檢波二極管工作原理

1、檢波二極管工作原理檢波二極管工作原理微波輻射計(jì)微波輻射計(jì)是是測(cè)量物體電磁輻測(cè)量物體電磁輻射的高靈敏度射的高靈敏度接收機(jī)接收機(jī)。特點(diǎn)：特點(diǎn)：無(wú)無(wú)主動(dòng)輻射、全天時(shí)、主動(dòng)輻射、全天時(shí)、全天候全天候工作工作應(yīng)用：應(yīng)用：大氣探測(cè)大氣探測(cè)、植被情況探、植被情況探測(cè)、軍事偵察、武器測(cè)、軍事偵察、武器制導(dǎo)制導(dǎo)物體物體的微波輻射是一種寬帶噪的微波輻射是一種寬帶噪聲，其功率由亮溫表征。大多聲，其功率由亮溫表征。大多數(shù)微波輻射計(jì)輸出電壓與輸入數(shù)微波輻射計(jì)輸出電壓與輸入亮溫成線性關(guān)系亮溫成線性關(guān)系。標(biāo)標(biāo)定線定線：測(cè)量測(cè)量之前必須確定此之前必須確定此線性關(guān)系，該過(guò)程稱為輻射計(jì)線性關(guān)系，該過(guò)程稱為輻射計(jì)的定標(biāo)。通過(guò)測(cè)量?jī)?/p>

2、個(gè)亮溫已的定標(biāo)。通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)亮溫已知的源的輸出電壓，就可確定知的源的輸出電壓，就可確定輸出電壓與輸入亮溫的關(guān)系輸出電壓與輸入亮溫的關(guān)系曲曲線線。例如：選頻放大器例如：選頻放大器 最主要的器件是檢波二極管最主要的器件是檢波二極管背景介紹背景介紹i為二極管輸出電流，為二極管輸出電流，v為輸入電壓，為輸入電壓，Is=10-1610-15A為為二極管飽和電流，二極管飽和電流，a=q/nkT，q=1.38*10-23J/K為為電子電荷量，電子電荷量，n為理想因子為理想因子，肖特基二極管肖特基二極管n=1.2，k為波爾茲曼常數(shù)，為波爾茲曼常數(shù)，T為絕對(duì)溫度。展開成級(jí)數(shù)的形式可得為絕對(duì)溫度。展開成級(jí)數(shù)的形式

3、可得，在在功率檢測(cè)中，二極管被認(rèn)為是由正弦波激勵(lì)，即功率檢測(cè)中，二極管被認(rèn)為是由正弦波激勵(lì)，即av=Acos(t)，則直流分量，則直流分量Id可由式（可由式（2.3）表示）表示。 對(duì)于小信號(hào)，四次以上項(xiàng)可以忽略，濾除交流分量后，則檢波器的輸出電流對(duì)于小信號(hào)，四次以上項(xiàng)可以忽略，濾除交流分量后，則檢波器的輸出電流與輸入電壓的平方（與輸入電壓的平方（A2）即功率成線性關(guān)系。而使檢波器產(chǎn)生）即功率成線性關(guān)系。而使檢波器產(chǎn)生這種平方這種平方律響律響應(yīng)的輸入功率范圍稱為平方律區(qū)。應(yīng)的輸入功率范圍稱為平方律區(qū)。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟原理圖設(shè)原理圖設(shè)計(jì)計(jì)選擇二極選擇二極管管濾波電路濾波電路參數(shù)確定參數(shù)確定匹配網(wǎng)絡(luò)

4、匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)ADS仿真仿真結(jié)果分析結(jié)果分析實(shí)驗(yàn)電路圖實(shí)驗(yàn)電路圖零偏置二極管零偏置二極管HSMS-285B二極管仿真參數(shù)二極管仿真參數(shù)二極管仿真參數(shù)二極管仿真參數(shù)二極管二極管封裝封裝模型模型確定濾波電路參數(shù)確定濾波電路參數(shù)濾波特性檢驗(yàn)濾波特性檢驗(yàn)二極管輸入輸出特性二極管輸入輸出特性匹配前輸入阻抗匹配前輸入阻抗2G時(shí)時(shí)，Zin=17.782-j254.219阻抗匹配阻抗匹配通過(guò)微帶線實(shí)現(xiàn)阻抗匹配通過(guò)微帶線實(shí)現(xiàn)阻抗匹配匹配匹配前前歸一化阻抗歸一化阻抗Zin=0.3556-j5.0844匹配后歸一化阻抗匹配后歸一化阻抗Zin=1.04082+j*0阻抗匹配后反射系數(shù)阻抗匹配后反射系數(shù)2G時(shí)達(dá)到最時(shí)

