[实用新型]一种微波功率放大器失配保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种微波功率放大器失配保护装置。

背景技术

随着固态功率放大器技术的发展，小型化、高功率成为微波功率放大器 的发展趋势。在实际应用中，微波放大器输出端存在阻抗失配的情况，这种 情况下，输出功率的一部分被反射回放大器，放大器可能由于被反射的功率 而承受热负荷，引起非常大的功率损耗，导致放大器结温上升，较高的工作 温度环境会使得放大器受损或甚至被损坏，降低放大器的可靠性和使用寿 命。为解决功率放大器输出端由于失配引起的高反射功率，功率放大器输出 端需要采取保护措施。

传统的保护方法是放大器输出端采用铁氧体隔离器，如图1所示，这种 方法将输出端反射回的功率通过隔离器的负载吸收，但隔离器体积、重量较 大，尤其低频时隔离器尺寸大、难于集成，大大限制了固态功率放大器的小 型化和集成化。

一种保护方法是通过检测输出失配反射的功率引起的放大器功率管附 近的温度，当温度上升到一定值关闭放大器。而电压过高也会引起放大器功 耗增加导致功率管温度上升，这种方法无法区分放大器输出失配还是电压过 高。一种方法是通过在输出端设置驻波检测单元和功率泄放单元，检测放大 器驻波失配时，将放大器反射回的功率引入到泄放单元，这种方法无法在放 大器出现故障时关闭放大器，降低整机功耗。一种方法是通过输出端增加输 出匹配网络，这种方法在功放输出端会引入额外的插入损耗，降低功放漏极 效率。如果对微波功率放大器进行供电控制，传统实现方式是增加外控接插 件和控制电路。其缺点为增加了微波功率放大器的对外接口，导致整个功放 外围接口复杂并且不容易进行操作控制。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提出了一种微 波功率放大器失配保护装置，采用检测输出反射功率的方法，实现对微波功 率放大器的供电控制，避免反射信号过大时对驱动放大器及功率放大器的损 伤，以此提高微波功率放大器的可靠性。

本实用新型所采用的技术方案是：一种微波功率放大器失配保护装置， 与射频电路连接，包括：驱动放大器、功率放大器、耦合器、检波电路、 MOS开关驱动器、MOS开关；射频电路的输出端连接驱动放大器的输入端， 驱动放大器的输出端连接功率放大器的输入端，功率放大器的输出端连接耦 合器的输入端，耦合器通过微波输出端口连接负载，耦合器的耦合端连接检 波电路，检波电路输出端连接MOS开关驱动器，MOS开关驱动器连接MOS 开关，MOS开关连接驱动放大器、功率放大器；射频电路输出的微波信号 从微波输入端口输入到驱动放大器、功率放大器进行功率放大，耦合器将放 大后的微波信号输出到负载，耦合器提取负载失配反射的微波信号，送入检 波电路，检波电路将输入的微波信号检波后变成直流信号，直流信号控制 MOS开关输出低电平切断驱动放大器和功率放大器，或输出高电平接通驱 动放大器和功率放大器。

所述微波功率放大器失配保护装置还包括用于为保护装置提供供电的 电源电路，电源电路与驱动放大器、功率放大器、检波电路、MOS开关驱 动器、MOS开关同时连接。

本实用新型与现有技术相比的优点在于：

(1)本实用新型解决了微波功率放大器失配保护的技术问题，切实保 护了功率放大器的安全，相比现有技术，兼顾了较大的功率容量、低插损、 高效率合成，较小的体积、较简单的控制信号的优点，有益于实现小型化、 大功率、高效率、低成本和高可靠的微波功率放大器。

(2)本实用新型通过判断端口匹配情况，从而在端口错误阻抗匹配时， 保护电路能够及时关闭放大器，从而起到保护功能，降低了微波功率放大器 的整机功耗，提高了微波功率放大器整机电源效率。

(3)本实用新型的微波功率放大器失配保护装置有效降低了输出端插 入损耗，提高了微波功率放大器输出功率，提高了整机电源效率。与传统带 外控接口微波功率放大器相比，节省了微波功率放大器外接控制插座及长距 离控制线，减小了整机的体积，简化了外围控制电路，方便了微波功率放大 器的使用和控制。

(4)本实用新型与现有技术相比，减少了隔离器的使用，传统带隔离 器微波功率放大器体积大，难集成相比，本实用新型减小了整机的体积和重 量，有利于微波功率放大器的小型化、集成化。

附图说明