Dispositivo de detección de hiperfrecuencia en banda ancha.

Módulo de detección de hiperfrecuencia que comprende un circuito de detección (51) a base de semiconductores,

un amplificador distribuido que comprende N transistores (55) de efecto campo conectados a una línea de drenadores (56) común y a una línea de puertas (54) común, teniendo el amplificador distribuido una entrada (52) en la línea de puertas (54) común y una salida (53) en la línea de drenadores (56) común, estando conectado el circuito de detección (51) a un extremo (59) de la línea de puertas (54) del amplificador distribuido.

Dispositivo de detección de hiperfrecuencia en banda ancha La presente invención se refiere a un módulo de detección de hiperfrecuencia. Se refiere igualmente a un dispositivo de detección de hiperfrecuencia en banda ancha compuesto por uno o varios módulos de detección. Se aplica particularmente para la fabricación de detectores en circuitos monolíticos de hiperfrecuencia.

Se utiliza un detector del nivel de potencia con el fin de conocer de manera instantánea el nivel de potencia de una señal de hiperfrecuencia recibida. Las principales características buscadas para un detector del nivel de potencia de banda ancha son particularmente las siguientes: funciona en una banda ancha de frecuencias, es capaz de medir una señal en una amplia dinámica de niveles de potencia y dispone de una buena sensibilidad para los niveles bajos de potencia de la señal recibida.

Con este fin, una arquitectura conocida consiste en conectar en cascada un circuito unitario constituido por tres componentes: un diodo, un divisor de potencia y un amplificador de banda ancha. Una arquitectura de ese tipo sedescribe particularmente en el documento: NAZOA-RUIZ N ET ÁL: "A logarithmic distributed amplifier" IEEE MTT-S INTERNATIONAL MICROWAVE SYMPOSIUM DIGES. En este caso, el amplificador de banda ancha utilizado puede ser un circuito integrado de hiperfrecuencia del tipo circuito integrado monolítico de microondas, o MMIC, que posee una arquitectura denominada distribuida. El divisor de potencia utilizado en el circuito unitario puede ser una estructura del tipo Wilkinson que permite tratar una señal en banda ancha de frecuencias. Los inconvenientes de este circuito unitario están principalmente ligados a la presencia del divisor de tipo Wilkinson. Este último introduce particularmente un factor de ruido elevado en la señal tratada. La sensibilidad del diodo para las amplitudes mínimas se disminuye entonces por las pérdidas debidas al divisor de tipo Wilkinson. Independientemente del divisor, el circuito unitario posee el inconveniente de estar constituido por tres componentes distintos que es necesario cablear entre sí y que son el resultado de tecnologías potencialmente diferentes. Además, el divisor utilizado para tratar una señal de hiperfrecuencia debe tratar una banda ancha de frecuencias. Un divisor del tipo Wilkinson en banda ancha presenta numerosas dificultades de fabricación y particularmente unas dificultades de integración en un sistema electrónico. El circuito resultante es de tamaño importante y engendra unas pérdidas internas considerables debido al hecho de las dificultades ligadas a la adaptación de este tipo de montaje. Esto induce un coste de producción elevado ligado a la complejidad de la realización de un circuito de ese tipo.

El documento EP-A-1 388935 describe un amplificador distribuido que comprende una resistencia conectada en la línea de drenadores del amplificador distribuido.

Un objetivo de la invención es particularmente paliar los inconvenientes antes citados. Con este fin, la invención tiene por objeto un módulo de detección de hiperfrecuencia que comprende:

• un amplificador distribuido que comprende N transistores de efecto campo conectados a una línea de drenadores común y a una línea de puertas común, teniendo el amplificador distribuido una entrada en la línea de puertas común y una salida en la línea de drenadores común,

• un circuito de detección a base de semiconductores, estando conectado el circuito de detección a un extremo de la línea de puertas del amplificador distribuido.

El circuito de detección puede ser por ejemplo un diodo Schottky, o un diodo PN.

El módulo puede, por otro lado, comprender un amplificador distribuido que posee una línea de puertas común con dicho módulo de detección. El módulo divide entonces la señal, recibida en una entrada de la línea de puertas común, en dos señales, siendo dirigida una a la salida del módulo de detección y la segunda a una salida del amplificador distribuido. El módulo puede conmutar también la señal, recibida en la entrada de la línea de puertas común, o bien hacia la salida del módulo de detección, o bien a una salida del amplificador distribuido, efectuándose la conmutación mediante un control en la tensión de polarización de los transistores del módulo de detección y del amplificador distribuido.

El módulo puede comprender igualmente un segundo módulo de detección que comprende:

• un amplificador distribuido que comprende N transistores de efecto campo conectados a una línea de drenadores común y a una línea de puertas común, teniendo el amplificador distribuido una entrada en la línea de puertas común y una salida en la línea de drenadores común,

• un circuito de detección a base de semiconductores, estando conectado el circuito de detección a un extremo de la línea de puertas del amplificador distribuido.

y que comparte la línea de drenadores común con dicho módulo de detección. El módulo conmuta la señal, recibida en una de las entradas, hacia la salida de la línea de drenadores común a los dos módulos de detección, siendo efectuada la conmutación mediante un control en la tensión de polarización de los transistores. Se puede conectar en serie una impedancia al circuito de detección para adaptar este circuito a la impedancia característica de la línea de puertas del módulo de detección. La invención tiene igualmente por objeto un dispositivo de detección caracterizado porque comprende P módulos de detección de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, conectados en cascada, estando conectada una salida de un módulo a una entrada del módulo siguiente.

