[發明專利]一種提高射頻限幅器耐受功率的方法及射頻限幅器

有效

• 申請號: 201210069536.X
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN102611403A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 張海峰;許慶;向虎
• 申請（專利權）人: 南京國博電子有限公司
• 主分類號: H03G11/00
• 分類號: H03G11/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明涉及一種射頻限幅器，尤其涉及一種可提高耐受功率的射頻限幅器及其設計方法。

背景技術

射頻限幅器主要是用在接收機的前端，用來防止大信號的侵入燒毀后級電路的一種具有保護功能的電路。射頻限幅器能識別和區分高或低電平信號，使其反射或低損耗通過。

目前射頻限幅器通常采用PIN二極管來實現，而無源限幅器的耐受功率受到PIN管的基本特性的限制，為了提高限幅器的耐受功率以往的方法共有兩種：（1）開關式限幅器；（2）半有源限幅器。

開關式限幅器的原理是在大信號到來之前，在PIN管上加一個正向偏流，將大部分功率反射回去從而保護后級電路；在輸入小信號時，去掉加在PIN管上的正向偏流，可以使小信號順利地通過限幅器。這種電路的缺點是需要外加電，需要準確的時序控制，一旦時序控制失誤可能會導致電路的燒毀。

半有源限幅器的原理是當大信號到來時，通過在PIN管輸入端耦合器耦合出適當電平的射頻信號，通過一個檢波二極管檢出一定量的正向偏流加到PIN管上，將大部分功率反射回去從而保護后級電路。這種電路的缺點是電路結構比較復雜，需要另外設計耦合電路，最重要的是用作檢波的肖特基二極管需要具有較高的反向擊穿電壓，比較難于制作，增加了相當大的成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術的缺陷，提供一種提高射頻限幅器的耐受功率的方法，以及一種射頻限幅器。

本發明為解決上述技術問題，采用以下技術方案：

一種提高射頻限幅器的耐受功率的方法，將射頻限幅器設計成包括兩個電容、一個PIN二極管、一個扼流線圈、一個電阻的結構，其中兩個電容串聯在輸入端和輸出端之間；所述PIN二極管的陽極、扼流線圈的一端分別與兩個電容的串聯點連接；所述PIN二極管的陰極接地，所述扼流線圈的另一端與電阻的一端連接，所述電阻的另一端接地。

在使用時，通過提高電阻阻值，使得PIN二極管兩端的電壓增加，從而提高射頻限幅器的耐受功率。

進一步的，對于電阻的阻值選取主要采用實驗的方法：

步驟A，在滿足PIN二極管恢復時間的前提下，調試電阻阻值，通過熱成像實驗驗證射頻限幅器的耐受功率，得到電阻阻值、二極管結溫度、輸入信號功率之間的關系；

步驟B，在保證PIN二極管的結溫度不超過170℃的條件下，將與最大輸入信號功率所對應的電阻阻值，設為滿足射頻限幅器最大耐受功率的電阻阻值，這樣可以保證限幅器的穩定工作和工作壽命。

依照上述方法，本發明還提供一種射頻限幅器，包括兩個電容、一個PIN二極管、一個扼流線圈、一個電阻，其中兩個電容串聯在輸入端和輸出端之間；所述PIN二極管的陽極、扼流線圈的一端分別與兩個電容的串聯點連接；所述PIN二極管的陰極接地，所述扼流線圈的另一端與電阻的一端連接，所述電阻的另一端接地。

本發明采用以上技術方案具有以下技術效果：

本發明通過增加一個和扼流線圈串聯的電阻，使得二極管兩端的電壓增加，從而限幅器的耐受功率就增加。所以通過提高電阻阻值，不僅可以顯著提高耐受功率，而且電路結構簡單、成本低廉。?

附圖說明

附圖1是本發明的電路結構示意圖。

圖中標號解釋：1、2-電容；3-PIN二極管；4-扼流線圈；5-電阻。

具體實施方式

下面結合附圖，對本發明的具體實施方式作詳細說明。

如附圖1所示，本發明將兩個電容串聯在輸入端和輸出端之間，PIN二極管陽極接在兩個電容中間，陰極接地，扼流線圈的另一端與電阻串聯，扼流線圈的一端接于PIN二極管陽極與靠近輸出端口的二極管之間，電阻的另一端接地。

當在該電路中輸入大信號時，PIN管導通，大信號通過PIN管流出，從而大信號不會到后級電路，大信號中的微波信號反射回輸入端。

當電路中輸入小信號時，PIN管不導通，小信號到扼流線圈，扼流線圈過濾小信號中的低頻信號，小信號中的高頻信號則進入后級電路。

本發明采用這樣的連接方法，電路在工作時不僅不需要外加電源，而且電阻的阻值可以決定整個電路的耐受功率。因為增加一個電阻和扼流線圈串聯，二極管兩端的電壓就增加了，從而限幅器的耐受功率就增加了，所以通過提高電阻阻值，就可以提高耐受功率，但因為二極管的恢復時間和回路的阻抗有關系，所以增加電阻阻值就會增加二極管的恢復時間。故在選取阻值時要考慮電路的恢復時間，應在優先滿足電路恢復時間的前提下，選擇最大的電阻阻值，從而使耐受功率增加。