定向耦合器用于檢測(cè)RF功率，應(yīng)用廣泛，可以出現(xiàn)在信號(hào)鏈中的多個(gè)位置。本文探討ADI公司的新器件ADL5920，其將基于寬帶定向耦合器與兩個(gè)RMS響應(yīng)檢測(cè)器集成在一個(gè)5 mm×5 mm表貼封裝中。相比于要在尺寸和帶寬之間艱難取舍的傳統(tǒng)分立式定向耦合器，該器件具有明顯的優(yōu)勢(shì)，尤其是在1 GHz以下的頻率。

在線RF功率和回波損耗測(cè)量通常利用定向耦合器和RF功率檢波器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖1中，雙向耦合器用于無(wú)線電或測(cè)試測(cè)量應(yīng)用中，以監(jiān)測(cè)發(fā)射和反射的RF功率。有時(shí)希望將RF功率監(jiān)測(cè)嵌入電路中，一個(gè)很好的例子是將兩個(gè)或更多信號(hào)源切換到發(fā)射路徑（使用RF開(kāi)關(guān)或外部電纜）。

圖1.測(cè)量RF信號(hào)鏈中的正向和反射功率

定向耦合器具有方向性這一重要特性，也就是它能區(qū)分入射和反射RF功率。當(dāng)入射RF信號(hào)在通往負(fù)載的路程中經(jīng)過(guò)正向路徑耦合器（圖2）時(shí)，耦合一小部分RF功率（通常是比入射信號(hào)低10 dB至20 dB的信號(hào)），輸入RF檢波器。當(dāng)正向功率和反射功率均要測(cè)量時(shí)，須再使用一個(gè)耦合器，其方向與正向路徑耦合器相反。兩個(gè)檢波器的輸出電壓信號(hào)將與正向和反向RF功率水平成比例。

圖2.采用定向耦合器和RF檢波器的典型RF功率測(cè)量系統(tǒng)

表貼定向耦合器的基本問(wèn)題是須在帶寬和尺寸之間進(jìn)行取舍。雖然頻率覆蓋范圍為一個(gè)倍頻程（即FMAX等于兩倍FMIN）的雙向定向耦合器通常采用小至6 mm2的封裝，但多倍頻程表貼定向耦合器要大得多（圖3）。寬帶連接器式定向耦合器具有多倍頻程的頻率覆蓋范圍，但顯著大于表貼器件。

圖3.連接器式定向耦合器、表貼定向耦合器以及帶定向橋和雙RMS檢測(cè)器的ADL5920集成IC

圖3還顯示了ADL5920評(píng)估板，它是一款新型RF功率檢測(cè)子系統(tǒng)，檢測(cè)范圍高達(dá)60 dB，采用5 mm×5 mm MLF封裝（ADL5920 IC位于RF連接器之間）。ADL5920的功能框圖如圖4所示。

圖4.ADL5920框圖

ADL5920不是利用定向耦合器來(lái)檢測(cè)正向和反射信號(hào)，而是采用一種專利的定向橋技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)寬帶且緊湊的片內(nèi)信號(hào)耦合。要了解定向橋的工作原理，我們需要先回顧惠斯登電橋。