[發明專利]一種用于功放保護的駐波電壓保護電路

在審

• 申請號: 201410845795.6
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104579191A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 高懷;田婷;王鋒;丁杰;施海健
• 申請（專利權）人: 蘇州英諾迅科技股份有限公司
• 主分類號: H03F1/52
• 分類號: H03F1/52
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明涉及一種用于功放保護的駐波電壓保護電路。

背景技術

輸出功率超過2W的功率放大器，在實際電路應用中，由于負載開路、短路或失配，功放輸出的集電極端口呈現比較高的駐波分布，使射頻能量不能有效地傳輸出去，大部分能量轉換成熱，造成熱積累，一方面降低了功放效率，另一方面，將造成功放熱燒毀。

現有的功放保護電路有工藝改進與電路設計兩種方式。改進工藝是通過增加集電極的厚度以及增大集電極參雜來提高BVceo，但是這種方式會降低功放的射頻性能并且成本較高。電路設計分為片上保護電路設計與片外保護電路設計。片上保護電路大多數是通過電壓或電流檢測器檢測輸出集電極的電壓或電流，利用反饋環路將電壓或電流值鉗位在某個安全值，但是這些保護電路結構比較復雜，且不可移植，不同的PA需要進行不同設計，并且增大了芯片面積，增加了成本。

發明內容

本發明目的在于提供一種用于功放保護的駐波電壓保護電路，利用動態負載的思想，在功放輸出開路、短路或者失配的情況下，保護功放不被燒毀

為了解決現有技術中的這些問題，本發明提供的技術方案是：

一種用于功放保護的駐波電壓保護電路，與功率放大器匹配的負載與功率放大器的輸出端相連，駐波電壓保護電路接在功率放大器與負載之間，駐波電壓保護電路包括依次連接的駐波比檢測電路以及泄放通路，駐波比檢測電路的一端與功率放大器的輸出端相連，駐波比檢測電路的另一端接入泄放通路，泄放通路的另一端接地。

對于上述技術方案，發明人還有進一步的優化實施方案。

作為優化，所述駐波比檢測電路檢測到功率放大器的輸出電壓大于設定好的限定值時，泄放通路工作、用于為射頻能量提供傳輸通路。

進一步，駐波比檢測電路由串聯的若干二極管組成，根據二極管的鉗位電壓以及功放保護的需求設計所需串聯的二極管數目。

更進一步，當駐波信號的電壓值大于二極管串的鉗位電壓時，二極管串導通，相當于開關開啟，此時信號泄放通路發揮作用，將射頻能量泄放到地；當駐波電壓小于二極管串的鉗位電壓時，二極管串不導通，相當于開關關閉，信號泄放通路不產生作用。

作為優化，信號泄放通路由有源晶體管（BJT、HBT、FET等）或者無源的電阻實現。

另外，用于交流電路中的功放保護電路包括分別用于保護正負高壓的兩路駐波電壓保護電路，為正向駐波電壓保護電路與反向駐波電壓保護電路。

相對于現有技術中的方案，本發明的優點是：

本發明所描述的用于功放保護的駐波電壓保護電路，通過在功放輸出端與負載之間設置駐波電壓保護電路，通過駐波比檢測電路檢測供方的輸出，以駐波比作為參量，來衡量負載是否存在失配的情況，并在負載失配、供方輸出開路或短路的情況下，通過泄放通路為射頻能量提供傳輸通路，進而保護功放不被燒毀。本發明是片外集成，結構簡單，可以方便的接在功放輸出端口與負載或者天線之間。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：

圖1為本發明所述的駐波電壓保護電路的原理圖；

圖2為本發明實施例的動態負載的原理示意圖；

圖3為本發明駐波電壓保護電路一種實施例的原理圖。

具體實施方式

以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應理解，這些實施例是用于說明本發明而不限于限制本發明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據具體廠家的條件做進一步調整，未注明的實施條件通常為常規實驗中的條件。

本實施例描述了一種用于功放保護的駐波電壓保護電路，其原理圖如圖1所示，其中PA是功率放大器，R_L為匹配的負載，R_L’為泄放通路的阻抗，Γ_L為負載R_L失配時，失配阻抗與R_L’的合成阻抗。

與功率放大器匹配的負載與功率放大器的輸出端相連，駐波電壓保護電路接在功率放大器PA與負載R_L之間，駐波電壓保護電路包括依次連接的駐波比檢測電路Ⅰ以及泄放通路Ⅱ，駐波比檢測電路的一端與功率放大器的輸出端相連，駐波比檢測電路的另一端接入泄放通路，泄放通路的另一端接地。

我們考慮負載開路時的極限情況，功放保護電路所利用的動態負載原理如圖2所示：電路正常工作時，負載線如R_L所示；當負載開路時，負載無窮大，此時，負載線R_L’發揮作用，與失配的R_L合成新的負載線Γ_L。