[发明专利]用于RF和微波电路保护的微等离子体限制器

说明书

用于RF和微波电路保护的微等离子体限制器。本文公开了一种被配置成保护精密电子器件免受高功率信号的保护电路。为此，所述保护电路包括限制器电路，该限制器电路包括相变材料，以防止高功率信号到达一个或更多个电子电路。当施加信号的能量超过阈值时，所述相变材料自动呈现限制状态，这限制了传递到任何关联电子器件上的信号的能量。

技术领域

本发明涉及用于RF和微博电路保护的微等离子体限制器(plasma limiter)。

背景技术

许多电子电路容易受因高功率信号而造成的损坏。例如，被设计成检测低功率信号、嘈杂环境中的信号等的射频(RF)设备(例如低噪声放大器、下变频器混频器电路等)通常易受高功率信号的损坏。这种高功率信号可以以任何数量的形式存在(例如，高功率微波信号、电磁脉冲等)，和/或由任何数量的境况(例如，由雷达发送器发送的信号、雷击、电源浪涌、静电、干扰、同时发送/接收系统的共址干扰等)造成。因此，有必要防止发生这种高功率信号，或者提供用于保护精密电子器件免受这种高功率信号的一些手段。

常规电气系统可以使用电涌保护装置来防止高功率信号到达精密电子器件。例如，电流限制器可以使用特殊的二极管(例如，P掺杂、本征、N掺杂(PIN)二极管)来阻止高功率信号。然而，这样的保护电路很昂贵，具有有限的功率处理容量，和/或具有高插入损耗。因此，仍然需要保护功率敏感的电子器件免受高功率信号的改进的保护电路。

发明内容

本公开涉及用于改进保护免受高功率信号的方法、装置、系统、计算机程序产品、软件，和/或介质。为此，本文所提出的各个方面使用限制器电路，该限制器电路包括相变材料，以防止高功率信号到达一个或更多个电子电路。当施加信号的能量超过阈值时，所述相变材料呈现限制状态，这限制了传递到任何关联电子器件上的信号的能量。

本公开公开了一种保护电路，其被配置成保护一个或更多个电子电路免受高功率信号。所述保护电路包括第一端口、第二端口、传输线路，以及限制器电路。所述第一端口和所述第二端口电连接至所述传输线路的相反两端。所述第二端口在操作时连接至所述一个或更多个电子电路。所述限制器电路在操作时连接至所述传输线路，并且包括与谐振器连通的相变材料。当在所述第一端口处接收的信号的能量超过阈值时，所述相变材料按限制状态配置以限制在所述第二端口处所述信号的能量。

根据另一方面，当在所述第一端口处接收的所述信号的能量低于所述阈值时，所述相变材料按非限制状态配置。

根据另一方面，所述限制器电路选择性地电连接在所述传输线路与地之间，所述限制状态包括导电状态，并且当在所述第一端口处接收的所述信号的能量超过所述阈值时，所述相变材料按导电状态配置以将在所述第一端口处接收的所述信号的能量的至少一部分重定向至所述地。

根据另一方面，所述限制器电路邻近所述传输线路设置，所述限制状态包括电磁耦合状态，并且当在所述第一端口处接收的所述信号的能量超过所述阈值时，所述相变材料按电磁耦合状态配置，以使所述第一端口的阻抗相对于所述第二端口的阻抗不匹配。

根据另一方面，按所述限制状态配置的所述相变材料吸收在所述第一端口处接收的所述信号的能量的至少一些，以限制在所述第二端口处所述信号的能量。

根据另一方面，所述保护电路还包括间隙芯片，该间隙芯片包括密封腔室、第一导体，以及第二导体。所述相变材料设置在所述密封腔室中。所述第一导体至少部分地设置在所述密封腔室内并且从所述密封腔室延伸。所述第二导体与所述第一导体间隔开，至少部分地设置在所述密封腔室内，并且从所述密封腔室延伸，其中，所述第一导体和所述第二导体电连接至所述谐振器。

根据另一方面，所述相变材料包括空气。

根据另一方面，所述相变材料包括惰性气体、热致变色材料，或电致变色材料。