[实用新型]一种天线大功率反射保护系统及收发组件

说明书

本实用新型公开了一种天线大功率反射保护系统及收发组件，属于微波技术领域。本实用新型的天线大功率反射保护系统，包括接收限幅低噪声放大器模块，用于接收射频输入信号，将其中指定工作频段的反射功率进行耦合和检波后，与预设的参考电压进行比较，当高于预设的参考电压时，输出相应工作波段的报警信号；控制电路，用于根据收到的报警信号，进行预警。本实用新型能够对从天线辐射单元反射或接收到的大功率射频信号进行检测，根据发射功率大小进行报警及保护。可以根据探测系统实际需要，调节阈值门限电压，适应不同的反射功率量级。电路整体结构简单，灵活方便，对大功率量级的有源相控阵探测系统起到良好的预警和保护。

技术领域

本发明属于微波技术领域，具体涉及一种天线大功率反射保护系统及收发组件。

背景技术

随着工艺和技术的进一步提升，未来探测系统越来越趋向于：1)大功率、高效率，2)超宽带、高线性，3)高效率、高集成度，4)高频段大功率等技术特点。面对这些技术需求，具有更大禁带宽度、更高击穿电压、更高功率密度、能承受更大功率、相同特征尺寸下比GaAs 器件效率更高的GaN微波功率器件，自然成为了探测发射系统中的主要应用和发展目标。此外，由于使用SiC衬底，GaN器件因而具有极好的热传导性和耐高温性能，可靠性更好。

目前国际上主要的几家GaN器件公司(例如美国的Cree、TriQuint、Nitronex以及日本的 Sumitomo、Toshiba等)生产的GaN器件输出功率从几瓦到上千瓦，广泛应用于军事、通讯等领域。高功率量级的GaN功率器件使用，既为探测系统带来探测距离、功率密度、系统效率、孔径数量等方面的优势，也为系统的大功率防护、报警以及电路保护提出了新的要求。

常用探测系统，其天线单元端口的电压驻波水平大约在3.5，而在进行侦察和探测等工作任务时，由扫描角和姿态等工作情况带来的天线端口驻波恶化可高达5以上。面对上千瓦的功率输出和大驻波反射，发射通道输出端口将面临接近一半的反射功率。这种情况下，如果此功率反射到发射端口，会在功放电路输出端叠加产生很高的驻波电压，极易造成功率管损坏，而如果反射到接收端口，则会烧毁接收链路的前级限幅器或者低噪声放大器电路或其他电路元件。

可以看出，高功率GaN器件收发组件的天线大功率反射报警及保护措施显得尤为重要。这种保护措施，不仅能够对天线单元反射回来的功率进行检测和保护，同时也能防止其他大功率注入，如天线耦合、探测干扰等情况带来的异常危险。在高功率量级探测发射系统中，可以对系统起到良好的保护作用。

发明内容

本发明目的是提供一种双波段收发组件使用的门限可调式天线大功率反射保护系统，它能够对天线端口反射或接收回来的大功率信号进行检波并发出报警电平，针对发生大功率反射的通道，收发组件关断射频激励和控制信号，关闭通道进行保护。本发明的系统能够根据实际天线驻波情况，调节天线大功率反射报警的阈值门限电压，使得系统对不同量级的反射功率进行预警和保护。

具体地说，一方面，本发明提供了一种天线大功率反射保护系统，包括接收限幅低噪声放大器模块和控制电路，

所述接收限幅低噪声放大器模块，用于接收射频输入信号，将其中指定工作频段的反射功率进行耦合和检波后，一路经过相应工作波段的接收限幅低噪声放大器模块输出，另一路与预设的参考电压进行比较，当高于预设的参考电压时，输出相应工作波段的报警信号；

所述控制电路，用于根据收到的报警信号，进行预警。

进一步的，所述接收限幅低噪声放大器模块包括：波段耦合器，平衡式限幅低噪声放大器，检波器，比较器电路；

所述波段耦合器，用于对接收的射频输入信号进行耦合；

所述平衡式限幅低噪声放大器，用于将耦合后的射频输入信号中指定工作频段进行限幅、放后输出；

所述检波器，用于将所述耦合后的射频输入信号进行检波，转换成电平信号；