[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

说明书

本发明提供了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，通过使自检波电路驱动开关二级管从而使开关二极管导通，通达到限幅的目的，实现了防护高功率微波的功能。本发明无需外部加电，且实现了小型化，比现有技术体积大幅降低1个量级。本发明比现有技术功率承受能力提高1个量级，功率承受能力高、响应速度快，解决了在遭遇外部高功率微波注入时，导致的泄露功率较大、二极管功耗较大、功率承受能力较低的问题。

技术领域

本发明属于电子信息技术领域，具体涉及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。

背景技术

目前广泛采用的射频前端限幅器设计通常基于多级PIN二极管，初级和末级二极管具有依次递减的I层厚度，I层越厚，功率承受能力越高。这种电路结构简单，但存在的主要问题是初级大功率PIN二极管从截止到导通的转换时间较长，在遭遇外部高功率微波注入时，会导致泄露功率较大、二极管功耗较大，导致功率承受能力较低。因此亟需研制一种小型化、功率承受能力高、响应速度快的新型限幅器，用于高功率微波防护。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供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，用于防护高功率微波。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：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，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。

按上述方案，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。

按上述方案，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。