用于CDMA2000和W-CDMA的HPA的射频功率测量

对数一致性误差与输入功率（Pin）（@ 450 MHz ）的关系曲线表明在–40 °C ～ +85°C周期性温度变化范围内曲线变化很校从不同的产品批量抽取的30个器件样片即使其性能随温度的变化有很小的差异性，这些数据仍然真实的。

虽然在低功率的情况下，有时精度并不那么重要，但是对于测量HPA的整个发射功率范围内的输出功率精确测量HPA的最大输出功率不但是最基本的，而且也是必须的要求。然而，在大动态范围内的测量精度与检测器和ADC的分辨率有关系。图3示出AD8364与ADL5500两个RMS响应检测器的输出。ADL5500的线性RMS电压相对于输入RF信号是呈线性的，而AD8364的RMS功率（dB）相对于输入RF信号是呈线性的。根据动态范围和低功率时的精度要求，使用ADL5500 所需ADC的分辨率要远远大于使用AD8364时所需的分辨率。系统要求将决定哪种检测器或ADC根据低功率和动态范围的要求提供最经济有效并且最容易实现的解决方案。

图3 输出电压和输入RMS功率（dBm）呈线性的检测器（ADI公司的AD8364）与输出电压和输入RMS电压呈线性关系的检波器（ADI公司的ADL5500）的比较说明了在动态范围内的两种关系曲线差的差别，并强调了选择合适分辨率ADC的必要性。

在某些实例中，使用对数模拟反馈环路精确控制系统的功率或增益能够改善系统的性能，并替代简单的功率检测。许多当前提供的检测器能够利用模拟反馈环路（即使用控制器模式的检测器），除了检测功率以外还能控制功率。如果RMS响应检测器用于控制器模式，那么能够非常精确地设置受输入功率、温度和峰值因数影响的输出功率。这种功率不但能非常精确地设置，并且还能够用ADC控制的模拟电压来改变。利用控制器模式的功率检测器精确控制HPA的输入或输出功率应该是一种理想的应用，因为它无需检测输入功率和输出功率。控制器模式下的检测器测定其输入功率并且调整可变增益放大器（VGA或可变衰减器）直到检测到的功率与功率控制输入电压设置的功率相等。图4示出在控制器模式下使用RMS响应检测器（AD8364）控制输出功率的基本原理图。图5 示出当使用AD8364（双RMS响应对数检测器）的一个检测器控制VGA时，总体电路性能与输入功率及温度的关系。应当注意，只要AD8364的功率水平被设置得正确，HPA可放在VGA和耦合器之间，并且如果VGA与AD8364（需要一个运算放大器来倒相或电平移动控制电压）之间适当地设置控制电压， 那么可以使用任何VGA（或可变衰减器）。如果在检测器和VGA之间的控制电平设置适当并且功率水平设计得合理，那么功率控制范围和可用输入功率范围会接近检测器的可检测功率范围（在AD8364中为60 dB）。

图4 在控制器模式下检测器测定其输入功率，并且调整可变增益放大器（VGA或可变衰减器），直到检测的功率等于由功率控制输入电压设置（VSTA）的功率。

图5 当ADI公司的双RMS响应检测器AD8364中的一个检测器用于控制系统的功率时，检测器的输入功率（系统的输出功率）与输入功率及温度（小于0.1 dB）的关系保持恒定。

工作在控制器模式下的双RMS响应检测器也可用于精确地控制HPA的增益受输入功率、温度及峰值因数的影响。如果受输入功率、温度和峰值因数影响的HPA模块的增益被控制得足够精确，那么没有必要报告其输出功率，而应该直接与送入HPA的功率有关。如果双检测器的两个输入端都被设置为控制器模式，那么检测器测定每个输入端的功率并且调整VGA的增益直到在一个输入端检测到的功率等于另一个输入端的检测功率。图6示出用AD8364（双RMS检测器）控制系统增益的基本原理图。图7 示出这种电路的性能。精确控制所需要的一切都应该包含在两个耦合器之间。应该注意，VGA、可变衰减器，或甚至HPA的偏置电压均可用于控制增益。如果适当地设置检测器与VGA之间的控制电压幅度并且适当地设计功率水平，那么可用的功率的范围将接近检测器的可检测功率的范围（对于AD8364为60 dB）。

图6 当双检测器的两个输入端均用于控制模式时，该检测器控制VGA（或可变电压衰减器等等）的增益一直到使两个RF输入端检测到的功率相等。系统的增益将取决于耦合器和衰减器，它们通常用于设置由双检测器检测到的功率。

图7 当ADI公司的双RMS检测器（AD8364）的两个输入端均设置为控制器模式时，控制其增益受温度和输入功率的影响程度优于±0.15dB，其动态范围几乎等于RMS检测器的动态范围。

用于CDMA2000和W-CDMA系统与HPA RF功率检测有关的许多难题都可用RMS响应RF检测器来解决。由于随基站载荷、宽工作温度范围、大发射功率范围变化的大峰均值引起的