简单价格低廉的RMS功率计

　　RMS响应式RF功率计被广泛用于测试和测量应用，用于精确测量具有不同波峰因素的信号的RF功率。这些价格高昂的连接设备的精度非常高，依赖于广泛的特性测定和校准；但要保持这种精度，就无法兼顾成本和尺寸。LTC5596是一款功率在100 MHz到40 GHz之间的rms响应式集成电路，成本更低，尺寸更小，检测范围在35 dB或以上，可用于制造手持式宽带功率计，或者作为嵌入式功率计装入电路中。
　　LTC5596采用可控的线性dB传递函数，具备出色的频率平坦度，易于校准 - 如单个中频两点校准一般基础的校准，在150 MHz至30 GHz频率范围内，测量精度为±1 dB。LTC5596具备低功耗（仅100 mW）和集成特性，因此能够用在电路和手持式电源监控解决方案中。
　　图1中电源供电的示例可以说明这整套方案相当简单，其中，宽带RF功率计可使用已有的LTC5596演示电路（DC2158A）、I2C LCD显示器，以及运行短小的固件程序的DC2026C Linduino板（见附录）构建。
　　
　　图1. 完整的宽带RF功率计。表1. 物料清单
　　

　　电路装配
　　图2显示了装配方案。Linduino板的模拟IN电池中包含多个ADC输入，这里采用A0来作为示例介绍LTC5596检波器的输出。该显示器采用I2C接口，简化了与Linduino板之间的连接。整个电路通过Linduino板的辅助端口供电，包括LTC5596板和连接器。
　　
　　图2. 连接图。

　　固件
　　所需的所有固件都在Linduino板上运行。固件的主要功能是将测量到的模拟输入（V）转换为RF功率（dBm），并在LCD显示器上显示。为了做到这一点，我们建议用两点校准法，在LTC5596的线性传递函数上找到斜率和截点——以线性形式表示的VOUT和RF功率：
　　
　　其中，x表示输入功率（dBm），y表示LTC5596的输出电压（VOUT），与ADC数字码成正比，m表示斜率，b表示x截点（VOUT达到0）。固件依据测量所得的y来计算x，b和m的值则来自于校准（详见下方说明）。对多个读数取平均值可以帮助最小化噪声带来的影响。Linduino的板载ADC为10位分辨率，与约4.9 mV的LSB尺寸对应。LTC5596的典型斜率为28.5 mV/dB，因此测量分辨率约为0.2 dB。附录显示的固件代码示例在5.8 GHz下使用，用于显示输入功率（dBm）。

　　校准
　　虽然LTC5596采用了线性dB传递函数。但器件间差异会导致出现多个传递函数斜率和轴截点。由于传递函数是线性的，所以校准很简单，只需采用两点校准（如果需要，则采用多点校准）就可以确保准确性。
　　图3显示了针对一个典型的传递曲线的两点校准，该曲线是5.8 GHz时LTC5596的曲线。这两点被用于求取斜率和x截点。
　　
　　图3. LTC5596 VOUT与输入功率。选择的两个校准点应可以代表应用的工作范围。本例中，
　　 这些斜率和截点值都被用于附录所示的数字码中。