[发明专利]基于无源检波偏置电路和微组装的微型高功率微波限幅器

权利要求书

1.基于无源检波偏置电路和微组装的微型高功率微波限幅器，其特征在于：包括串联的脉冲限幅电路、自检波驱动限幅电路和低功率限幅电路；

脉冲限幅电路包括串联的第一高阻抗传输线TL1、第二高阻抗传输线TL2，还包括双向TVS二极管V1，双向TVS二极管V1的一端连接第一高阻抗传输线TL1与第二高阻抗传输线TL2的串联点，另一端接地；

自检波驱动限幅电路包括大功率限幅子电路、自检波驱动子电路和传输线TL3；大功率限幅子电路包括输入端隔直电容C2、第一大功率限幅二极管V3和第二大功率限幅二极管V4；第一大功率限幅二极管V3和第二大功率限幅二极管V4并联，并联电路的一端连接输入端隔直电容C2，另一端接地；

自检波驱动子电路包括由检波二极管V2、检波电容C1和匹配电阻R1并联组成的检波器电路，还包括耦合器W1和偏置电感L1；耦合器W1连接在检波二极管V2到检波电容C1之间，以及第一大功率限幅二极管V3和第二大功率限幅二极管V4的阳极；传输线TL3连接在第一大功率限幅二极管V3和第二大功率限幅二极管V4的阳极和自检波驱动限幅电路的输出端；

低功率限幅电路包括中间级隔直电容C3、末级限幅二极管V5、输出端隔直电容C4和续流电感L2；中间级隔直电容C3与输出端隔直电容C4串联，末级限幅二极管V5和续流电感L2并联在中间级隔直电容C3与输出端隔直电容C4的串联点与接地点之间；续流电感L2为末级限幅二极管V5的续流通路。

2.根据权利要求1所述的基于无源检波偏置电路和微组装的微型高功率微波限幅器，其特征在于：

第一高阻抗传输线TL1和第二高阻抗传输线TL2的阻抗均为65Ω，宽度均为0.25mm，长度均为0.5mm；

双向TVS二极管V1采用0.62mm*0.31mm*0.31mm的微型封装TVS二极管，自身电容小于0.2pF，串联电感小于0.2nH。

3.根据权利要求1所述的基于无源检波偏置电路和微组装的微型高功率微波限幅器，其特征在于：

输入端隔直电容C2采用金属-氮化物-硅MNS微波芯片电容，体积为0.5mm*0.5mm*0.2mm，用于降低高频损耗、减小体积和提高温度稳定性；

根据使用频段的不同，输入端隔直电容C2选择不同的值：

当使用0.1GHz～1GHz频段时输入端隔直电容C2选用390pF；

当使用1GHz～2GHz频段时输入端隔直电容C2选用47pF；

当使用2GHz～8GHz频段时输入端隔直电容C2选用22pF；

当使用8GHz～10GHz频段时输入端隔直电容C2选用18pF；

当使用8GHz～18GHz频段时输入端隔直电容C2选用15pF。

4.根据权利要求1所述的基于无源检波偏置电路和微组装的微型高功率微波限幅器，其特征在于：

第一大功率限幅二极管V3和第二大功率限幅二极管V4均采用I层厚度20～30μm、击穿电压200～300V、内阻为0.6Ω、结电容不大于0.3pF的高功率PIN限幅二极管，用于承受100W连续波以及1000W、20us脉宽、1％占空比的脉冲波；

第一大功率限幅二极管V3和第二大功率限幅二极管V4均采用不带外部封装的裸芯片，体积为0.4mm*0.4mm*0.2mm。

5.根据权利要求1所述的基于无源检波偏置电路和微组装的微型高功率微波限幅器，其特征在于：还包括基板用于作为电路的载体；基板采用AlN陶瓷基片，包括表面金属层、中间介质层和底部金属层；表面金属层的厚度为100μm～150μm，材质为铜；中间介质层的厚度为508μm，材质为氮化铝；底部金属层的厚度为100μm～150μm，材质为铜；表面金属层与底部金属层之间采用实心化金属通孔进行电连接，通孔的高度与基板厚度一致，直径为350μm～400μm。