5、達(dá)到最小小-49.021dB匹配后實(shí)測(cè)輸入阻抗匹配后實(shí)測(cè)輸入阻抗2G時(shí)，時(shí)，Zin=50.354+j0.023 匹配后輸入阻抗匹配后輸入阻抗微帶線匹配微帶線匹配封裝后二極管封裝后二極管濾波電路濾波電路激勵(lì)源激勵(lì)源y = 3.5841640240 x + 0.0024241460R2 = 0.9999936711y = 66.3450140292 x + 0.2885104551 R2 = 0.9996241063 0.00E+005.00E+001.00E+011.50E+012.00E+012.50E+010.00E+005.00E-02 1.00E-01 1.50E-01 2.00E-01

6、 2.50E-01 3.00E-01 3.50E-01輸出電壓輸出電壓/ mV輸入功率輸入功率/ uW匹配前，匹配后匹配前，匹配后 Vo - Pi 關(guān)系關(guān)系匹配前匹配后線性 (匹配前)線性 (匹配后)匹配前匹配前 匹配前匹配前y = 3.5841640240 x + 0.0024241460R2 = 0.99999367110.00E+002.00E-014.00E-016.00E-018.00E-011.00E+001.20E+000.00E+005.00E-021.00E-011.50E-012.00E-012.50E-013.00E-013.50E-01VoutRealData_mv電壓

7、靈敏度電壓靈敏度: 3.58mv/uw 相關(guān)系數(shù)：相關(guān)系數(shù)：0.999994匹配后匹配后y = 66.3450140292x + 0.2885104551R2 = 0.99962410630.00E+005.00E+001.00E+011.50E+012.00E+012.50E+010.00E+005.00E-021.00E-011.50E-012.00E-012.50E-013.00E-013.50E-01VoutRealData_mv匹配后匹配后電壓靈敏度電壓靈敏度: 66.345mv/uw 相關(guān)系數(shù)：相關(guān)系數(shù)：0.9996實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果指標(biāo)內(nèi)容指標(biāo)內(nèi)容指標(biāo)值指標(biāo)值仿真結(jié)果仿真結(jié)果頻率范

8、圍（頻率范圍（GHz）2GHz2GHz線性相關(guān)系數(shù)線性相關(guān)系數(shù)0.9990.9996輸入動(dòng)態(tài)范圍（輸入動(dòng)態(tài)范圍（dBm）-44 -35-44 -35電壓靈敏度電壓靈敏度20 mV/uW66.345mV/uW 輸入反射系數(shù)（輸入反射系數(shù)（S11）-20dB-49.021dB總結(jié)總結(jié)ADS的使用的使用工程的認(rèn)識(shí)工程的認(rèn)識(shí)總結(jié)總結(jié) 終于完成了這一次的大作業(yè)，本來(lái)看似無(wú)法完成的任務(wù)，經(jīng)過(guò)終于完成了這一次的大作業(yè)，本來(lái)看似無(wú)法完成的任務(wù)，經(jīng)過(guò)我們四個(gè)人的努力，最終達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。我們四個(gè)人的努力，最終達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。一次次地找老師詢問(wèn)、商量，一次次仿真、討論，四臺(tái)電腦一次次地找老師詢問(wèn)、商量，一次次仿真、討論，四臺(tái)電腦排排排排坐的情景還歷歷在目，蔣奶奶和桓神不斷研究電路，坐的情景還歷歷在目，蔣奶奶和桓神不斷研究電路，看二極管看二極管參參數(shù)、轉(zhuǎn)圓圖，熬到