[發明專利]射頻限幅保護電路

有效

• 申請號: 201210547797.8
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103873021A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 楊世朝;鐘偉東
• 申請（專利權）人: 京信通信系統（中國）有限公司
• 主分類號: H03K3/02
• 分類號: H03K3/02
• 代理公司: 北京市立方律師事務所 11330
• 代理人: 劉延喜

技術領域

本發明涉及射頻電路，具體涉及一種射頻限幅保護電路。

背景技術

射頻接收機由于在大功率信號的接收中易產生飽和、堵塞、信號失真甚至功率過大而燒毀電路元件，因此需要在射頻接收機的前級接一限幅保護電路，同時限幅保護電路需要具備如下特性：輸入信號低于門限值時保護電路應具有極低的插入損耗；輸入信號高于門限值時保護電路應具有極高的隔離度；保護電路應擁有較短的響應時間，同時能夠承受較高的功率沖擊。

傳統上，這類限幅保護電路由肖特基二極管構成，利用了二極管整流電路的特性。但隨著現代移動通信技術的發展，通信頻率及功率都大幅度的提高，而肖特基二極管已無法滿足更高的功率要求。

通常的限幅電路用在接收機系統前端時，在限幅狀態下具有較高的駐波比，反射的信號通過天線輻射回空間中，并不會對整個電子系統造成影響。但當限幅電路用于系統的射頻鏈路中間時，特別是功率放大電路等一些敏感電路中，這種電路失配將可能引起功放性能惡化甚至自激燒毀。因此，現有限幅保護電路設計技術中需要一種減小這種影響的方法。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術中存在的問題提供一種在限幅狀態下減小反射的射頻限幅保護電路。

為達到上述發明的目的，本發明通過以下技術方案實現：

一種射頻限幅保護電路，其特征在于，包括信號分合模塊和限幅模塊，該信號分合模塊將一輸入信號分成若干待處理信號向限幅模塊輸送，該限幅模塊對應所述待處理信號個數而設置相對應的支路用于處理該信號，各支路具有相同的拓撲結構，當所述輸入信號為低功率信號時，限幅模塊的每一支路將低功率信號通過諧振回路基本無損耗地反射回信號分合模塊；當輸入信號為高功率信號時，限幅模塊將高功率信號通過π型低通濾波回路及負載元件而消耗信號功率，從而降幅返回信號分合模塊；信號分合模塊將返回的若干信號合并后輸出。

所述信號分合模塊包括3dB電橋，該3dB電橋具有一輸入端口、一輸出端口以及兩個雙向端口，所述輸入端口用于接收所述輸入信號；所述雙向端口用于將3dB電橋分路后形成的所述待處理信號傳輸給所述限幅模塊各相應支路處理，并接收各支路處理后返回的信號；所述輸出端口用于輸出3dB電橋對所述返回的信號進行合路后的信號。

所述3dB電橋為分路相位相差90度的3dB電橋。

所述限幅模塊的每個支路包括用于隔絕其所連接的雙向端口所傳輸的信號的直流的第一電容、串接于第一電容之后對隔直后的信號起限幅控制作用的PIN二極管、串接于該PIN二極管并接地的負載電阻、并聯于該PIN二極管兩極的電感，以及分別于該PIN二極管兩端連接并接地的第二電容和第三電容。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：

本發明的射頻限幅保護電路，利用了90°3dB電橋的特性以及PIN二極管射頻電導調制效應的機理，構成了一種可以改善限幅狀態下失配的射頻限幅保護電路。特點是即使在限幅狀態下，其輸入端口與輸出端口的輸入與輸出信號也能得到較好的匹配，同時也具備限幅保護電路的基本功能。該電路實用性強，在移動通信、航空航天、雷達對抗、醫療射頻等電子系統中有著廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明的射頻限幅保護電路的電路原理圖。

圖2為本發明的射頻限幅保護電路的PIN二極管在截斷狀態下的等效電路圖，此圖給出等效的并聯諧振回路。

圖3為本發明的射頻限幅保護電路的PIN二極管在導通狀態下的等效電路圖，此圖給出等效的π型低通濾波回路。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明：

請參閱圖1，圖1為本發明的射頻限幅保護電路的原理圖，射頻限幅保護電路包括信號分合模塊1和信號限幅模塊2：信號分合模塊1將一輸入信號分成若干待處理信號向限幅模塊2輸送；該限幅模塊2對應所述待處理信號個數而設置相對應的支路用于處理該信號，各支路具有相同的拓撲結構，每個支路對輸入的小功率信號基本無損耗、而對大功率信號具有削弱的特性，并將信號返回信號分合模塊1，信號分合模塊1將返回的若干信號合并后輸出。