[发明专利]微波开关的故障检测组件和故障检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及微波通信技术领域，尤其是一种微波开关的故障检测组件和故障检测方法。

背景技术

PIN二极管是20世纪50年代发展起来的一种新型二极管，PIN二极管在P和N半导体层之间加入一薄层低掺杂的本征(Intrinsic)半导体层，故称PIN二极管。PIN二极管可以作为整流二极管使用，具有整流功率大、正向电阻低、整流效率高等特点。但是随着被整流信号频率提高，PIN二极管的整流效应逐渐变差，到了微波频段，PIN二极管的响应变慢，其阻抗不易被射频功率所控制，而是由直流偏置决定。当PIN二极管处于反向偏置时(即P半导体层加负电压)时，呈现高阻状态，即断开；当PIN二极管处于正向偏置(即P半导体层加正电压)时，呈现低阻状态，接近短路，即导通。因此，PIN二极管可以用于射频通道的微波开关。

微波开关具有正向偏置时能获得接近短路、反向偏置时能获得开路的特点，具有射频功率损耗小、隔离度高、开关切换速度快、体积和重量小等特点，所以微波开关在微波控制电路设计中应用十分广泛。但是，微波开关承受功率一般都不够高，在大功率射频工作状态下，微波开关内的二极管(即PIN二极管)易被击穿，二极管被击穿时，工作电流瞬时增加，如果微波开关内的二极管长时间处于击穿状态，会导致微波开关烧毁。

目前微波开关普遍采用增加体积和重量大、增加射频通道功率损耗的隔离器或射频功率耦合器的大功率保护设计，以图在大功率射频工作状态下对微波开关进行保护。然而这样的大功率保护设计不利于微波开关的小型化设计，况且即使采用了隔离器或射频功率耦合器进行大功率保护设计，也仍然无法完全阻止微波开关被击穿或烧毁，所以当微波开关被击穿或烧毁时，无法得知相应故障信息。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种微波开关的故障检测组件和故障检测方法，能够在微波开关被大功率射频信号击穿以及烧毁时及时进行相应的报警。

本发明采用的一种技术方案是提供一种微波开关的故障检测组件，所述故障检测组件耦接于电源和所述微波开关之间，所述微波开关包括第一二极管和第二二极管，所述故障检测组件包括限流单元、检测单元和驱动单元，其中，所述限流单元用于接收所述电源输出的电源电压，并根据所述电源电压生成驱动信号、第一门限电压和第二门限电压，其中，所述第一门限电压高于所述第二门限电压，所述驱动信号包括驱动电压和驱动电流；所述驱动单元用于接收所述驱动电压，根据所述驱动电压生成导通电压和截止电压，并按照预置的控制时序将所述截止电压输出至所述第一二极管、将所述导通电压输出至所述第二二极管，以使所述微波开关处于发射状态或者将所述导通电压输出至所述第一二极管、将所述截止电压输出至所述第二二极管，以使所述微波开关处于接收状态；所述检测单元用于接收所述第一门限电压和所述第二门限电压，并检测所述驱动电流，将所述驱动电流转换为检测电压，将所述检测电压分别与所述第一门限电压和所述第二门限电压进行比较，在所述检测电压高于所述第一门限电压时，生成击穿报警信号，在所述检测电压低于所述第二门限电压时，生成故障报警信号。

优选地，所述检测单元还用于在所述检测电压低于所述第一门限电压时以及所述检测电压高于所述第二门限电压时，生成正常状态信号。

优选地，所述检测单元具体用于在所述检测电压低于预定百分比的所述第一门限电压以及高于预定百分比的所述第二门限电压时，生成所述正常状态信号。

优选地，所述限流单元还用于对所述驱动信号进行限流，以滤除所述驱动电流中的尖峰电流和电涌。

优选地，所述驱动单元具体用于根据所述驱动电压生成镜像驱动电压，并根据所述驱动电压和所述镜像驱动电压生成所述导通电压和所述截止电压，其中，所述镜像驱动电压和所述驱动电压幅值相同、极性相反。