[科普中国]-平方律检波

从调幅波中检出低频信号的过程也是一个频谱变换过程。要完成这一变换，必须使用非线性元件。为了从变换后产生的多种频率成份中，取出低频信号，并将不需要的成份滤掉，最终实现检波，检波器的负载应具有低通滤波器的特性。因此，检波器是由非线性元件和具有低通滤波器特性的负载组成。滤波电容数值的选择应使高频时近于短路，低频时近于开路。

平方律检波是在解调的时候，通过平方运算来获取两倍频率的信号，然后经过带通滤波去掉直流成分，再通过分频器得到与发射机载波相同频率的信号，最终通过相干解调就可以获取原始信号。

在调幅波的检波技术中，包括了：峰值包络检波技术、平方律检波技术、平均值包络检波技术和同步检波技术几种。其中峰值包络检波技术、平方律检波技术、平均值包络检波技术适用于解调AM波信号，而同步检波技术则适用于解调AM、SSB、DSB信号。1

以应用最为广泛的二极管检波电路为例叙述。2

当检波器的输入调幅信号幅度较小（≤0.2V）时的检波称为小信号平方律检波。其特点是二极管运用在伏安特性曲线的弯曲部分，而且在整个信号周期内二极管总是导通的。小信号平方律检波的原理电路如图1所示，图中D是检波二极管，C2、RL是检波负载，E为外加直流偏压，以提高二极管D的工作点Q的位置。ua是调幅信号，其包络线的最大幅度小于E 。

显然，在这一输入信号作用下，流过二极管的电流波形是失真的如图2所示。

这一失真波形中包含有低频电流Im（IΩ），如图中实线（平均电流）所示，它的形状与输入已调波电压ua的包络线形状基本一致，因此，用电容C2将高频成份滤掉后，负载RL上就得到了低频信号u0。

从频谱变换的角度来分析上述检波过程。设输入调幅电压为：

将ua代入二极管在工作点Q附近的电压、电流关系式中，经整理

上式表明，检波电流i0中包含有直流分量、低频分量（ω和2ω）及高频分量（ω0、ω0±ω、2ω0和2ω0±2ω）。当通过滤波电容和隔直电容去掉高频

和直流分量后，检出低频分量为：

由上式可知，检波的低频分量的幅度与载波电压振幅的平方成正比，因此、这种检波称为平方律检波。

检出的低频分量中还有二次谐波2ω而且无法滤掉，所以，这种检波有较大的非线性失真。

二极管小信号平方律检波由于失真大，效率低，输入阻抗小等缺点，所以在现代通讯和广播接收机中已很少使用。但因它具有线路简单，能对很小的信号检波，以及检波输出电流与输入载波电压幅度的平方（即与输入信号的功率）成正比等优点，因而，在无线电测量仪表中得到较为广泛的应用。

AD8362是一种真有效值响应的功率检测器，测量范围60dB。它能满足多种高频通信系统和仪表对精确信号功率检测的要求。它使用简单只需要5v电源和一些电容。可以工作在从极低的频率到2.7GHz并能接受最小1mv到1v的有效值输入。对于大峰值因子的信号，可以满足精确测量CDMA信号的要求。

输入信号被送入一个可变的梯形电阻衰减器进行衰减，这些衰减器组成了可变增益放大器的输入级。有12个抽头，采用一种平滑的内插专利技术，使衰减值可以连续准确变化，衰减值的设定由“VSET”脚的电压控制。衰减后的信号送到一个高性能的宽带放大器进行放大。再由一个宽带的平方律检波器检波，检波输出的脉动信号经滤波后与另一个平方电路的输出进行比较。这个平方电路的输入由“VTGT”脚提供，它是一个固定的直流电压，通常与提供精确1.25V参考电压的VREF脚相连。

两个平方电路的输出信号差分输入到高增益误差放大器后，将从“VOUT”脚通过线-线输出一个电压信号。在控制模式下，低噪声的输出信号可用于改变系统RF放大器的增益，从而平衡输入信号功率。

用于做功率测量器件时，VOUT和VSET直接相连。输出与输入信号的有效值的对数成正比。因而读数可以直接用dB表示，刻度为每十个刻度为1v或者说斜率50mv/dB。在控制模式下，VEST的输入电压决定功率电平。要求在输入为0时，背离切入点。输出缓冲器可以提供高负载电流。

AD8362在PWDN脚为逻辑高电平时进入电源休眠，功耗仅为1.3mW。25℃时电源恢复在20us内达到20mA的工作电流。AD8362采用16脚TSSOP封装，可在－40℃～+85℃的温度范围内工作。3