[实用新型]一种微波功率放大器开路保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波射频设备开路保护技术领域，具体涉及一种微波功率放大器开路保护装置。 

背景技术

目前，体积小、重量轻的小型微波功率放大器广泛应用于各种小型通信设备或便捷式通信设备中，微波功率放大器是这些设备中重要的组成部件。在某些情况下，由于某种原因小型通信设备中的微波功率放大器和天线负载断开从而导致微波功率放大器输出端开路，这样微波功率放大器输出功率的大部分将会反射回来，而微波功率放大器末级的功率放大单片无法承受反射功率，导致放大单片烧毁，致使整个通信设备不能继续使用。

一般情况下，为防止微波功率放大器输出端因开路而烧毁，在设计微波功率放大器时，微波功率放大器的输出端常常加装一个隔离器。当微波功率放大器的输出端开路时，输出功率的大部分会反射到隔离器上并被隔离器的负载吸收，从而保护了放大单片不被反射功率烧毁。一般来说，小型通信设备要求设计轻巧并便于携带，应尽可能的减小其体积和重量。隔离器的体积一般较大，微波功率放大器加装隔离器势必会造成微波功率放大器体积的增大，无法满足小型通信设备在体积和重量方面的要求。而且隔离器都会有一定的插损，隔离器加装在微波功率放大器的输出端会造成微波功率放大器的部分输出功率消耗在隔离器上，使微波功率放大器的工作效率降低。当微波功率放大器的输出端开路时，隔离器的负载会吸收大部分的反射功率，这样隔离器负载温度将升高。小型通信设备一般没有空间设置太多的散热装置，温度升高到一定程度时也会使微波功率放大器因温度过高而烧毁。当微波功率放大器输出端开路时，功放一直处于工作状态，大部分的功率能量被隔离器吸收，造成了电池的电能浪费和寿命缩短。 

实用新型内容

针对现有微波功率放大器开路保护技术中存在的装置体积和重量较大、插损较大、升温效果明显和电源电能损耗较大等不足，本实用新型提供了一种微波功率放大器开路保护装置。

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：

 一种微波功率放大器开路保护装置，包括耦合单元、检波单元、开路信号产生单元、控制单元和电源。微波功率放大器开路时的反射信号依次经所述耦合单元、检波单元、开路信号产生单元和控制单元至微波功率放大器各级放大电路的电源端。电源分别为检波单元、开路信号产生单元和控制单元供电。

    具体的，耦合单元包括耦合器U1、电阻R1和微带线W1。检波单元包括检波器IC1和检波器IC1的外围电路。开路信号产生单元包括比较器IC2、比较器IC2的外围电路、D触发器IC3和D触发器IC3的外围电路。控制单元包括三极管T1~T2、PMOS场效应管T3和电阻R7~R11。

具体的，耦合器U1的输入端接微波功率放大器的射频输出端，耦合器U1的输出端接微波功率放大器的负载，电阻R1接在耦合器U1的耦合端和地之间，微带线W1接在耦合器U1的隔离端和检波器IC1的信号输入端之间，检波器IC1的使能端接电源。

具体的，比较器IC2的同相端接检波器IC1的信号输出端，比较器IC2的反相端通过比较器IC2的外围电路设置门限电压，比较器IC2的电源端分别接电源和地，比较器IC2的输出端接所述D触发器IC3的时钟信号输入端，D触发器IC3的信号输入端接电源，D触发器IC3的使能端接电源。

具体的，电阻R7接在三极管T1的基极和D触发器IC3的同相输出端之间，电阻R8接在三极管T1的集电极和电源之间，三极管T1的发射极接地，电阻R9接在三极管T1的集电极和三极管T2的基极之间，电阻R11和电阻R10串联后接在三极管T2的集电极和电源之间，三极管T2的发射极接地，三极管T2的集电极接微波功率放大器使能控制端；PMOS场效应管T3的漏极接微波功率放大器各级放大电路的电源端，PMOS场效应管T3的源极接电源，PMOS场效应管T3的栅极接电阻R11和电阻R10的串联节点。

    具体的，检波器IC1的外围电路包括电阻R2~R3和电容C1。电阻R2接在检波器IC1的信号输出端和Vm端之间，电阻R3接在检波器IC1的Vm端和地之间，电容C1接在检波器IC1的使能端和地之间。

具体的，比较器IC2的外围电路包括电阻R4~R6和电容C2。电阻R4接在比较器IC2的同相端和检波器IC1的信号输出端之间，电阻R6和电阻R5串联后接在电源和地之间，比较器IC2的反相端接电阻R6和电阻R5的串联节点，电容C2接在比较器IC2的使能端和地之间。