MAX2205—檢測(cè)高峰均比信號(hào)

本應(yīng)用筆記給出了使用MAX2205 RF功率檢波器對(duì)各種峰均比信號(hào)進(jìn)行的測(cè)量。它還從數(shù)學(xué)上探討了MAX2205的工作原理。

MAX2205功率檢波器的輸入級(jí)基本上是兩個(gè)晶體管，如圖1所示排列。輸出電壓與輸入信號(hào)的電壓幅度成正比。

圖1.MAX2205輸入級(jí)示意圖

對(duì)于峰均比（PAR）隨調(diào)制類型而變化的復(fù)雜調(diào)制，MAX2205的輸出并不意味著確切的平均功率。深入的數(shù)學(xué)分析可以在本應(yīng)用筆記的附錄中找到，但基本上，在這些情況下必須進(jìn)行一些更正。以下是對(duì)MAX2205功率檢波器在不同PAR信號(hào)下的行為進(jìn)行實(shí)證研究的結(jié)果。

測(cè)量

使用MAX2205評(píng)估板進(jìn)行測(cè)量（見圖2）。

圖2.MAX2205評(píng)估板原理圖

信號(hào)頻率

1.9千兆赫

800兆赫

450兆赫

測(cè)量的調(diào)制類型

QPSK調(diào)制，3.5dB PAR

QPSK調(diào)制，6.5dB PAR

QAM 調(diào)制，6dB PAR

測(cè)量結(jié)果

圖3至圖5中的曲線使用3.5dB PAR作為基線或“零”誤差。調(diào)整R2以適應(yīng)頻段并產(chǎn)生所需的輸出電壓范圍。

圖3.信號(hào)頻率的誤差測(cè)量（f在） 的 1.9GHz，其中：
Vcc= 2.8VDC
R2 = 150Ω

圖 3a.相對(duì)于+25°C時(shí)信號(hào)的誤差。

圖 3b.相對(duì)于-40°C時(shí)信號(hào)的誤差。

圖 3c.相對(duì)于+85°C時(shí)信號(hào)的誤差。

圖4.f 的誤差測(cè)量在800MHz，其中：
Vcc= 2.8VDC
R2 = 150Ω

圖 4a.相對(duì)于+25°C時(shí)信號(hào)的誤差。

圖 4b.相對(duì)于-40°C時(shí)信號(hào)的誤差。

圖 4c.相對(duì)于+85°C時(shí)信號(hào)的誤差。

圖5.f 的誤差測(cè)量在450MHz，其中：
Vcc= 2.8VDC
R2 = 330Ω

圖 5a.相對(duì)于+25°C時(shí)信號(hào)的誤差。

圖 5b.相對(duì)于-40°C時(shí)信號(hào)的誤差。

圖 5c.相對(duì)于+85°C時(shí)信號(hào)的誤差。

結(jié)論

MAX2205響應(yīng)輸入電壓，而不是輸入電壓的平方。當(dāng)PAR發(fā)生變化時(shí)，輸出電壓也會(huì)發(fā)生變化。

對(duì)于較高的 PAR 值，產(chǎn)生的誤差越大。在室溫下，6.5dB PAR 信號(hào)的誤差在 0.9GHz 時(shí)為 1.9dB，在 0MHz 時(shí)為 55.800dB，在 0MHz 時(shí)為 56.450dB。使用較低的耦合功率（即，較低的入射功率到檢波器）可以減小誤差，但也壓縮功率檢波器的動(dòng)態(tài)范圍。在某些情況下，這種誤差被認(rèn)為是可以接受的，單個(gè)查找表可用于3.5dB至6.5dB的波峰因數(shù)。附錄顯示了一個(gè)分析，解釋了為什么在較低的輸入功率下誤差會(huì)減小。

誤差與溫度無關(guān)。

多頻段應(yīng)用可能需要多個(gè)查找表。然而，輸出電壓曲線在整個(gè)頻率上是相似的，可以設(shè)計(jì)一個(gè)校正系數(shù)，只允許使用一個(gè)查找表。

審核編輯：郭婷