La invención tiene particularmente como ventaja cubrir una gran dinámica de niveles de potencia mientras que tiene también una buena sensibilidad para los niveles bajos de potencia. Además, el circuito detector de acuerdo con la invención posee la ventaja de ser modular, lo que permite utilizarlo en múltiples configuraciones y aplicaciones. El dispositivo de acuerdo con la invención posee también la ventaja de ser simple de realizar así como una cierta flexibilidad de realización. Puede tener igualmente un tamaño reducido de acuerdo con las modalidades de fabricación empleadas.

Surgirán otras características y ventajas de la invención con la ayuda de la descripción que sigue realizada en relación a los dibujos adjuntos que representan:

• la figura 1a: el esquema de un diodo;

• la figura 1b: una tensión suministrada a los terminales de un diodo en función de la potencia de la corriente que lo traviesa;

• la figura 2a: el esquema de principio de un circuito de detección que comprende dos diodos;

• la figura 2b: el funcionamiento en tensión-potencia de dos diodos detectores;

• la figura 3: una arquitectura del circuito detector de nivel, de banda ancha y gran dinámica de acuerdo con la técnica anterior;

• la figura 4: un esquema de principio de un amplificador distribuido;

• la figura 5: un esquema de un circuito detector activo de banda ancha de acuerdo con la invención;

• las figuras 6 y 7: unas variantes de realizaciones posibles del detector de acuerdo con la invención.

La figura 1a representa de manera esquemática un detector 1 a base de semiconductores utilizado en el marco de la invención con el fin de detectar la potencia de la señal recibida. Este detector puede ser por ejemplo un diodo PN o un diodo Schottky. La figura 1b representa la característica tensión-potencia del diodo 1. Este diodo 1 se utiliza por tanto con el fin de detectar la potencia eléctrica Pe de una señal que lo traviesa. Una de las características del diodo 1 es de proporcionar en sus terminales una tensión continua V0 cuya amplitud es función cuadrática 2 del nivel de potencia Pe que lo atraviesa. La zona de funcionamiento en detección 2 del diodo 1 se sitúa para unas potencias inferiores a una potencia PT. Más allá de esta potencia, el diodo 1 pasa a un régimen 3 lineal durante el que sus capacidades de detección no se pueden utilizar, posteriormente cuando la potencia recibida Pe aumenta aún más, el diodo 1 pasa a un estado de saturación 4.

La figura 2a representa un esquema de principio del sistema de detección 20 que utiliza varios circuitos de detección. Este sistema 20 está compuesto por ejemplo por los circuitos 23, 24 que comprenden cada uno un diodo detector 21, 22 por ejemplo del tipo del diodo presentado en la figura 1a. Estos dos circuitos 23, 24, están conectados en cascada, atacando la señal de hiperfrecuencia al circuito 23 por una entrada 25. El diodo 21 detecta una... [Seguir leyendo]

1. Módulo de detección de hiperfrecuencia que comprende un circuito de detección (51) a base de semiconductores, un amplificador distribuido que comprende N transistores (55) de efecto campo conectados a una línea de drenadores (56) común y a una línea de puertas (54) común, teniendo el amplificador distribuido una entrada (52) en la línea de puertas (54) común y una salida (53) en la línea de drenadores (56) común, estando conectado el circuito de detección (51) a un extremo (59) de la línea de puertas (54) del amplificador distribuido.

2. Módulo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el circuito de detección (51) es un diodo.

3. Módulo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el diodo (51) es un diodo Schottky.

4. Módulo de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el diodo (51) es un diodo PN.

5. Módulo de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende un amplificador distribuido

(60) que posee una línea de puertas (54) común con dicho módulo de detección (50) .

6. Módulo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque divide la señal, recibida en una entrada (52) de la línea de puertas (54) común, en dos señales, dirigiéndose una a la salida (53) del módulo de detección (50) , y la segunda, a una salida (49) del amplificador distribuido (60) .

7. Módulo de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque conmuta la señal, recibida en la entrada (52) de la línea de puertas (54) común, hacia o bien la salida (53) del módulo de detección (50) , o bien hacia una salida (49) del amplificador distribuido (60) , siendo efectuada la conmutación mediante un control en la tensión de polarización de los transistores (41, 55) del módulo de detección (50) y del amplificador distribuido (60) .

8. Módulo de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende un segundo módulo de detección que comprende

• un amplificador distribuido que comprende N transistores de efecto campo (55) conectados a una línea de drenadores (56) común y a una línea de puertas (54) común, teniendo el amplificador distribuido una entrada (52) en la línea de puertas (54) común y una salida (53) en la línea de drenadores (56) común,

• un circuito de detección (51) a base de semiconductores, estando conectado el circuito de detección (51) a un extremo (59) de la línea de puertas (54) del amplificador distribuido,

y que comparte la línea de drenadores (56) común con dicho módulo de detección (50) .

9. Módulo de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque conmuta la señal recibida en una de las entradas (52) hacia la salida (53) de la línea de drenadores (56) común a los dos módulos de detección (50) , siendo efectuada la conmutación mediante un control en la tensión de polarización de los transistores (55) .

10. Módulo de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque es conectada una impedancia en serie al circuito de detección (51) para adaptar el circuito (51) a la impedancia característica de la línea de puertas (54) del módulo de detección (50) .

11. Dispositivo de detección caracterizado porque comprende P módulos de detección de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, conectados en cascada, estando conectada una salida (49, 53) de un módulo a una entrada (52) del módulo siguiente.