RMS響應(yīng)射頻功率計(jì)廣泛用于測(cè)試和測(cè)量 精確測(cè)量射頻功率的應(yīng)用 具有不同波峰因數(shù)的信號(hào)。這些昂貴的連接器設(shè)備 提供高精度，同時(shí)依賴于廣泛的表征 和校準(zhǔn)，但這種精度是以尺寸和費(fèi)用為代價(jià)的。 LTC5596具有更低的成本和更小的尺寸，功耗為100 MHz至40 GHz 均方根響應(yīng)集成電路，檢測(cè)范圍為 35 dB 或更高，可 用于構(gòu)建手持式寬帶功率計(jì)，甚至是在線， 嵌入式功率計(jì)。

LTC5596 具有良好控制的線性dB傳遞函數(shù)和出色的性能 平坦度與頻率的關(guān)系便于校準(zhǔn) - 與單個(gè)校準(zhǔn)一樣基本 中頻兩點(diǎn)校準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn) ±1 dB 的測(cè)量 頻率范圍為 150 MHz 至 30 GHz。The LTC5596 低功耗（僅 100 mW）及其集成特性使 可能的在線和手持式電源監(jiān)控解決方案。

電池供電說明了完整解決方案的簡(jiǎn)單性 圖1示例，寬帶RF功率計(jì)可以 使用可用的LTC5596演示電路（DC2158A）構(gòu)建， 一個(gè) I2C液晶顯示屏，與DC2026C林杜伊諾板運(yùn)行短路 固件程序（見附錄）。

電路組裝

圖 2 顯示了組裝方案。Linduino 板在模擬 IN 組中具有多個(gè) ADC 輸入 — 此處使用 A0 對(duì) LTC5596 檢波器的輸出進(jìn)行采樣。該顯示器具有I 2 C接口，簡(jiǎn)化了與Linduino板的連接。整個(gè)電路通過 Linduino 板的輔助端口（包括 LTC5596 板和連接器）供電。

圖2.接線圖。

固件

所有必需的固件都在Linduino板上運(yùn)行。固件的主要功能是將測(cè)量的模擬輸入（伏特）轉(zhuǎn)換為射頻功率（dBm）并將其顯示在LCD顯示屏上。為此，建議進(jìn)行兩點(diǎn)校準(zhǔn)，以找到 LTC5596 線性傳遞函數(shù)的斜率和截點(diǎn) — VOUT 與線性形式的 RF 功率的關(guān)系：

其中 x 是以 dBm 為單位的輸入功率，y 是與 ADC 代碼成正比的 LTC5596 輸出電壓 （VOUT），m 是斜率，b 是 x 截距 （VOUT 達(dá)到 0）。固件根據(jù)測(cè)量的 y 計(jì)算 x，b 和 m 的值來自校準(zhǔn)（如下所述）。對(duì)多個(gè)讀數(shù)求平均值有助于最大限度地減少噪聲的影響。

Linduino的板載ADC具有10位分辨率，相當(dāng)于約4.9 mV的LSB大小。LTC5596的典型斜率為28.5 mV/dB，測(cè)量分辨率約為0.2 dB。附錄顯示了用于 5.8 GHz 的示例固件代碼，以 dBm 為單位顯示輸入功率。

校準(zhǔn)

盡管 LTC5596 具有一種線性dB級(jí)傳遞函數(shù)。零件間的變化會(huì)導(dǎo)致一系列傳遞函數(shù)斜率和軸截距點(diǎn)。由于傳遞函數(shù)是線性的，因此校準(zhǔn)很簡(jiǎn)單，只需要兩點(diǎn)校準(zhǔn)（如果需要，可以進(jìn)行更多點(diǎn)校準(zhǔn)）即可確保準(zhǔn)確性。

圖3顯示了LTC5596在5.8 GHz下的典型傳輸曲線的兩點(diǎn)校準(zhǔn)。這兩個(gè)點(diǎn)用于導(dǎo)出斜率和 x 截距。

圖3.LTC5596 VOUT 與輸入功率的關(guān)系。應(yīng)選擇兩個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)來表示應(yīng)用的工作范圍。

在此示例中，

這些斜率和截距值用于附錄中顯示的代碼

線性誤差

在數(shù)據(jù)手冊(cè)中，對(duì)數(shù)截距是圖上的x截距點(diǎn)。線性誤差是理想直線與檢測(cè)器實(shí)際測(cè)量功率之間的差值。有用的檢測(cè)范圍通常是線性誤差小于1 dB的地方。因此，可以使用圖4所示的x截距點(diǎn)和斜率計(jì)算誤差，圖4顯示了系統(tǒng)通過兩點(diǎn)校準(zhǔn)可以實(shí)現(xiàn)的典型器件的線性誤差。

圖4.校準(zhǔn)后的LTC5596誤差與輸入功率的關(guān)系。線性動(dòng)態(tài)范圍約為–40 dBm至+3 dBm。

結(jié)論

LTC5596 為100 MHz至40 GHz范圍內(nèi)的精確RF功率計(jì)量帶來了小尺寸、前所未有的簡(jiǎn)便性和低功耗要求。它使小型、高效和精確到足以滿足便攜式手持式RF功率計(jì)要求的完整解決方案成為可能，甚至可以用作在線嵌入式RF功率計(jì)。由于 LTC5596 具有性能良好的寬帶傳遞函數(shù)（線性dB），因此固件開銷最小。兩點(diǎn)校準(zhǔn)可以在單個(gè)中頻帶頻率下以良好的精度執(zhí)行，也可以在更多頻率下執(zhí)行以提高精度。更重要的是，LTC5596 rms 檢波器能夠準(zhǔn)確測(cè)量功率，而與調(diào)制類型無關(guān)。即使使用簡(jiǎn)單的兩點(diǎn)校準(zhǔn)，結(jié)果也是準(zhǔn)確的——誤差小于0.3 dB，與調(diào)制波形無關(guān)。相比之下，其他昂貴的商業(yè)裝置需要大量的校準(zhǔn)和表征。

審核編輯：郭婷