【導(dǎo)讀】在無線電技術(shù)實踐領(lǐng)域，GHz頻段設(shè)備的研發(fā)與制作常受困于信號測量。頻率與幅度作為射頻信號的核心表征參數(shù)，目前平價3GHz頻率計數(shù)器雖容易獲取，但射頻功率計成本較高難以普及。DL5NEG分享的技術(shù)方案提供了有效解決路徑：通過BAT62-02W二極管搭建低成本射頻功率傳感器，能將射頻信號轉(zhuǎn)為直流電壓以便萬用表測量。該指南提供了電路細(xì)節(jié)與實測數(shù)據(jù)，讓GHz頻段信號幅度測量不再受限于高價設(shè)備。
它有什么用途？
許多無線電愛好者不敢制作GHz頻段的設(shè)備，因為他們擔(dān)心無法測量這些頻率的信號。然而，信號最關(guān)鍵的參數(shù)是頻率和幅度。目前，價格合理的3GHz頻率計數(shù)器已經(jīng)很普及，但射頻功率計仍然相當(dāng)昂貴。這個電路可以將射頻信號轉(zhuǎn)換為直流電壓，方便使用低成本萬用表進(jìn)行測量。您可以參考本頁下方的圖表來確定射頻信號的強(qiáng)度。
它是如何運作的？
輸入端的5個電阻構(gòu)成一個組合的3dB電阻衰減器和射頻終端。射頻二極管（BAT62-02W）對信號進(jìn)行整流，直流側(cè)的電容構(gòu)成一個寬帶射頻短路。如下圖所示，不同電容值（pF電容非常靠近二極管）對于獲得平坦的頻率響應(yīng)至關(guān)重要。
下圖所示的安裝圖僅供參考比例。一個單位代表一毫米。接地過孔對于獲得恒定的頻率響應(yīng)至關(guān)重要，越多越好。我在圖中標(biāo)記了過孔的位置，以便您了解哪些位置的過孔最為重要。我使用了直徑為 1 毫米的鍍銀銅線，線越粗越好。為了縮短接地過孔的長度，我使用了厚度僅為 0.8 毫米的 FR4 PCB 材料。您也可以使用 1.5 毫米厚的材料，但此時帶狀線的寬度必須為 2.5 毫米。
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如何將直流功率轉(zhuǎn)換為射頻功率？
我已經(jīng)搭建了多個這樣的電路，不同樣品之間的差異非常小。因此，如果您自己搭建了這樣的電路，并嚴(yán)格按照上面的安裝圖進(jìn)行操作，就可以使用我測量的數(shù)值。您甚至可以使用不同封裝的BAT62二極管，頻率最高可達(dá)2.5GHz。高于2.5GHz時，使用我所使用的超小型封裝二極管，可以更好地保持較高的自諧振頻率。
下面您可以看到該電路在特定輸入功率水平和特定頻率下產(chǎn)生的直流輸出電壓。
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如圖所示，直流輸出電壓在 3GHz 以下幾乎與頻率無關(guān)。高于 3GHz 時，頻率依賴性略有增加，但利用上圖仍然可以高精度地確定射頻功率。
這款基于BAT62-02W二極管的射頻功率傳感器，以巧妙的電路設(shè)計和親民的實現(xiàn)方式，有效填補(bǔ)了低成本射頻功率測量工具的空白。從3dB電阻衰減器的信號處理，到射頻二極管的整流作用，再到接地過孔、PCB材料等細(xì)節(jié)對頻率響應(yīng)的影響，每一個設(shè)計要點都承載著確保測量精度的關(guān)鍵作用。
