带两个RMS的集成双向桥，用于测量RF功率和回波损耗（下）

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图9.ADL5920方向性与频率的关系输入电平为20 dBm。

图10显示ADL5920被正向驱动时正向功率检测RMS检测器的响应。每条曲线对应于所施加的特定功率水平下输出电压与频率的关系。曲线停止在10 MHz，低至9 kHz的频率下的操作已得到验证。图11中，相同数据表示为输出电压与输入功率的关系，每条迹线代表不同的频率。

图10.多种输入功率水平下正向路径检测器的典型输出电压与频率的关系

图11.多种频率下正向路径检测器的典型输出电压与输入功率的关系

当ADL5920的RFOUT引脚用一个50 Ω电阻端接时，不应有反射信号。因此，反向路径检测器不应该会记录任何检测到的反向功率。但是，由于电路的方向性是非理想的，会随着频率变化而滚降，所以反向路径中会检测到一些信号。图12显示了在500 MHz频率下，当扫描RFIN且RFOUT用50Ω电阻端接时，正向和反向路径检测器测得的电压。这些迹线之间的垂直压差与电桥的方向性直接相关。

图12.VRMSF和VRMSR输出电压与输入功率的关系，500 MHz，电桥从RFIN驱动，RFOUT端接50 Ω。

图13显示了改变负载对正向功率测量的影响。将规定的功率水平施加于RFIN输入，RFOUT上的负载回波损耗从0 dB变化到20 dB。正如预期的那样，当回波损耗在10 dB到20 dB范围内时，功率测量精度非常好。但随着回波损耗降低到10 dB以下，功率测量误差开始增加。值得注意的是，回波损耗为0 dB时，误差仍在1 dB范围内。

图13.测得的正向功率与施加的功率和负载的回波损耗之间的关系，在1 GHz下测量。

图14中，ADL5920用于测量负载的回波损耗，频率同样为1 GHz。将一个已知回波损耗施加于RFOUT端口。测量VRMSF和VRMSR，并反推回报损耗。

图14.测得的回波损耗与施加的回波损耗和RF功率的关系，在1 GHz下测量

关于此图，有几点需要注意。首先，可以看到，随着回波损耗的改善，ADL5920测量回波损耗的能力下降。这是因为器件具有方向性。其次，请注意测量精度如何随着驱动功率下降而降低。这是因为ADL5920板载RMS检测器的检测范围和灵敏度有限所致。第三点与迹线中的明显波纹有关。这是由于每次测量都是在单一回波损耗阶段进行的。如果在所有回波损耗阶段重复测量，则会产生一系列曲线，其垂直宽度将大致等于波纹的垂直宽度。

应用

凭借在线测量RF功率和回波损耗的能力，ADL5920可用于多种应用。其小尺寸意味着它可以置身于许多电路中，而不会对空间造成太大影响。典型应用包括在线RF功率监测（RF功率水平可高达30 dBm，其中插入损耗不重要）。回波损耗测量功能通常用于需要监测RF负载的应用。这可以是一个简单的电路，用于检查天线是否遭到损坏或断裂（即灾难性故障）。但是，ADL5920也可在材料分析应用中测量标量回波损耗。这最适合频率低于大约2.5 GHz的应用，其中方向性（从而测量精度）大于15 dB。

ADL5920评估板有两种外形尺寸，如图15所示。左侧所示为传统评估板，检测器输出电压可通过夹式引线和SMA连接器提供。该评估板还包含一条校准路径，可用于校准FR4板的插入损耗。

右侧所示的评估板集成度更高，包含一个4通道12位ADC (AD7091R-4)。此评估板可连接ADI公司的SDP-S USB接口板，其包含的PC软件可计算RF功率和回波损耗，以及执行基本功率校准例行程序。

图15.ADL5920评估板选择

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