RF檢波器是將高頻射頻（RF）信號(hào)轉(zhuǎn)換為直流或低頻信號(hào)的裝置，不同類型檢波器原理各異，常見類型及原理如下：

二極管包絡(luò)檢波器

• 核心原理：利用二極管的單向?qū)щ娦詫?duì)RF信號(hào)進(jìn)行半波整流，再經(jīng)低通濾波器濾除高頻成分，得到與輸入信號(hào)包絡(luò)幅度成正比的直流電壓。

• 詳細(xì)過程：當(dāng)RF信號(hào)輸入時(shí)，在信號(hào)正半周，二極管導(dǎo)通，電流通過二極管對(duì)電容充電；在信號(hào)負(fù)半周，二極管截止，電容通過負(fù)載電阻放電。由于電容放電時(shí)間常數(shù)較大，電容上的電壓變化緩慢，從而在電容兩端得到一個(gè)與輸入信號(hào)包絡(luò)相近的電壓波形，再通過低通濾波器進(jìn)一步濾除殘留的高頻成分，就得到了所需的直流或低頻信號(hào)。

• 示例：在調(diào)幅廣播接收機(jī)中，接收到的調(diào)幅RF信號(hào)是載波幅度隨音頻信號(hào)變化的信號(hào)。二極管包絡(luò)檢波器對(duì)信號(hào)進(jìn)行整流和濾波后，將音頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的包絡(luò)信息提取出來，經(jīng)過后續(xù)放大等處理，就能推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。

對(duì)數(shù)放大器檢波器

• 核心原理：由多個(gè)級(jí)聯(lián)的放大器單元組成，每個(gè)單元的增益呈對(duì)數(shù)關(guān)系，使輸出電壓隨輸入信號(hào)幅度的增加按對(duì)數(shù)規(guī)律增長，適用于寬動(dòng)態(tài)范圍信號(hào)的測量。

• 詳細(xì)過程：輸入信號(hào)經(jīng)過多個(gè)級(jí)聯(lián)的放大器單元，每個(gè)單元的增益特性使得輸出信號(hào)的幅度變化與輸入信號(hào)的幅度變化呈對(duì)數(shù)關(guān)系。這樣，無論輸入信號(hào)是微弱還是較強(qiáng)，輸出信號(hào)都能在相對(duì)較窄的范圍內(nèi)變化，便于后續(xù)的測量和處理。

• 示例：在通信系統(tǒng)中，接收到的信號(hào)強(qiáng)度可能在很大范圍內(nèi)變化。對(duì)數(shù)放大器檢波器可以將不同強(qiáng)度的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)電壓輸出，通過校準(zhǔn)后，就能準(zhǔn)確地測量出輸入信號(hào)的功率大小。

平方律檢波器

• 核心原理：利用半導(dǎo)體器件（如肖特基二極管）在小信號(hào)下的平方律特性，即輸出電流與輸入信號(hào)電壓的平方成正比，通過測量電流并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，得到與輸入信號(hào)幅度相關(guān)的信息。

• 詳細(xì)過程：當(dāng)輸入小信號(hào)時(shí)，半導(dǎo)體器件的電流 - 電壓特性近似滿足平方律關(guān)系。輸入信號(hào)電壓作用于器件上，產(chǎn)生的電流與電壓的平方成正比。將這個(gè)電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)后，就得到了與輸入信號(hào)幅度相關(guān)的輸出信號(hào)。

• 示例：在測量小信號(hào)時(shí)，平方律檢波器能夠提供較高的靈敏度。例如在一些精密的射頻測量儀器中，用于檢測微弱的射頻信號(hào)幅度變化，通過平方律檢波器可以將微小的幅度變化轉(zhuǎn)換為可測量的電壓變化。

同步檢波器

• 核心原理：需要一個(gè)與輸入RF信號(hào)同頻同相的本地參考信號(hào)，將兩者相乘后通過低通濾波器濾除高頻分量，得到與輸入信號(hào)幅度相關(guān)的直流或低頻信號(hào)。

• 詳細(xì)過程：輸入RF信號(hào)和本地參考信號(hào)同時(shí)輸入到乘法器中，乘法器的輸出信號(hào)包含高頻分量和直流或低頻分量。其中，直流或低頻分量與輸入信號(hào)的幅度和相位有關(guān)，高頻分量則是兩個(gè)信號(hào)相乘后產(chǎn)生的和頻與差頻分量。通過低通濾波器濾除高頻分量后，就可以得到與輸入信號(hào)幅度相關(guān)的直流或低頻信號(hào)。

• 示例：在相干解調(diào)系統(tǒng)中，同步檢波器可以準(zhǔn)確地恢復(fù)原始信號(hào)的幅度信息。比如在某些數(shù)字通信系統(tǒng)中，利用同步檢波器可以從接收到的調(diào)制信號(hào)中解調(diào)出原始的數(shù)字信號(hào)。

RF檢波器的作用

信號(hào)解調(diào)

• 作用：在通信系統(tǒng)中，RF檢波器可用于解調(diào)調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）等信號(hào)，將調(diào)制在載波上的信息提取出來。

• 示例：在AM收音機(jī)中，檢波器將調(diào)幅的RF信號(hào)解調(diào)為音頻信號(hào)。調(diào)幅信號(hào)的載波幅度隨著音頻信號(hào)的變化而變化，檢波器提取出這種幅度變化，還原出原始的音頻信息，讓人們能夠聽到廣播內(nèi)容。

功率測量

• 作用：通過對(duì)檢波器輸出信號(hào)的分析，可以測量輸入RF信號(hào)的功率，在無線通信設(shè)備的調(diào)試、測試以及功率控制等方面發(fā)揮重要作用。

• 示例：在基站建設(shè)中，需要準(zhǔn)確測量發(fā)射信號(hào)的功率，以確保信號(hào)覆蓋范圍和通信質(zhì)量。通過RF檢波器將射頻功率轉(zhuǎn)換為可測量的直流或低頻信號(hào)，再經(jīng)過校準(zhǔn)和處理，就可以得到精確的功率值。

幅度測量

• 作用：在許多應(yīng)用中，需要知道RF信號(hào)的幅度大小，RF檢波器可以將幅度信息轉(zhuǎn)換為可測量的直流或低頻信號(hào)，方便進(jìn)行幅度監(jiān)測和分析。

• 示例：在雷達(dá)系統(tǒng)中，需要精確測量回波信號(hào)的幅度，以確定目標(biāo)物體的距離、大小等信息。回波信號(hào)的幅度與目標(biāo)物體的反射特性、距離等因素有關(guān)，通過檢波器測量幅度，可以為雷達(dá)系統(tǒng)的目標(biāo)識(shí)別和定位提供重要依據(jù)。

信號(hào)監(jiān)測

• 作用：用于監(jiān)測RF信號(hào)的存在、強(qiáng)度和質(zhì)量，在無線通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、電子對(duì)抗等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。

• 示例：在無線通信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)中，技術(shù)人員可以使用RF檢波器來檢測信號(hào)覆蓋情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)信號(hào)弱區(qū)或干擾源。在一個(gè)大型商場中，通過在不同位置布置RF檢波器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測各個(gè)區(qū)域的無線信號(hào)強(qiáng)度，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)區(qū)域信號(hào)較弱，就可以及時(shí)調(diào)整基站的位置或功率，以改善信號(hào)覆蓋。