[發明專利]微波開關的故障檢測組件和故障檢測方法

有效

• 申請號: 201410462612.2
• 申請日: 2014-09-12
• 公開（公告）號: CN104181461B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 王偉光;王斐斐
• 申請（專利權）人: 四川九洲電器集團有限責任公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司51214
• 代理人: 徐宏

技術領域

本發明涉及微波通信技術領域，尤其是一種微波開關的故障檢測組件和故障檢測方法。

背景技術

PIN二極管是20世紀50年代發展起來的一種新型二極管，PIN二極管在P和N半導體層之間加入一薄層低摻雜的本征(Intrinsic)半導體層，故稱PIN二極管。PIN二極管可以作為整流二極管使用，具有整流功率大、正向電阻低、整流效率高等特點。但是隨著被整流信號頻率提高，PIN二極管的整流效應逐漸變差，到了微波頻段，PIN二極管的響應變慢，其阻抗不易被射頻功率所控制，而是由直流偏置決定。當PIN二極管處于反向偏置時(即P半導體層加負電壓)時，呈現高阻狀態，即斷開；當PIN二極管處于正向偏置(即P半導體層加正電壓)時，呈現低阻狀態，接近短路，即導通。因此，PIN二極管可以用于射頻通道的微波開關。

微波開關具有正向偏置時能獲得接近短路、反向偏置時能獲得開路的特點，具有射頻功率損耗小、隔離度高、開關切換速度快、體積和重量小等特點，所以微波開關在微波控制電路設計中應用十分廣泛。但是，微波開關承受功率一般都不夠高，在大功率射頻工作狀態下，微波開關內的二極管(即PIN二極管)易被擊穿，二極管被擊穿時，工作電流瞬時增加，如果微波開關內的二極管長時間處于擊穿狀態，會導致微波開關燒毀。

目前微波開關普遍采用增加體積和重量大、增加射頻通道功率損耗的隔離器或射頻功率耦合器的大功率保護設計，以圖在大功率射頻工作狀態下對微波開關進行保護。然而這樣的大功率保護設計不利于微波開關的小型化設計，況且即使采用了隔離器或射頻功率耦合器進行大功率保護設計，也仍然無法完全阻止微波開關被擊穿或燒毀，所以當微波開關被擊穿或燒毀時，無法得知相應故障信息。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：針對上述存在的問題，提供一種微波開關的故障檢測組件和故障檢測方法，能夠在微波開關被大功率射頻信號擊穿以及燒毀時及時進行相應的報警。

本發明采用的一種技術方案是提供一種微波開關的故障檢測組件，所述故障檢測組件耦接于電源和所述微波開關之間，所述微波開關包括第一二極管和第二二極管，所述故障檢測組件包括限流單元、檢測單元和驅動單元，其中，所述限流單元用于接收所述電源輸出的電源電壓，并根據所述電源電壓生成驅動信號、第一門限電壓和第二門限電壓，其中，所述第一門限電壓高于所述第二門限電壓，所述驅動信號包括驅動電壓和驅動電流；所述驅動單元用于接收所述驅動電壓，根據所述驅動電壓生成導通電壓和截止電壓，并按照預置的控制時序將所述截止電壓輸出至所述第一二極管、將所述導通電壓輸出至所述第二二極管，以使所述微波開關處于發射狀態或者將所述導通電壓輸出至所述第一二極管、將所述截止電壓輸出至所述第二二極管，以使所述微波開關處于接收狀態；所述檢測單元用于接收所述第一門限電壓和所述第二門限電壓，并檢測所述驅動電流，將所述驅動電流轉換為檢測電壓，將所述檢測電壓分別與所述第一門限電壓和所述第二門限電壓進行比較，在所述檢測電壓高于所述第一門限電壓時，生成擊穿報警信號，在所述檢測電壓低于所述第二門限電壓時，生成故障報警信號。

優選地，所述檢測單元還用于在所述檢測電壓低于所述第一門限電壓時以及所述檢測電壓高于所述第二門限電壓時，生成正常狀態信號。

優選地，所述檢測單元具體用于在所述檢測電壓低于預定百分比的所述第一門限電壓以及高于預定百分比的所述第二門限電壓時，生成所述正常狀態信號。

優選地，所述限流單元還用于對所述驅動信號進行限流，以濾除所述驅動電流中的尖峰電流和電涌。

優選地，所述驅動單元具體用于根據所述驅動電壓生成鏡像驅動電壓，并根據所述驅動電壓和所述鏡像驅動電壓生成所述導通電壓和所述截止電壓，其中，所述鏡像驅動電壓和所述驅動電壓幅值相同、極性相反。