第四章-检波器

§4.6微波集成检波器检波器的工作原理

：检波器是利用某些固态器件的非线性特性产生直流或低频电流及电压，用以检测微波功率。典型微波检波器原理图检波二极管检波二极管多用PN结和肖特基势垒二极管。检波二极管等效电路。检波管等效电路检波二极管i-v特性如下I=I0(eav-1)=A0+A1V+A2V2+A3V3+…….将信号加到检波二极管上，有哪些频率信号输出？考察A2项检波器的工作原理该项由一个直流分量和一个高频分量组成，它们正比于输入信号的电压平方值，即功率,而直流分量大小通过定标即可表征微波信号功率大小。式中，是瞬时信号电压，是载波频率，是载波电压幅度，是调制信号频率，是调制指数，一般为0～1。以上分析的是单纯的正弦信号，推而广之，检波器是用来提供包含输入信号的“信息”的一个输出信号，也就是说，包含信号的幅度或幅度的变化。如果检波器输入是一个调幅信号，情况又怎样？输入调幅信号：

检波二极管i-v特性如下I=I0(eav-1)=A0+A1V+A2V2+A3V3+…….考察A2项频谱里面包括项，即完成了解调工作检波器主要技术指标电流灵敏度：式中，是检波器输出端为短路时的检波电流；是加在二极管上的微波信号功率。单位是A/W

电压灵敏度：，单位是

式中，是检波负载电阻上的电压；是加在二极管上的微波信号功率。

视频电阻：二极管对低频信号，即检波器输出的视频信号所呈现的阻抗。当把二极管作为检波器使用时，视频电阻就是后级放大器输入阻抗的设计依据。应使后级视频放大器输入端与检波器视频电阻呈现最佳匹配。在较低的视频情况下，二极管视频电阻可以近似为，常用的检波二极管视频电阻在零偏置附近时大约是1～3。优质因数：反映探测接收机的灵敏度与噪声特性的参数。检波器的优质因数或称Q值定义为

式中，是电压灵敏度；是电流灵敏度；是检波管视频电阻；是检波器后级放大器的等效噪声电阻。或者写成

最小可检测功率：检波管的噪声有电阻热噪声、电流散弹噪声和闪烁噪声。主要为电阻热噪声

由于检波二极管的噪声，使检波器可检测的最小信号受到限制。当被检测信号输出电压等于二极管噪声等效电压时，检波器输入端的被测信号功率就是最小可检测功率。可见最小可检测功率主要取决于检波器的优质因数和工作带宽。

切线灵敏度：常用英文缩写TSS表示，有时直译为正切灵敏度。它被定义为骑在检波电压上负噪声峰值等于无信号时的噪声峰值时，输入信号功率。当被测微波信号为方波调制信号或是矩形高频脉冲信号时，检波输出电压波形如图所示。中的就是切线灵敏度所对应的功率，简称切线灵敏度：

检波器在输入信号很小时，检波特性呈平方律曲线。也就是说，输出电压正比于输入电压的平方，即正比于输入功率。当输入功率增大时，检波器呈线性工作状态，输出电压正比于输入电压。平方律检波区和线性检波区的转变点通常称为压缩点，即图中A点。

检波器饱和特性动态范围：检波信号功率大于切线灵敏度、小于压缩点这两者之问的功率范围称为动态范围。烧毁能量：当输入微波功率增大到饱和区域以上，过大的电流损耗将使二极管结温上升。由于检波管结面积较小，通常直径为1～20，过高的功率密度将使二极管烧毁。二极管能承受的最大电过载能量称为抗烧毁能量。检波器电路高灵敏度窄带检波器：这种检波