CN110830070A - 一种射频前端驻波保护电路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种射频前端驻波保护电路，其包括开关、小信号负载端和射频输出链路；开关为单刀双掷开关，其单端为射频信号输入端，双掷端的一端对应射频输出链路端，双掷端的另一端对应小信号负载端，射频输出链路正常工作条件下，开关掷于射频输出链路端，输入的小信号经射频输出链路辐射出去；开关掷于负载端，将小信号以热耗散的方式输出，保护射频前端模块。本发明通过在射频前端模块的输入端引入开关，在开路或者驻波较大条件下可以完全切断信号输入，避免长时间开路导致的隔离器负载端的高热耗。

Description

一种射频前端驻波保护电路
技术领域
本发明属于基于弹载数据链通信链路中射频前端驻波保护电路设计技术领域，涉及一种射频前端驻波保护电路，以有效保护发射机，避免开路工作造成损坏，响应速度快，并且可以有效降低成本。
背景技术
在数据链无线通信链路中，射频前端模块必不可少。在大功率工作模式下，如果与天线连接不紧密或者没有连接，长时间工作会有烧毁天线端口、隔离器负载等情况，更为甚者可能烧毁射频前端模块。为了避免这一问题，射频前端模块有各种驻波保护电路方法，常见的有以下几种：
1、依靠隔离器的负载端吸收功率，转化成热损耗，长时间加电容易导致模块温升很快，当温度上升到一定成都会损坏模块的电性能；
2、依靠驻波告警的方式实现，即在射频前端模块与天线之间增加耦合器，一旦开路，会上报一个高电平，以红灯告警或者上传至FPGA的方式，告诉操控人员，此处存在风险。但是此时依然有大功率信号向外辐射，对天线以及射频模块存在风险。
3、依靠驻波告警的方式，将小信号输入端口的偏置电压拉低，可以减小输出功率，但是输出功率低时，耦合器功率低，继续发出开启指令，重新开始发射功率，不断循环反复。此方法风险是，不断地开启和关闭射频前端模块，虽然平均功率偏低，但是依然会有很大热量逐步耗散。
为了能够保护射频前端模块不被损坏，更大限度地去保护模块电性能稳定，本发明需要研发一种驻波保护电路新技术。
发明内容
(一)发明目的
本发明的目的是：提供一种射频前端驻波保护电路，在不依靠隔离器负载端的热耗，也不逐渐地开启与关闭射频前端模块的情况下，有效提高射频前端模块寿命，以及有效降低平均功耗。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供一种射频前端驻波保护电路，其包括开关1、小信号负载端和射频输出链路；开关1为单刀双掷开关，其单端为射频信号输入端，双掷端的一端对应射频输出链路端，双掷端的另一端对应小信号负载端，射频输出链路正常工作条件下，开关1掷于射频输出链路端，输入的小信号经射频输出链路辐射出去；开关1掷于负载端，将小信号以热耗散的方式输出，保护射频前端模块。
其中，所述小信号负载端为50欧姆负载端。
其中，所述射频输出链路包括第一放大器2、第二放大器3、隔离器4、耦合器5、天线6；射频输出链路正常工作时，输入的小信号经过第一放大器2、第二放大器3放大后，经过隔离器4匹配、耦合器5耦合输送给天线6辐射出去。
其中，所述射频输出链路还包括：检波器7和检波运算输出模块8，检波器7两端分别连接耦合器5和检波运算输出模块8，当耦合器5与天线6之间连接不当或者天线6端口开路时，耦合器5返向耦合大信号，经过检波器7检波后，经过检波运算输出模块8控制输入端的开关1掷于小信号负载端。
(三)有益效果
上述技术方案所提供的射频前端驻波保护电路，通过在射频前端模块的输入端引入开关，在开路或者驻波较大条件下可以完全切断信号输入，避免长时间开路导致的隔离器负载端的高热耗；并且由于射频前端模块的输入端为小信号，在开路条件下，开关掷于负载端，因此负载端的热耗非常小，长时间工作也不会导致模块产生非常大热耗散。
附图说明
图1为本发明射频前端驻波保护电路的原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
参照图1所示，本发明射频前端驻波保护电路包括开关1、小信号负载端和射频输出链路；开关1为单刀双掷开关，其单端为射频信号输入端，双掷端的一端对应射频输出链路端，双掷端的另一端对应小信号负载端，射频输出链路正常工作条件下，开关1掷于射频输出链路端，输入的小信号经射频输出链路辐射出去；开关1掷于负载端，此时可以有效将小信号以热耗散的方式输出，保护射频前端模块。
小信号负载端为50欧姆负载端。
射频输出链路包括第一放大器2、第二放大器3、隔离器4、耦合器5、天线6；射频输出链路正常工作时，输入的小信号经过第一放大器2、第二放大器3放大后，经过隔离器4匹配、耦合器5耦合输送给天线6辐射出去。
射频输出链路还包括：检波器7和检波运算输出模块8，检波器7两端分别连接耦合器5和检波运算输出模块8，当耦合器5与天线6之间连接不当或者天线6端口开路时，耦合器5返向耦合大信号，经过检波器7检波后，经过检波运算输出模块8控制输入端的开关1掷于小信号负载端。
通过射频输出链路的耦合器判断射频前端模块处于什么样的工作状态，通过检波器的电压来控制射频前端模块的输入端开关控制射频模块的信号输入情况。
由上述技术方案可以看出，本发明在输入端引入开关，当输出端开路时，通过耦合器将检波电压控制输入端开关，将其拨动至负载端；当正常工作时，开关拨至链路端。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种射频前端驻波保护电路，其特征在于，包括开关1、小信号负载端和射频输出链路；开关1为单刀双掷开关，其单端为射频信号输入端，双掷端的一端对应射频输出链路端，双掷端的另一端对应小信号负载端，射频输出链路正常工作条件下，开关1掷于射频输出链路端，输入的小信号经射频输出链路辐射出去；开关1掷于负载端，将小信号以热耗散的方式输出，保护射频前端模块。
2.如权利要求1所述的射频前端驻波保护电路，其特征在于，所述小信号负载端为50欧姆负载端。
3.如权利要求2所述的射频前端驻波保护电路，其特征在于，所述射频输出链路包括第一放大器2、第二放大器3、隔离器4、耦合器5、天线6；射频输出链路正常工作时，输入的小信号经过第一放大器2、第二放大器3放大后，经过隔离器4匹配、耦合器5耦合输送给天线6辐射出去。
4.如权利要求3所述的射频前端驻波保护电路，其特征在于，所述射频输出链路还包括：检波器7和检波运算输出模块8，检波器7两端分别连接耦合器5和检波运算输出模块8，当耦合器5与天线6之间连接不当或者天线6端口开路时，耦合器5返向耦合大信号，经过检波器7检波后，经过检波运算输出模块8控制输入端的开关1掷于小信号负载端。
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