[发明专利]一种固态功率放大器的开路保护电路

说明书

本发明公开了一种固态功率放大器的开路保护电路，包括：射频链路单元、直流短路天线和检测与控制单元；射频链路单元与直流短路天线电性连接，射频链路单元与直流短路天线间连接线路还外接有检测与控制单元；检测与控制单元包括高频扼流电路、上拉电路、比较电路和放大器保护电路；高频扼流电路一端分别与隔直电容和直流短路天线相连，高频扼流电路另一端与上拉电路相连，高频扼流电路与上拉电路连接线路中A连接点还与比较电路相连，比较电路与放大器保护电路相连，放大器保护电路与固态功率放大器相连。解决了固态功率放大器在阵列应用中由于天线未正常连接、盲插不到位等异常导致的功率放大器失效的问题。

技术领域

本发明属于功率放大器的保护领域，尤其涉及一种固态功率放大器的开路保护电路。

背景技术

固态功率放大器的可靠性与负载特性密切相关。固态功率放大器在失配条件下，可能导致漏极电压超出承受范围而导致放大器击穿失效，也可能导致放大器的热耗增加、温度过高而导致放大器寿命降低或者热烧毁。

现有的解决办法主要有功率吸收和驻波保护两种。

功率吸收常采用隔离器把反射功率耗散于负载上，由于隔离器带宽的限制，这种方式在很多宽带应用中无法实现。

驻波保护常通过定向耦合器来对正反向功率进行检测比较，若反射功率与发射功率的比值过大，则对放大器进行保护。这种方式可以实现放大器开路、短路以及其他大驻波失配的保护。但这种方法对耦合器的方向性要求高，实现方式复杂，成本高；这种保护方式需要在射频工作时才能启动，由于保护电路的响应时间限制，对于驻波反射导致放大器漏极电压击穿的失效模式可能无法实施保护；同时，这种方式检测到驻波过大后，需进行锁定，异常解决后需要重启系统或者下发解锁命令后才能重新正常工作，在阵列应用中容易导致误保护。

论文“发射机驻波保护电路设计”采用的即为基于双向定向耦合器的驻波保护电路，其对正反向耦合功率进行比较，当反向功率与正向功率的比值超过设定值时，关闭链路中的射频开关，实现对发射机的保护，其实现方式复杂。

专利“功率放大器的驻波保护电路”也是通过定向耦合器对发射功率、反射功率进行检测，然后计算得到驻波比，若驻波比超出额定值，则对功率放大器进行保护，其实现方式复杂。

在实际应用中，尤其是固态放大器的阵列应用，常采用盲插的装配方式，最常见的异常是开路。出现开路异常时，采用直流简易电路实现对固态功率放大器的保护未见公开发表

发明内容

本发明的目的在于，为克服现有技术缺陷，提供了一种固态功率放大器的开路保护电路，通过简单、低成本的方案解决了固态功率放大器在阵列应用中由于天线未正常连接、盲插不到位等常见异常导致的功率放大器失效的问题。

本发明目的通过下述技术方案来实现：

一种固态功率放大器的开路保护电路，所述开路保护电路包括：射频链路单元、直流短路天线和检测与控制单元；所述射频链路单元与直流短路天线电性连接，且射频链路单元与直流短路天线间连接线路还外接有检测与控制单元；其中，所述射频链路单元包括固态功率放大器和隔直电容，所述检测与控制单元包括高频扼流电路、上拉电路、比较电路和放大器保护电路；所述高频扼流电路一端分别与隔直电容和直流短路天线相连，所述高频扼流电路另一端与上拉电路相连，所述高频扼流电路与上拉电路连接线路中A连接点还与比较电路相连，所述比较电路与放大器保护电路相连，所述放大器保护电路与固态功率放大器相连；当固态功率放大器输出直流开路时，A连接点的直流电压为高；当固态功率放大器输出正常接于直流短路天线时，A连接点的电压为低；通过比较电路，得到两种不同逻辑的控制信号用于控制放大器保护电路，当判定状态为异常时，放大器保护电路关闭固态功率放大器以实现对放大器的保护。

根据一个优选的实施方式，所述比较电路采用运算放大器实现信号比较功能，且比较电路采用反向逻辑，即输入为高时，输出为低，输入为低时输出为高。