[发明专利]射频限幅保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及射频电路，具体涉及一种射频限幅保护电路。

背景技术

射频接收机由于在大功率信号的接收中易产生饱和、堵塞、信号失真甚至功率过大而烧毁电路元件，因此需要在射频接收机的前级接一限幅保护电路，同时限幅保护电路需要具备如下特性：输入信号低于门限值时保护电路应具有极低的插入损耗；输入信号高于门限值时保护电路应具有极高的隔离度；保护电路应拥有较短的响应时间，同时能够承受较高的功率冲击。

传统上，这类限幅保护电路由肖特基二极管构成，利用了二极管整流电路的特性。但随着现代移动通信技术的发展，通信频率及功率都大幅度的提高，而肖特基二极管已无法满足更高的功率要求。

通常的限幅电路用在接收机系统前端时，在限幅状态下具有较高的驻波比，反射的信号通过天线辐射回空间中，并不会对整个电子系统造成影响。但当限幅电路用于系统的射频链路中间时，特别是功率放大电路等一些敏感电路中，这种电路失配将可能引起功放性能恶化甚至自激烧毁。因此，现有限幅保护电路设计技术中需要一种减小这种影响的方法。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术中存在的问题提供一种在限幅状态下减小反射的射频限幅保护电路。

为达到上述发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种射频限幅保护电路，其特征在于，包括信号分合模块和限幅模块，该信号分合模块将一输入信号分成若干待处理信号向限幅模块输送，该限幅模块对应所述待处理信号个数而设置相对应的支路用于处理该信号，各支路具有相同的拓扑结构，当所述输入信号为低功率信号时，限幅模块的每一支路将低功率信号通过谐振回路基本无损耗地反射回信号分合模块；当输入信号为高功率信号时，限幅模块将高功率信号通过π型低通滤波回路及负载元件而消耗信号功率，从而降幅返回信号分合模块；信号分合模块将返回的若干信号合并后输出。

所述信号分合模块包括3dB电桥，该3dB电桥具有一输入端口、一输出端口以及两个双向端口，所述输入端口用于接收所述输入信号；所述双向端口用于将3dB电桥分路后形成的所述待处理信号传输给所述限幅模块各相应支路处理，并接收各支路处理后返回的信号；所述输出端口用于输出3dB电桥对所述返回的信号进行合路后的信号。

所述3dB电桥为分路相位相差90度的3dB电桥。

所述限幅模块的每个支路包括用于隔绝其所连接的双向端口所传输的信号的直流的第一电容、串接于第一电容之后对隔直后的信号起限幅控制作用的PIN二极管、串接于该PIN二极管并接地的负载电阻、并联于该PIN二极管两极的电感，以及分别于该PIN二极管两端连接并接地的第二电容和第三电容。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

本发明的射频限幅保护电路，利用了90°3dB电桥的特性以及PIN二极管射频电导调制效应的机理，构成了一种可以改善限幅状态下失配的射频限幅保护电路。特点是即使在限幅状态下，其输入端口与输出端口的输入与输出信号也能得到较好的匹配，同时也具备限幅保护电路的基本功能。该电路实用性强，在移动通信、航空航天、雷达对抗、医疗射频等电子系统中有着广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明的射频限幅保护电路的电路原理图。

图2为本发明的射频限幅保护电路的PIN二极管在截断状态下的等效电路图，此图给出等效的并联谐振回路。

图3为本发明的射频限幅保护电路的PIN二极管在导通状态下的等效电路图，此图给出等效的π型低通滤波回路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明：

请参阅图1，图1为本发明的射频限幅保护电路的原理图，射频限幅保护电路包括信号分合模块1和信号限幅模块2：信号分合模块1将一输入信号分成若干待处理信号向限幅模块2输送；该限幅模块2对应所述待处理信号个数而设置相对应的支路用于处理该信号，各支路具有相同的拓扑结构，每个支路对输入的小功率信号基本无损耗、而对大功率信号具有削弱的特性，并将信号返回信号分合模块1，信号分合模块1将返回的若干信号合并后输出。