Abstract
This paper describes the development of a power sensor for wireless signal over the ultra wideband range of 300~3800MHz with the detecting range of 150mW~150W. The proposed power sensor fundamentally has the function of not only detecting wireless power, but recognizing frequency and measuring VSWR. The development of the power sensor is completed through the design of dual directional coupler, design of power detector block which produces DC data using the corresponding RF input power level, and establishment of collecting the exact calibration data. The dual directional coupler has the operating frequency of 300~3800MHz with the 0.085dB of insertion loss, and directivity of 30dB at least at 3800MHz. The developed power sensor has the capability of power sensing with less than 0.25dB of resolution as well as measuring VSWR of 1.17~1.96 under the practical operating situation of very high power up to 150W at 300~3800MHz.
본 논문에서는 300~3800MHz 주파수 대역에서 150mW~150W의 평균전력과 피크 전력을 검출할 수 있는 무선전력 검출센서의 개발에 대하여 기술하고 있다. 제안된 무선전력 센서는 기본적으로 전력의 크기를 검출하는 기능 외에 입력 신호의 주파수를 알아낼 수 있는 기능과 VSWR 측정 기능을 가지고 있다. 본 논문의 검출 센서는 듀얼 방향성 결합기의 설계, 입력 전력을 검출하여 DC 데이터로 분석할 수 있는 전력 검출부의 설계, 정확한 캘리브레이션 데이터 추출 방법 등의 세부 과정을 통하여 개발이 완성된다. 개발된 듀얼 방향성 결합기는 300~3800MHz 대역에서 0.085dB의 삽입손실과 3.8GHz에서 최소 30dB의 directivity 성능을 가지고 있다. 개발된 무선전력 센서는 주파수 결정능력과 함께 순방향 입력전력의 크기를 0.25dB 이내의 오차로 분석할 수 있고, 300~3800MHz의 주파수에서 150W의 고출력 동작에서도 1.17~1.96의 VSWR을 측정할 수 있는 성능을 지닌다.
