在射频和微波信号检测领域，检波器是将高频信号转换为可测量直流信号的关键器件。根据工作原理和电路结构的不同，检波器主要分为两类：偏置检波器和零偏置检波器。

什么是检波器？

检波器通常用来检测射频信号的幅度信息，应用广泛，如功率测量、电平检测和调制解调等。它可以将高频交流信号经过非线性元件（如二极管）转换为直流信号，实现信号的幅度检测。

两者的区别

工作原理

偏置检波器 ：通过外部电路为检波二极管提供一个初始的正向偏置电压，使二极管处于微微导通的状态。当输入信号较小时，这个偏置电压能让二极管更容易导通，从而对小信号进行检波，减小死区电压对信号检测的影响。

零偏置检波器 ：无需外部提供偏置电压，依靠二极管自身的特性来进行检波。以肖特基二极管为例，其利用金属与半导体接触时形成的肖特基势垒，在零偏置下也能实现开关功能，从而对输入信号的包络进行提取。

性能特点

偏置检波器 ：由于有偏置电压，能够有效减小检波死区，提高对小信号的检测能力，使输出电压与输入信号之间有更好的线性关系。例如在幅度调制信号检测中，可更准确地还原调制信号的幅度变化。不过，偏置电路会增加电路的复杂性和功耗，在没有输入信号时，二极管处于弱导通状态，电路仍有少量电流流过，会导致一定的能耗。

零偏置检波器 ：具有高灵敏度，能够在低输入功率条件下有效检测信号，适用于待机或侦听模式下无主电源可用的场景，如 RFID 应用，可降低系统功耗和成本。其功耗低，通常只有一个肖特基二极管和相关阻抗匹配元件，无额外功耗，且成本也相对较低。此外，零偏置肖特基二极管检波器在毫米波和亚毫米波频段具有更快的响应速度，其时间常数仅受结区电容和负载电阻的限制。

应用场景

偏置检波器 ：常用于对信号检测精度要求较高，且有稳定电源供应的场合，如一些专业的通信接收设备、音频视频信号处理等领域，能够更好地还原信号的细节和幅度信息。

零偏置检波器 ：广泛应用于无线通信、射频识别（RFID）、雷达和微波系统、毫米波和亚毫米波功率检测等领域。例如在 RFID 系统中，与简易天线组成接收机，实现信息的准确传输；在毫米波通信和亚毫米波功率检测中，可有效地对微波射频至毫米波范围内的电磁波辐射进行检验和混频。

电路设计与成本

偏置检波器 ：需要设计偏置电路来提供稳定的偏置电压，这增加了电路设计的复杂性和元件数量。同时，偏置电路的加入可能会引入额外的噪声和干扰，对电路的性能产生一定影响。

零偏置检波器 ：无需偏置电路，电路结构相对简单，减少了元件数量和电路复杂度，降低了成本，同时也提高了系统的可靠性和稳定性，便于小型化设计和大规模集成。

总的来说，偏置检波器和零偏置检波器各有优劣，具体选择应根据应用需求权衡灵敏度、线性度、功耗和成本。在信号强度较强且对成本敏感的场合，零偏置检波器是理想选择；而在需要高灵敏度和高线性度的精密测量领域，偏置检波器则更适合。

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