Bagaimana merancang detektor level gelombang sinus 1-500MHz hingga -90dBm?

Saya ingin membangun detektor tingkat gelombang sinus yang bekerja untuk gelombang sinus tunggal 1-500MHz dalam kisaran -40dBm hingga -90dBm. Ini adalah proyek hobi - jadi biayanya bukan hambatan besar :-), tapi saya ingin tetap di bawah 2W dan kira-kira berukuran kotak korek api.

Upaya pertama saya bekerja dengan baik hanya sampai -75dBm, jadi saya butuh bantuan untuk merancang sirkuit yang lebih baik untuk sampai ke -90dBm. Apa cara terbaik untuk merancang rangkaian untuk melakukan ini?

LATAR BELAKANG

Upaya pertama pada desain ada di sini:

masukkan deskripsi gambar di sini

Rantai sinyal saya seperti ini:

SMA> ADG918 (switch) -> MAX2611 (LNA) -> MAX2611 (LNA) -> AD8363 (detektor level) -> konverter A / D

Sakelar pertama dapat memilih sinyal referensi dari amplitudo yang diketahui untuk kalibrasi. Kedua LNA memiliki masing-masing sekitar 20dB. Akurasi absolut tidak penting - semuanya dapat dikalibrasi selama rangkaian relatif stabil.

Hasil dari desain pertama:

<graph>

Saya tahu saya melawan noise 1 / f dan noise termal, tapi apa desain yang bagus yang dapat mencapai pengukuran hingga -90dBm?

Memperbarui

Saya tahu sekarang bahwa noise termal menempatkan lantai noise di atas target untuk pita lebar 500 MHz, jadi diperlukan sirkuit yang berbeda (seperti yang dijelaskan Andy dalam jawabannya di bawah).

Sistem "tahu" frekuensi untuk mengukur dan ada nada yang cukup murni dari frekuensi yang tepat dalam sistem pada -10dBm.

Jawaban yang sempurna akan menunjukkan contoh bagian-bagian kunci dan membuat sketsa diagram blok kasar.

rf high-frequency detector noisefloor

— Rolf Ostergaard
sumber

Apakah Anda tahu frekuensi apa yang Anda coba ukur kekuatannya? Pikiran pertama saya adalah merancang penerima yang dikalibrasi 1-500 MHz, yang akan memungkinkan Anda untuk menambah lebih banyak ke sistem tanpa khawatir tentang osilasi.

— rfdave

Rangkaian harus dapat mengukur tingkat frekuensi dalam kisaran - sebenarnya saya ingin serendah mungkin, tetapi tidak lebih tinggi dari 500 MHz.

— Rolf Ostergaard

Tentu, tetapi dalam kisaran itu, ketika Anda mencoba mengukur kekuatan sinyal, tahukah Anda berapa frekuensi sinyalnya?

— rfdave

Dave, ya ada sinyal frekuensi yang sama persis hadir di sistem juga.

— Rolf Ostergaard

$\mu$

$V_n = \sqrt{4\cdot K_B\cdot T\cdot R\cdot \Delta F}$

$\Delta F$

Pokoknya 20uV dan 50 ohm memberi daya 8 pico watt dan ini -81dBm.

Anda tidak akan mendapatkan -90dBm tanpa membuat sirkuit disetel untuk menolak kebisingan di area yang tidak Anda minati. Atau mungkin mempertimbangkan beberapa bentuk refridgeration?

— Andy alias
sumber

Ya saya menyadari bahwa - sekarang pertanyaannya adalah: Apa cara terbaik untuk melakukan ini?

— Rolf Ostergaard

@RolfOstergaard apakah Anda tahu frekuensi gelombang sin yang Anda minati, yaitu dapatkah Anda membatasi rentang rentang band untuk mengurangi kebisingan. Jika Anda tidak tahu frekuensinya, mungkin Anda masih bisa membatasi band tetapi menyapu sampai Anda menemukannya? Bagaimana Anda tahu ketika Anda menemukannya jika Anda tidak tahu frekuensinya? Saya perlu informasi lebih lanjut untuk melihat apakah itu dapat dipecahkan.

— Andy alias

Sudah ada nada frekuensi yang sama persis di sistem. Dan metode sapuan akan bekerja karena semua nada murni lainnya diketahui memiliki amplitudo yang lebih rendah.

— Rolf Ostergaard

\sqrt{I^{2} + Q^{2}}

$\sqrt{I^2+Q^2}$

Terima kasih. Saya mendapatkan ide, tetapi bisakah Anda lebih spesifik? Katakanlah nada referensi adalah -10dBm, di mana Anda akan meletakkan tahapan gain? Bisakah Anda menyarankan mixer yang cocok yang akan menghasilkan oke? (sirkuit mini dll tidak apa-apa)

— Rolf Ostergaard