1-500MHz 사인파 레벨 검출기를 -90dBm으로 설계하는 방법은 무엇입니까?


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-40dBm ~ -90dBm 범위의 단일 1-500MHz 사인파에 대해 작동하는 사인파 레벨 검출기를 만들고 싶습니다. 이것은 취미 프로젝트이므로 비용은 큰 장애물이 아닙니다 :-), 나는 2W 이하로 유지하고 대략 성냥갑 크기를 유지하고 싶습니다.

첫 번째 시도는 -75dBm까지만 잘 작동하므로 -90dBm에 이르는 더 나은 회로를 설계하는 데 도움이 필요합니다. 이를 위해 회로를 설계하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

배경

디자인의 첫 번째 시도는 다음과 같습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

내 신호 체인은 다음과 같습니다

SMA> ADG918 (스위치)-> MAX2611 (LNA)-> MAX2611 (LNA)-> AD8363 (레벨 검출기)-> A / D 변환기

첫 번째 스위치는 교정을 위해 알려진 진폭의 기준 신호를 선택할 수 있습니다. 두 LNA는 각각 약 20dB의 이득을 갖습니다. 절대 정확도는 중요하지 않습니다. 회로가 비교적 안정적인 한 모든 교정이 가능합니다.

첫 번째 디자인의 결과 :

<그래프>

나는 1 / f 잡음과 열 잡음과 싸우고 있다는 것을 알고 있지만 -90dBm까지 측정 할 수있는 좋은 디자인은 무엇입니까?

최신 정보

나는 열 잡음이 500 MHz 광대역의 목표보다 잡음 층을 목표보다 높게 설정한다는 것을 알고 있으므로 Andy aka가 아래의 답변에서 설명하는 것처럼 다른 회로가 필요합니다.

시스템은 측정 할 주파수를 "인식"하고 시스템의 정확한 주파수는 -10dBm에서 상당히 순수한 톤이 있습니다.

완벽한 대답은 핵심 부품의 예를 지적하고 대략적인 블록 다이어그램을 보여줍니다.


당신은 당신의 힘을 측정하려고하는 주파수를 알고 있습니까? 첫 번째 생각은 1-500 MHz 교정 수신기를 설계하는 것인데,이를 통해 진동에 대한 걱정없이 시스템에 더 많은 이득을 추가 할 수 있습니다.
rfdave

회로는 범위의 모든 주파수 레벨을 측정 할 수 있어야합니다. 실제로 가능한 한 낮지 만 500 MHz 이하로 가고 싶습니다.
Rolf Ostergaard

물론 그 범위 내에서 신호의 전력을 측정하려고 할 때 신호의 주파수를 알고 있습니까?
rfdave

데이브, 예, 시스템에 정확히 같은 주파수의 신호가 있습니다.
Rolf Ostergaard

답변:


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50Ω에서 500MHz의 대역폭에 대한 열 잡음 은 20degC에서 약 20 V입니다. 계산기 로 이것을 다시 확인할 수 있지만 긴 방법은 다음과 같습니다.-μ

Vn=4KBTRΔF

Kb는 Boltzmann의 상수이고, T는 온도, R은 50ohms, 는 500MHz입니다.ΔF

어쨌든 20uV 및 50 ohms는 8 피코 와트의 전력을 제공하며 -81dBm입니다.

관심이없는 지역에서 노이즈를 제거하도록 회로를 조정하지 않으면 -90dBm을 얻지 못할 수 있습니다.


예, 나는 깨달았습니다-이제 질문은 : 그렇다면 이것을하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?
Rolf Ostergaard

@RolfOstergaard 관심있는 사인파의 주파수를 알고 있습니까? 즉, 잡음을 줄이기 위해 범위를 대략적으로 대역 제한 할 수 있습니까? 주파수를 모르는 경우 대역 제한을 찾을 수 있지만 찾을 때까지 스위프 할 수 있습니까? 주파수를 모르면 어떻게 찾을 수 있습니까? 그것이 해결할 수 있는지 더 많은 정보가 필요합니다.
Andy 일명

시스템에 이미 동일한 주파수의 톤이 있습니다. 스윕 방법은 다른 모든 순수한 톤이 더 낮은 진폭으로 알려져 있기 때문에 작동합니다.
Rolf Ostergaard

@RolfOstergaard 만약 당신이 참조 톤을 가지고 있다면 믹서를 통해 I와 Q 복조를하기 위해 "it"과 90deg 버전을 사용하는 것을 망설이지 않을 것입니다. 참조 (I와 Q라고 부름). 그런 다음 로 알 수없는 진폭의 RMS를 얻습니다. I2+Q2
Andy 일명

감사. 아이디어를 얻었지만 좀 더 구체적으로 할 수 있습니까? 기준 톤이 -10dBm이라고 가정하면, 게인 단계를 어디에 두겠습니까? 알맞게 출력 할 적절한 믹서를 제안 할 수 있습니까? (미니 회로 등은 괜찮습니다)
롤프 오스 테르 가드
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