[发明专利]一种具有微波大功率限幅器的雷达收发转换开关

说明书

技术领域

本发明涉及雷达收发开关技术领域，尤其涉及一种具有微波大功率限幅器的雷达收发转换开关。

背景技术

限幅器是将输出功率限制在某一特定电平之下的微波无源半导体控制器件，作为雷达收发转换开关中接收机前端设备的保护装置，当输入信号低于限幅门限电平时，限幅器将以低插入损耗、小驻波系数状态予以放行。

现有技术国内普遍采用薄I层PIN二极管和功率变容二极管设计限幅器，其所处理微波功率的能力与二极管本身的耗散功率、击穿电压、散热条件相关；另外还与输入RF（Radio Frequency，射频）信号的频率、脉冲宽度和占空比有关。如何选择二极管是设计高功率限幅器的关键，在以往的分析与设计中，常忽视载流子在微波场内的运动特点，而将实际上并不能完全代表二极管在微波场中的行为特征的等效电路及其直流参数作为器件定量分析的依据，自然也就得不到确切的结果，导致现有限幅器功率容量多在瓦级以内，无法改善处理微波功率的能力。

发明内容

本发明提出了一种具有微波大功率限幅器的雷达收发转换开关，以提高限幅器的功率容量。

本发明提出的一种具有微波大功率限幅器的雷达收发转换开关，包括：发射机、第一铁氧体环流器、负载器、第二铁氧体环流器、天线、接收机、微波大功率限幅器；发射机用于发出射频信号；第一铁氧体环流器的第一端与发射机连接，第一铁氧体环流器的第二端与负载器连接，第一铁氧体环流器的第三端与第二铁氧体环流器的第一端连接，第二铁氧体环流器的第二端与天线连接，接收机与第二铁氧体环流器的第三端连接用于接收天线接收到的回波信号；微波大功率限幅器由长寿命载流子二极管构成，微波大功率限幅器设置在第二铁氧体环流器的第三端与接收机之间；

在发射工作状态下，发射机发出射频信号，射频信号从第一铁氧环流器的第一端进入第一铁氧环流器并从第一铁氧环流器的第三端输出，然后从第二铁氧体环流器的第一端输入第二铁氧体环流器并从第二铁氧体环流器的第二端输出，经过波导管到达天线发射出去；在接收工作状态下，天线接收回波信号，经过波导管从第二铁氧体环流器的第二端输入并从第二铁氧体环流器的第三端输出，然后进入接收机。

本发明中，通过用射频微电子和半导体理论，分析限幅二极管因RF功率过载而烧毁的微观机理，以及二极管内载流子在交变电磁中的运动特征；用长寿命载流子二极管设计大功率限幅器，使限幅器的功率容量提高了一个数量级。

附图说明

图1为本发明实施例中一种具有微波大功率限幅器的雷达收发转换开关的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种长寿命载流子二极管匹配电路图。

具体实施方式

如图1所示，图1为本发明实施例中一种具有微波大功率限幅器的雷达收发转换开关的结构示意图。

参照图1，本发明实施例提出了一种具有微波大功率限幅器的雷达收发转换开关，包括：发射机10、第一铁氧体环流器20、负载器30、第二铁氧体环流器40、天线50、接收机60、微波大功率限幅器70，其中：

发射机10用于发出射频信号；第一铁氧体环流器20的第一端与发射机10连接，第一铁氧体环流器20的第二端与负载器30连接；第二铁氧体环流器40的第一端与第一铁氧体环流器20的第三端连接，第二铁氧体环流器40的第二端与天线50连接；接收机60与第二铁氧体环流器40的第三端连接用于接收天线50接收到的回波信号；微波大功率限幅器70，由长寿命载流子二极管构成，设置在第二铁氧体环流器40的第三端于接收机60之间，长寿命载流子二极管70为阶跃二极管或突变结二极管。

在本发明实施例中其工作过程如下：发射机10发出射频信号，从第一铁氧环流器20的第一端进入第一铁氧环流器20，从第一铁氧环流器20的第三端输出，从第二铁氧体环流器40的第一端输入第二铁氧体环流器40，从第二铁氧体环流器40的第二端输出，经过波导管到达天线50发射出去；天线50接收回波信号，经过波导管从第二铁氧体环流器40的第二端输入，从第二铁氧体环流器40的第三端输出，进入接收机60。