[实用新型]差分式平方律检波电路

说明书

本实用新型属于微波遥感领域中微波被动遥感仪器之一的微波辐射计的专用检波电路。

微波辐射计是无源微波领域内一种灵敏度极高的微波被动接收机，它能测到处于绝对零度以上的物质所发射的极微弱的微波辐射功率。典型的微波辐射计系统一般由微波天线、射频开关、场效应放大器、混频器、本机振荡器、中频放大器、检波器、积分器、直流放大器及其各种反馈系统组成。本实用新型以前的微波辐射计所使用的检波电路由于要检测来自检波前系统极微弱的功率信号，一般都采用信息产业部55所提供的“零”偏置的平方律检波电路，其电路如附图1所示。此电路由输入对地电阻1、检波二极管2、输出对地电阻3、输出对地电容4组成。其中A端为输入端、B端为输出端。这种电路虽然结构简单，能够使低势垒肖特基检波二极管，例如WJ302检波管在检波电路输入小功率信号时很好地工作在平方律检波区内。但是由于所使用的低势垒肖特基检波二极管的正向伏安特性在不同温度下有显著的温度特性，致使“零”偏置的平方律检波电路在相同的输入功率下，由于环境温度的变化具有不同的输出值，严重地影响了辐射计系统的测量精度。

为了克服“零”偏置平方律检波电路这种温度特性，提高微波辐射计的测量精度，本实用新型的目的在于设计一种差分式平方律检波电路，这种电路的发明构思是在电路内部采用了一种与“零”偏置平方律检波电路具有相同温度特性的温度补偿电路，如图2所示，它由一个稳压器件5、分压电阻6、电位器7、温度补偿二极管8、对地电阻9、正电源10组成。这种差分式平方律检波电路还采用了一个低功耗仪用差分放大器AD620。

本实用新型的详细内容如附图3所示。是由“零”偏置平方律检波电路(11、12、13、14)、温度补偿电路(15、16、17、18、19、20)、低功耗仪用差分放大器AD620三部分组成。

“零”偏置平方律检波电路由输入对地电阻11、检波二极管12、输出对地电阻13、输出对地电容14组成。温度补偿电路由一个稳压器件15、分压电阻16、电位器17、温度补偿二极管18、对地电阻19、正电源20组成。21为通用低功耗仪用差分放大器AD620。

这种电路把“零”偏置平方律检波电路的输出端接在低功耗仪用差分放大器AD620“+”的输入端，而在AD620“-”的输入端接入一个与“零”偏置平方律检波电路具有相同温度特性的温度补偿电路。其中D为输入端、E为输出端。

差分式平方律检波电路的工作原理：在附图3中，检波二极管12与温度补偿二极管18必须使用具有相同类型和相近参数的低势垒肖特基二极管。微波辐射计系统检波前能量通过D端激励检波二极管12，由温度补偿电路中的器件15、16、17以及正电源20所提供的能量激励温度补偿二极管18，并分别通过对地电阻13和对地电阻19，使两个二极管分别通过一定的电流，再通过微调电位器17，使两个二极管12、18具有相近的工作状态。当环境温度上升时，由于检波二极管12与温度补偿二极管18具有相同的温度特性，使仪用差分放大器AD620的“+”输入端和“-”输入端同时上升，从而保持器件21的输出值基本不变。同样，在环境温度下降时，使仪用差分放大器AD620的“+”输入端和“-”输入端同时下降，器件21输出值基本保持不变，从而消除了环境温度变化对检波电路的影响。

本实用新型的积极效果：差分式平方律检波电路不仅具有“零”偏置平方律检波电路在小功率信号输入时很好地工作在平方律检波区内的优点，而且克服了“零”偏置平方律检波电路所具有的温度特性，从而提高了微波辐射计系统的测量精度。

附图说明：附图1为“零”偏置平方律检波电路。附图2为温度补偿电路。附图3为差分式平方律检波电路。摘要附图亦采用附图3。

最佳实施例：附图3中，输入对地电阻11采用2.4kΩ/0.125W、检波二极管12采用WJ302低势垒肖特基二极管、输出对地电阻13采用1.2kΩ/0.125W、输出对地电容14采用1μF电容、温度补偿二极管18采用WJ302低势垒肖特基二极管、对地电阻19采用1.2kΩ/0.125W、低功耗仪用差分放大器21采用AD620、稳压器15采用LM336/2.5V、分压电阻16采用与所加正电源20相适应的电阻值8.2kΩ电阻、电位器17采用20kΩ电位器。电路在设计安装时，尽量使检波二极管和温度补偿二极管靠近，并安装在相同的电路基板上。