[发明专利]射频放大器输出端失配检测电路及其检测方法

说明书

本发明公开了一种射频放大器输出端失配检测电路，包括：定向耦合器其第一工作端连接功放输出端，其第二工作端连接天线端，其耦合端连接系统阻抗，其隔离端连接系统阻抗和第二检波器输入端；第一检波器输入端连接功放输入端和系统阻抗，其输出端连接第一比较器正输入端，第一比较器负输入端通过第一恒压电源内部电路接地；第二检波器输出端连接第二比较器正输入端，第二比较器负输入端通过第二恒压电源内部电路接地；第一和第二检波器输出端均连接失配判断装置输入端。本发明还公开了一种射频放大器输出端失配检测方法。本发明的检测电路和检测方法能实时检测射频放大器输出端是否存在失配,判定射频功放安全工作的范围，保护射频放大器。

技术领域

本发明涉及电子电路领域，特别是涉及一种射频放大器输出端(天线端)的失配检测电路。本发明还涉及一种射频放大器输出端的失配检测方法，以及一种射频放大器保护电路。

背景技术

根据射频天线理论设计，射频前端的输入输出阻抗应均为50Ω。但在实际应用当中，任何由周围环境变化所引起的因素，都会改变射频前端的输入输出阻抗，尤其是发射机或者射频功率放大器的输出阻抗，会显著地偏离50Ω。射频放大器的各项指标，诸如增益、功耗、线性度等等，一般都是按理论假设阻抗为50Ω的情况下设计的，这会造成射频放大器实际工作性能与理论性能存在偏差。

特别是当射频功率放大器的输出端(天线端)的阻抗严重偏离50Ω的时候，驻波比VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)数值非常高；如果VSWR非常高时，射频放大器的输入功率较高，则放大器的输出端，有可能出现非常高的电压摆幅、或者非常高的电流摆幅。这种情况对射频功率放大器的可靠性带来致命的威胁，在极端情况下会损坏射频功率放大器。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能实时检测射频放大器输出端是否存在失配的检测电路，并且本发明的检测电路还能实时检测射频放大器输入信号是否幅度过大。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种能实时检测射频放大器输出端是否存在失配的检测方法，并且本发明的检测方法还能判定射频放大器输入信号是否幅度过大。

为解决上述技术问题，本发明提供的射频放大器输出端失配检测电路，包括：定向耦合器、第一～第二检波器、第一～第二比较器、第一～第二恒压电源以及失配判断装置；定向耦合器第一工作端连接功放输出端，第二工作端连接天线端，其耦合端连接系统阻抗，其隔离端连接系统阻抗和第二检波器输入端；

第一检波器输入端连接功放输入端和系统阻抗，其输出端连接第一比较器正输入端，第一比较器负输入端通过第一恒压电源内部电路接地；

第二检波器输出端连接第二比较器正输入端，第二比较器负输入端通过第二恒压电源内部电路接地；

第一和第二检波器输出端均连接失配判断装置输入端。

当天线端阻抗失配非常严重，在定向耦合器的隔离端口上便会出现一定幅度的交流电压，此交流电压信号经过第二检波器转换成一个直流电压信号，此直流电压信号经过第二比较器和第二恒压电源进行比较，若高于第一或第二恒压电源值，则所述失配判断装置判定射频功放天线端存在高驻波比VSWR(Voltage Standing Wave Ratio)的情况。

其中，失配判断装置由组合逻辑门电路组成。

进一步优化，射频放大器输出端失配检测电路，使其具有保护功能，还包括：功放控制器；

功放控制器输入端连接失配判断装置输出端，功放控制器输出端连接所述功放，功放控制器根据失配判断装置输出信号对功放进行控制。

其中，功放控制器可通过偏置电路控制功放的开关、也可控制功放输入端的功率衰减器的幅度、通过偏置电路来进一步提高功放的偏置点以获得更高的增益。

其中，所述预设阈值电压范围是0V～VDD，VDD是电源电压。