ADS2011宽带检波器的设计仿真+文献综述(4)
还有一种方法是对常见的高低阻抗低通滤波器的结构改进。该方法一方面将原来直线连接的高阻抗线和低阻抗线转化为90°直角相连接，利用直角拐角的不连续性产生寄生参量对阻带远端由高次谐波产生的寄生通带进行抑制，同时极大地缩小了低通滤波器的体积；另一方面，将低通滤波器中的部分传输线用与其等效的T形节替代，实现了带阻滤波器嵌入到低通滤波器内部，既对阻带近端由低次谐波产生的寄生通带进行抑制，又不影响低通滤波器的通带内性能。改进后的新结构电路设计简单且易于平面电路实现，达到了低用滤波器小型化、低损耗、超宽阻带的优异性能。
宽带滤波器采用串联电抗器和调谐滤波器相结合的方法，较好地满足了低压系统谐波抑制的要求，同时，串联电抗器的岑在减小了上游谐波电流进入滤波器，保证滤波器不会发生过流问题。另一方面，串联电抗器和并联电容器组合使用，可以调节母线电压，平衡系统的无功功率，不会出现无功过补的问题。但是传统的低通宽带滤波器会引起负载端谐波电压畸变，使负载工作不稳定。有一种优化设计，可以减小滤波器输出端畸变，减小对负载的影响。这种设计将串联电抗器带来的直流压降和由于换相过程带来的阻容吸收回路功率增加问题进行综合考虑，较好地实现了滤波器参数的优化。
总之，随着微波技术的发展需求，检波器的设计愈发小型化，设计方法也与日俱增，而设计具体的检波器需要具体问题具体分析，这样才能使设计达到完美的效果。
1．4 设计的内容和目的
1.4.1 设计内容
本文围绕着宽带检波器理论，主要做了以下工作：
Ⅰ 滤波器、匹配网络等模块的理论分析与电路仿真设计；
Ⅱ 宽带检波器的整体电路设计与优化；
1.4.2 设计目的
设计一个工作频率在4～8GHz的宽带检波器，并要求在其带宽内具有良好的驻波比和较高的灵敏度。
2 检波器介绍
2．1 检波器分类
2.1.1 根据所用器件不同
可分为二极管检波和三极管检波。二极管检波的优点是：线路简单、检波特性和直线性好、非线性失真小、动态范围大，缺点是：电压传输系数小。由于二极管方向电阻不大，并随频率而变，所以检波输出阻抗也不大。与二极管相比，三极管检波电路的失真系数相当小，其检波效率大大提高、输出阻抗小、传输系数比较高，但缺点是非线性差、非线性失真大。
2.1.2 根据信号大小的不同
可分为大信号直线性检波和小信号平方律检波。当输入为大信号时，其检波特性曲线可近似为一条斜线，此时检波输出直流电压与输入射频功率之间可以近似认为成直线关系，即大信号检波具有线性检波特性，所以大信号检波非线性失真小，传输系数大。当输入电压很小时，电压对应于检波特性曲线的非线性区、输出电压与输入高频电压振幅之间近似成平方关系，即小信号检波具有平方律的检波特性。小信号平方律检波有着明显的缺点，它会严重抑制小信号，输入信号越小，输出电压就会越小；另一缺点是失真大，所以其使用得较少。
2.1.3 根据工作特点的不同
可分为包络检波器和同步检波器等。包络检波器是指检波器的输出电压直接反映输入高频调幅波包络的波形特点，其只是用于普通调幅波的解调。而同步检波主要应用于双边带调幅波和单边带调幅波的解调。
2．2 检波器原理
2.2.1 包络检波
包络检波主要用于大信号检波电路中，大信号检波过程主要是利用二极管的单向导电特性和检波负载RCP的充放电过程，RCP时间常数应该足够大使得在下一个调制信号包络峰值达到时电容没有很快的完成放电过程，但是又要使RCP时间常数足够小使得放电时间能够跟上包络的变化。所以在检波器设计时RCP时间常数主要通过ADS仿真软件确定。本设计基于包络检波原理，对4～8GHz频率范围内的信号进行检波。其检波电路如图2-1所示。
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