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TechnicalFeature 技术特写
用于测量射频功率和回波损耗的带
两个RMS检测器的集成双向桥
An Integrated Bidirectional Bridge with Dual RMS Detectors for RF
Power and Return-Loss Measurement
Eamon Nash和Eberhard Brunner，ADI公司
定 向耦合器用于检测射频功率，应用广泛， 惠斯登电桥
可以出现在信号链中的多个位置。本文
定向桥的概念基于惠斯登电桥（图1），即
探讨ADI公司的新器件ADL5920，其将宽带定 在平衡时产生的差分电压为零。在惠斯登电桥
向耦合器与两个RMS响应检测器集成在一个 中，两条支路之一中的一个电阻是可变的(R2)，
5mm×5mm表贴封装中。相比于要在尺寸和 而另外两个电阻（R1和R3）是固定不变的。总
带宽之间艰难取舍的传统分立式定向耦合器， 共有四个电阻——R1、R2、R3和Rx，其中Rx是
该器件具有明显的优势，尤其是在1 GHz以下 未知电阻。如果R1 = R3，那么当R2等于Rx时，
的频率。ADL5920不是利用定向耦合器来检测 V out = 0 V。当可变电阻具有合适的值，使得电桥
正向和反射信号，而是采用一种专利的定向桥 左右两边的分压比相等，从而在产生V out 的差分
技术来实现宽带且紧凑的片内信号耦合。要了 检测节点上产生0 V差分信号时，电桥处于平衡
解定向桥的工作原理，我们需要先回顾惠斯登 状态。
电桥。
单向桥
图2是单向桥原理图，非常好地解释了这种
器件的基本操作。首先要注意的是，定向桥需
要针对特定Z 0 进行设计，并将插入损耗降至最
低。如果RS=RL=R=50Ω，则电桥的检测电阻
为5Ω，这样插入损耗(<1dB)与信号检测便实现
了良好的折衷。从负载回头看来计算R out ，得到
精确的50Ω端口阻抗，而计算R in 将得到50.8Ω
端口阻抗（|Γ| = 0.008；RL= –42 dB；VSWR=
1.016）。
如果在RFIP施加图示信号，由于R in 约为
50Ω，所以RFIP处的电压约为电源电压的一
半。暂时假定RFIP处的电压等于1V，则RFOP
图1：惠斯登电桥。 处的电压约为0.902V。该电压进一步衰减
图2：简化单向桥电路图。 图3：简化双向桥电路图。
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