻十六的另一端分別與運算放大器六的輸出端及電阻十七的一端連接，電阻十八的另一端分別與電阻十九的一端及溫度補償網絡三的一端連接，溫度補償網絡三的另一端通過電阻二十與地線連接，電阻十九的另一端與溫度補償網絡二的一端連接，溫度補償網絡二的另一端分別與電阻二十二的一端及電位器二的一個固定端連接，電位器二的另一個固定端分別與其自身的滑動端及地線連接，電阻二十二的另一端與高穩(wěn)定電壓基準二的輸出端連接，高穩(wěn)定電壓基準二的輸入端與正電源輸入端連接，電阻十七的另一端作為末端放大模塊的輸出端與檢波信號輸出端連接。
9.如權利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的微波溫度補償檢波器，其特征在于，所述溫度補償網絡一和/或溫度補償網絡二和/或溫度補償網絡三為溫度補償網絡，所述溫度補償網絡包括三個電阻及一個溫度補償電阻，所述溫度補償電阻與一個電阻串聯(lián)，另外兩個電阻串聯(lián)，兩個串聯(lián)電路的兩端分別一一對應連接，并分別作為溫度補償網絡的兩端。
【文檔編號】G05F1/567GK203930567SQ201420356605
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權日:2014年6月30日
【發(fā)明者】易增輝, 林洪鋼, 姚宗誠, 王清文 申請人:成都賽英科技有限公司