วิธีการออกแบบตัวตรวจจับระดับคลื่นไซน์ 1-500MHz ถึง -90dBm


10

ฉันต้องการสร้างเครื่องตรวจจับระดับคลื่นไซน์ที่ทำงานกับคลื่นไซน์ 1-500MHz เดียวในช่วง -40dBm ถึง -90dBm นี่เป็นโครงการงานอดิเรก - ดังนั้นค่าใช้จ่ายไม่ใช่อุปสรรคใหญ่ :-) แต่ฉันต้องการอยู่ต่ำกว่า 2W และขนาดของกล่องไม้ขีดไฟโดยประมาณ

ความพยายามครั้งแรกของฉันทำงานได้ดีเพียงถึง -75dBm ดังนั้นฉันต้องการความช่วยเหลือในการออกแบบวงจรที่ดีกว่าเพื่อไปที่ -90dBm อะไรคือวิธีที่ดีที่สุดในการออกแบบวงจรเพื่อทำสิ่งนี้?

พื้นหลัง

ความพยายามครั้งแรกที่การออกแบบอยู่ที่นี่:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ห่วงโซ่สัญญาณของฉันเป็นเช่นนี้:

SMA> ADG918 (สวิตช์) -> MAX2611 (LNA) -> MAX2611 (LNA) -> AD8363 (ตัวตรวจจับระดับ) -> ตัวแปลง A / D

สวิตช์แรกสามารถเลือกสัญญาณอ้างอิงของแอมพลิจูดที่รู้จักสำหรับการสอบเทียบ LNA สองตัวนั้นมีกำไรประมาณ 20 เดซิเบล ความแม่นยำระดับสัมบูรณ์ไม่มีความสำคัญ - สามารถปรับเทียบได้ทั้งหมดตราบใดที่วงจรมีความเสถียร

ผลลัพธ์จากการออกแบบครั้งแรก:

<กราฟ>

ฉันรู้ว่าฉันกำลังต่อสู้กับเสียง 1 / f และเสียงความร้อน แต่การออกแบบที่ดีที่สามารถวัดได้ถึง -90dBm คืออะไร

ปรับปรุง

ตอนนี้ฉันรู้แล้วว่าเสียงรบกวนจากความร้อนทำให้เสียงดังขึ้นเหนือเป้าหมายสำหรับย่านความถี่กว้าง 500 MHz ดังนั้นจึงจำเป็นต้องใช้วงจรที่แตกต่างกัน

ระบบ "รู้" ความถี่ในการวัดและมีความบริสุทธิ์ของความถี่ที่แน่นอนในระบบที่ -10dBm

คำตอบที่สมบูรณ์แบบจะชี้ให้เห็นชิ้นส่วนสำคัญตัวอย่างและร่างแผนภาพบล็อกคร่าวๆ


คุณรู้หรือไม่ว่าคุณพยายามวัดพลังของความถี่ใด? ความคิดแรกของฉันคือการออกแบบตัวรับสัญญาณที่ปรับเทียบได้ 1-500 MHz ซึ่งจะช่วยให้คุณเพิ่มผลกำไรให้กับระบบมากขึ้นโดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับความผันผวน
rfdave

วงจรควรสามารถวัดระดับของความถี่ใด ๆ ในช่วง - ที่จริงฉันต้องการไปให้ต่ำที่สุด แต่ไม่สูงกว่า 500 MHz
Rolf Ostergaard

แน่นอน แต่ในช่วงนั้นเมื่อคุณพยายามวัดพลังของสัญญาณคุณรู้หรือไม่ว่าสัญญาณอยู่ที่ความถี่ใด
rfdave

เดฟใช่มีสัญญาณของความถี่เดียวกันที่แน่นอนในระบบเช่นกัน
Rolf Ostergaard

คำตอบ:


3

μ

Vn=4KBTRΔF

ΔF

อย่างไรก็ตาม 20uV และ 50 ohms ให้กำลังงาน 8 pico watts และนี่คือ -81dBm

คุณจะไม่ได้รับ -90dBm โดยไม่ต้องปรับวงจรให้ปฏิเสธเสียงรบกวนในพื้นที่ที่คุณไม่สนใจหรืออาจพิจารณารูปแบบของการปรับความเย็นบางส่วน?


ใช่ฉันรู้แล้ว - ตอนนี้คำถามคือ: อะไรคือวิธีที่ดีที่สุดในการทำเช่นนี้?
Rolf Ostergaard

@RolfOstergaard คุณรู้หรือไม่ว่าความถี่ของคลื่นไซน์ที่คุณสนใจนั้นคือคุณสามารถ จำกัด ช่วงความถี่เพื่อลดเสียงรบกวนได้หรือไม่ หากคุณไม่ทราบความถี่คุณอาจยังสามารถ จำกัด วงดนตรีได้ แต่กวาดจนกว่าคุณจะพบมัน คุณจะรู้ได้อย่างไรว่าคุณพบมันหากคุณไม่ทราบความถี่ของมัน ฉันต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเพื่อดูว่าสามารถแก้ไขได้หรือไม่
แอนดี้อาคา

มีน้ำเสียงของความถี่เดียวกันที่แน่นอนอยู่ในระบบแล้ว และวิธีการกวาดจะทำงานได้เหมือนเสียงบริสุทธิ์อื่น ๆ ทั้งหมดที่มีแอมพลิจูดต่ำ
Rolf Ostergaard

ผม2+Q2

ขอบคุณ ฉันเข้าใจแล้ว แต่คุณจะเจาะจงมากขึ้นได้ไหม สมมติว่าเสียงอ้างอิงคือ -10dBm คุณจะวางขั้นตอนการเพิ่มได้ที่ไหน คุณช่วยแนะนำเครื่องผสมที่เหมาะสมที่จะให้ผลดีหรือไม่? (วงจรขนาดเล็กและอื่น ๆ ก็โอเค)
Rolf Ostergaard
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.