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一种高精度RF信号幅相检测电路的设计

作者:时间:2009-12-22来源:网络收藏

一、引言

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/181135.htm

在实际的 中,经常会遇到两个之间的幅度比(增益)和相位差的 问题,这也是研究网络相频特性中不可缺少的重要方面。在某些特殊领域,尤其是在一个精 确的窄频段内来进行测量的要求下,这种更是有着重要的意义。本文了一种基 于BESSEL 带通滤波器和AD8302 芯片 [1] 的幅相,并对四阶BESSEL 带通滤波器进行 了仿真,在仿真的基础上分析了AD8302 芯片的原理和对结果的分析。

二、方案选择

由于传统的幅相检测电路需要采用多个中小规模集成电路,不仅电路复杂,精度低,而 且适用的频率范围窄,只能测量低频或中频。再加上 电路中的输入中包含着功率 源产生的高次谐波和空间多种电磁波的干扰,可能会产生情况不明的干扰信号。这些信号显 然对有用信号会产生十分不利的干扰,需要一个带通滤波器来把其滤除掉,只留下有用的信 号。因此,我们采用带通滤波器和AD8302 芯片相结合的设计方案。

本文选择的滤波器是BESSEL 带通滤波器,具有最窄过渡带;在通带内时延均衡,电路 所用的阶数最少;在实际的应用中电路容易调整;由于所有的节点谐振在相同的频率上,调 谐比较简单;从经济性和制造容易程度来考虑,电容耦合电路最合适,而用Bessel 函数设 计的滤波器正是电容耦合电路,故采用Bessel 函数进行滤波器的设计。再利用美国ADI 公 司推出的AD8302 /IF 幅相检测芯片来对滤波后的信号进行幅相检测,以达到满足设计精 度的要求。方案设计框图如图1:

三、BESSEL 带通滤波器的设计

BESSEL 带通滤波器的设计有着固有的步骤和方法 [2] ,本文的设计选择了在 电路中最 常用的工作频率13.56MHz 为例,来说明这种滤波器的可行性和通用性。为了尽可能大的滤 除干扰信号,把带通滤波器的带宽设置在3dB 处为± 1.5MHz;并用PSPICE 进行了仿真 [3] 。 其设计步骤如下:

1、根据贝塞尔滤波器频率响应特性图可查知 [4] ,该带通滤波器指标用一个 4 阶 Bessel 函数就可以满足本文设计要求。

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