射频功率计（DIY自制射频功率计）

昂贵的射频仪器

功率计、频谱仪、矢网都是常用的射频仪器，众所周知射频微波的测试仪器都是超贵的。笔者之前想买一些，给自己的实验台填一奢侈品，最后发现还是…穷。Anyway，这些都阻止不了一个电子工程师的脚步，DIY了一台射频功率计，效果不错哦。（先聊点儿基础，高手想看DIY的直接跳到相关章节）

大厂的原装功率计

图1：是德科技的功率计[1]
最常见的就是图1 中的三个台式的功率计，右下角的这些小盒子是功率计的测量头，每个台式功率计都会配一个，在测量功率的时候，将其和被测电路、器件连接。另外，校准时也需要使用它们。还记得若干年前，笔者在学生时代一直没用过功率计，常常揣测怎么使用，但其实使用起来非常简单:)

上面给出的是国际大厂是德科技的图片，是德科技？没听说过？就是安捷伦啦。嘿嘿，介绍了国际大厂，当然要为我们国产的打个广告啦，中电41所就是专门做微波射频仪器的专业研究所，现在的设备质量越来越好啦，图2 就是41所的一款漂亮的功率计。

图2： 41所功率计[2]

DIY器件的选择

标准的功率计有3种实现方式：热敏电阻型功率计，热电偶型功率计和检波式功率计。前两种的器件不太好买而且有些很贵，所以笔者重点放在检波式功率计上。所谓检波式，就是检波管将高频信号变换为直流信号，通过适当的设置，使检波管输出信号的幅度正比于输入的高频信号的功率。最基本的原理其实就是二极管检波，大家可以尝试着自己搭电路试一下。

这里我就不从头做了，毕竟我只是想要一个功率计，可以在家里方便的测量信号的功率的设备，不是为了复习，毕竟备课的时候已经复习太多次了（捂脸）。网上有很多芯片和板子，有些现成的，大家可以买来试试，有些很类似，应该都不错。这里用的是国峰电子科技的模块，淘宝链接：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a2oq0.12575281.0.0.25911debnw1C0A&ft=t&id=595593411860

图3：检波模块[3]
淘宝店里标的是场强仪，是用来检测无线信号强度的模块，但是原理都是一样的，都是检波模块（图3），该检波模块可以将输入的射频信号对应成相应的直流电平，只要知道这些直流电平和射频信号功率的对应关系，就可以通过测量直流电平从而知道输入的射频信号的功率了。联系技术客服就可以得到900MHz的数据（微信：GuoFengDianZi）。

选择ADC和单片机

将直流电平和射频功率对应起来可以使用的办法很多，可以用模拟的手段，也可以使用数字手段，这里使用ADC采样再送给单片机计算的方式。

选择ADC的主要考虑就是位数了，位数越多，测量越精准，动态范围越大。但是考虑到制作和时间成本，笔者直接使用带有ADC的单片机来测量和计算。大家可以采用自己擅长的系列和型号来做。

最后一步，计算得到功率

STM32F103的单片机支持DMA直接读取ADC的数据，技术客服给了几个点，比如1V对应xx功率，2V对应xx功率，3V对应xx功率。欧几里得大师告诉我们，两点确定一条直线，这些点就分布在这条直线上，利用数据测定斜率，就可以根据测量得到的电压值，算出输入功率了。

哈哈，把做好的板子带到实验室，用实验室的功率计和信号源对比了一下，效果超棒。现在家里的实验台上就又多了一个小设备;)

射频板的走线和布局非常重要，这个模块这方面做得都很好，用到几个GHz完全没有问题。

无需编程，完整样机试售

如果您不想自己编写程序，只想买一个小功率计，那就联系我吧，我把程序都写好啦，下载到单片机里，回到家插上就可以用啦，只需要一根USB先连上电脑就可以了，测试数据就显示在电脑屏幕上：

不说啦，我去测测我的放大器的输出功率啦。需要的朋友微信联系：GuoFengDianZi

水平有限，请多指教 ?
作者：伏熊 （专业：射频芯片设计、雷达系统。 爱好：嵌入式。）

引用：
// [1]: https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5989-6240CHCN.pdf?id=1127097-4-chi
// [2]: http://ceyear.com/product/detail-14327.html
// [3]: https://item.taobao.com/item.htm?spm=a2oq0.12575281.0.0.25911debnw1C0A&ft=t&id=595593411860