[实用新型]一种射频抗烧毁保护电路以及高功率射频开关

说明书

本实用新型涉及射频微波通信领域，特别涉及一种射频抗烧毁保护电路以及高功率射频开关。本实用新型的射频抗烧毁保护电路包括第一3dB耦合器、第二3dB耦合器、第一并联单元、第二并联单元、第一匹配负载、第二匹配负载、第一射频电路和第二射频电路。本实用新型的射频抗烧毁保护电路以及高功率射频开关，功率容量大，插入损耗小，隔离度高，驻波性能稳定，且应用灵活，成本较低，具有广阔的应用前景和价值。

技术领域

本实用新型涉及射频微波通信领域，特别涉及一种射频抗烧毁保护电路以及高功率射频开关。

背景技术

随着通信技术的发展，通信系统中的射频电路越来越容易烧毁，提高射频电路的抗烧毁保护能力在设计中占有重要地位。以一个基站系统为例，在射频接收前端通常具有一个高灵敏度的低噪声放大器。系统内部所发射信号的高功率泄漏以及附近的大功率干扰信号均可能造成低噪声放大器中核心半导体器件的烧毁，致使系统整体失效。而且，随着第五代移动电话行动通信标准，即5G(5th-Generation)的兴起，通信系统复杂度急剧上升，系统需要处理的功率也越来越大。对于应用广泛的宏基站和小基站，基站系统中功放的平均发射功率都比较大。以一个微基站为例，功放的平均发射功率10W，同时考虑需要至少9dB的峰均比(PAR)，接收端需要处理最大80W的功率。所以提高射频电路的抗烧毁能力在系统整体设计中占有重要地位。

传统的射频抗烧毁保护电路如图1a所示，射频抗烧毁保护电路主要由一个单刀双掷开关和负载电阻构成。单刀双掷开关有三个端口，分别为P1、P2和P3。当开关通路从P1 到P2时，信号可以低插损通过。当有不正常的大功率信号过来时，开关通路切换为从P1 到P3，大部分功率被负载吸收，从而起到抗烧毁保护作用。单刀双掷开关的基本结构如图 1b所示，单刀双掷开关主要由串联单元101,102和并联单元103,104组成，串联单元102 和并联单元103由控制信号VC控制，而串联单元101和并联单元104由控制信号VCF控制，控制信号VC和VCF是一对反相控制信号。当控制信号VC为高电平时，串联单元102 和并联单元103导通，串联单元101和并联单元104关闭，射频信号从射频端口P1流至射频端口P3。当控制信号VC为低电平时，串联单元102和并联单元103关闭，串联单元 101和并联单元104导通，射频信号从射频端口P1流至射频端口P2。

这种射频抗烧毁保护电路结构具有以下缺点：

(1)承受功率低。当串联单元导通时，射频信号直接作用在并联单元，而当并联单元导通时，射频信号直接作用在串联单元。当输入功率增加时，电压摆幅会很快达到并联单元/串联单元的击穿电压摆幅，限制射频抗烧毁保护电路的承受功率；

(2)驻波性能不稳定。传统的射频抗烧毁保护电路结构中的单刀双掷开关属于反射式开关，该类型开关在开态和关态的驻波特性不一样，尤其是关态时的驻波较差，影响系统的稳定性和可靠性；

(3)插损大。串联单元会引入较大的插损，影响系统的整体性能。

因此，需要提出一种新型的射频抗烧毁保护电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种射频抗烧毁保护电路以及高功率射频开关，功率容量大，插入损耗小，隔离度高，驻波性能稳定，且应用灵活，成本较低，具有广阔的应用前景和价值。

本实用新型公开了一种射频抗烧毁保护电路，包括第一3dB耦合器、第二3dB耦合器、第一并联单元、第二并联单元、第一匹配负载、第二匹配负载、第一射频电路和第二射频电路；

所述第一3dB耦合器的输入端与射频输入端口相连，所述第一3dB耦合器的耦合端分别与所述第一并联单元的一端和所述第一射频电路的输入端相连，所述第一3dB耦合器的直通端分别与所述第二并联单元的一端和所述第二射频电路的输入端相连，所述第一3dB 耦合器的隔离端与所述第一匹配负载的一端相连；