[發明專利]用于RF和微波電路保護的微等離子體限制器

在審

• 申請號: 201910248518.X
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN110323729A
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: T·A·拉姆
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 黃綸偉;李輝

用于RF和微波電路保護的微等離子體限制器。本文公開了一種被配置成保護精密電子器件免受高功率信號的保護電路。為此，所述保護電路包括限制器電路，該限制器電路包括相變材料，以防止高功率信號到達一個或更多個電子電路。當施加信號的能量超過閾值時，所述相變材料自動呈現限制狀態，這限制了傳遞到任何關聯電子器件上的信號的能量。

技術領域

本發明涉及用于RF和微博電路保護的微等離子體限制器(plasma limiter)。

背景技術

許多電子電路容易受因高功率信號而造成的損壞。例如，被設計成檢測低功率信號、嘈雜環境中的信號等的射頻(RF)設備(例如低噪聲放大器、下變頻器混頻器電路等)通常易受高功率信號的損壞。這種高功率信號可以以任何數量的形式存在(例如，高功率微波信號、電磁脈沖等)，和/或由任何數量的境況(例如，由雷達發送器發送的信號、雷擊、電源浪涌、靜電、干擾、同時發送/接收系統的共址干擾等)造成。因此，有必要防止發生這種高功率信號，或者提供用于保護精密電子器件免受這種高功率信號的一些手段。

常規電氣系統可以使用電涌保護裝置來防止高功率信號到達精密電子器件。例如，電流限制器可以使用特殊的二極管(例如，P摻雜、本征、N摻雜(PIN)二極管)來阻止高功率信號。然而，這樣的保護電路很昂貴，具有有限的功率處理容量，和/或具有高插入損耗。因此，仍然需要保護功率敏感的電子器件免受高功率信號的改進的保護電路。

發明內容

本公開涉及用于改進保護免受高功率信號的方法、裝置、系統、計算機程序產品、軟件，和/或介質。為此，本文所提出的各個方面使用限制器電路，該限制器電路包括相變材料，以防止高功率信號到達一個或更多個電子電路。當施加信號的能量超過閾值時，所述相變材料呈現限制狀態，這限制了傳遞到任何關聯電子器件上的信號的能量。

本公開公開了一種保護電路，其被配置成保護一個或更多個電子電路免受高功率信號。所述保護電路包括第一端口、第二端口、傳輸線路，以及限制器電路。所述第一端口和所述第二端口電連接至所述傳輸線路的相反兩端。所述第二端口在操作時連接至所述一個或更多個電子電路。所述限制器電路在操作時連接至所述傳輸線路，并且包括與諧振器連通的相變材料。當在所述第一端口處接收的信號的能量超過閾值時，所述相變材料按限制狀態配置以限制在所述第二端口處所述信號的能量。

根據另一方面，當在所述第一端口處接收的所述信號的能量低于所述閾值時，所述相變材料按非限制狀態配置。

根據另一方面，所述限制器電路選擇性地電連接在所述傳輸線路與地之間，所述限制狀態包括導電狀態，并且當在所述第一端口處接收的所述信號的能量超過所述閾值時，所述相變材料按導電狀態配置以將在所述第一端口處接收的所述信號的能量的至少一部分重定向至所述地。

根據另一方面，所述限制器電路鄰近所述傳輸線路設置，所述限制狀態包括電磁耦合狀態，并且當在所述第一端口處接收的所述信號的能量超過所述閾值時，所述相變材料按電磁耦合狀態配置，以使所述第一端口的阻抗相對于所述第二端口的阻抗不匹配。

根據另一方面，按所述限制狀態配置的所述相變材料吸收在所述第一端口處接收的所述信號的能量的至少一些，以限制在所述第二端口處所述信號的能量。

根據另一方面，所述保護電路還包括間隙芯片，該間隙芯片包括密封腔室、第一導體，以及第二導體。所述相變材料設置在所述密封腔室中。所述第一導體至少部分地設置在所述密封腔室內并且從所述密封腔室延伸。所述第二導體與所述第一導體間隔開，至少部分地設置在所述密封腔室內，并且從所述密封腔室延伸，其中，所述第一導體和所述第二導體電連接至所述諧振器。

根據另一方面，所述相變材料包括空氣。

根據另一方面，所述相變材料包括惰性氣體、熱致變色材料，或電致變色材料。