CN114614784B - 超宽带可调限幅器 - Google Patents

Abstract

一种超宽带可调限幅器，由于第一预设电压与负向偏置电压相关联，第二预设电压与正向偏置电压相关联，以此，通过调整正向偏置电压和负向偏置电压的电压值，即可对第一预设电压和第二预设电压的电压值进行调整，实现对限幅器的限幅电压值可调节的功能，且无需额外的功率检测以及开关控制信号，电路简单，而且响应及时。

Description

超宽带可调限幅器

技术领域

本发明涉及射频电路技术领域，具体涉及一种超宽带可调限幅器。

背景技术

随着通信技术的发展，射频电路也朝着更精密、更高频的方向发展，同时射频电路变得越来越容易被烧毁，特别是射频前端，由于与外界互联，非常容易被外界的大功率信号以及ESD（静电）所损坏。因此，提高射频电路的抗损坏能力在整个系统中显得非常重要。

目前，对于射频电路的大功率信号保护以及ESD保护是分开实现的，例如，专利号为：ZL 202010173844.1的专利文件公开了一种防大功率信号保护电路，如图1所示，其在射频电路的输入链路和射频链路之间加入一级开关，当有大功率信号输入时，开关自动切到另一端的负载处，避免射频电路的损坏。由于通过切换开关实现的防大功率信号保护电路需要增加额外的功率检测以及开关控制信号，电路复杂，而且响应不及时。

再例如，如图2所示，通过设计较高截止点的高通滤波器添加在射频链路上，可防止ESD等低频信号的冲击。当ESD等低频信号进入时，如图2中的（a）所示，通过并联的电感释放到地，而串联在电路中的电容也可以有效抑制静电等低频信号泄露到射频电路中；此外，如图2中的（b）所示，对于更高频率的窄带射频电路，可设计1/4波长微带线，微带线的一端90度接入射频链路，另一端接到地，由于1/4波长微带线的特性，接入在射频链路中的那一端相当于开路，不会对有用的射频信号造成损耗，而静电等低频信号则会通过1/4波长微带线直接释放到地，避免影响到后级射频链路。然而，通过滤波器技术和开短路线技术实现的ESD保护电路，通频带校窄，不能满足宽带射频系统的需要。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种超宽带可调限幅器，能够更好地防止大功率信号对射频电路的损坏。

一种实施例中提供一种超宽带可调限幅器，用于对射频电路的输入射频信号进行限幅，包括：

第一限幅模块，连接于所述射频电路的输入链路和负向偏置电压提供端之间，所述第一限幅模块用于在所述输入射频信号的电压正向幅度大于或等于第一预设电压时，将所述输入射频信号中电压正向幅度大于或等于所述第一预设电压的信号导向地，将所述输入射频信号中电压正向幅度小于所述第一预设电压的信号导向所述射频电路；在所述输入射频信号的电压正向幅度小于第一预设电压时，将所述输入射频信号导向所述射频电路；其中，所述第一预设电压与负向偏置电压提供端输出的负向偏置电压和所述第一限幅模块的阈值电压相关联；

第二限幅模块，连接于所述射频电路的输入链路和正向偏置电压提供端之间，所述第二限幅模块用于在所述输入射频信号的电压负向幅度的绝对值大于或等于第二预设电压时，将所述输入射频信号中电压负向幅度的绝对值大于或等于第二预设电压的信号导向地，将所述输入射频信号中电压负向幅度的绝对值小于第二预设电压的信号导向所述射频电路；在所述输入射频信号的电压负向幅度的绝对值小于第二预设电压时，将所述输入射频信号导向所述射频电路；其中，所述第二预设电压与正向偏置电压提供端输出的正向偏置电压和所述第二限幅模块的阈值电压相关联。

一种实施例中，所述第一限幅模块包括：第一开关管单元和第一电荷中和单元；

所述第一开关管单元的一端与所述射频电路的输入链路连接，所述第一开关管单元的另一端与所述负向偏置电压提供端连接，在所述输入射频信号的电压正向幅度大于或等于第一预设电压时，所述第一开关管单元导通，以使所述输入射频信号中电压正向幅度大于或等于所述第一预设电压的信号导向地；在所述输入射频信号的电压正向幅度小于第一预设电压时，所述第一开关管单元关断，以使所述输入射频信号导向所述射频电路；

所述第一电荷中和单元的一端连接所述第一开关管单元和所述负向偏置电压提供端，所述第一电荷中和单元的另一端连接地，所述第一开关管单元还用于在所述射频电路的输入链路上有静电电荷时，将所述静电电荷导向所述第一电荷中和单元，以使所述第一电荷中和单元上的电荷与所述静电电荷进行中和。

一种实施例中，所述第二限幅模块包括：第二开关管单元和第二电荷中和单元；

所述第二开关管单元的一端与所述射频电路的输入链路连接，所述第二开关管单元的另一端与所述正向偏置电压提供端连接，在所述输入射频信号的电压负向幅度的绝对值大于或等于第二预设电压时，所述第二开关管单元导通，以使所述输入射频信号中电压负向幅度的绝对值大于或等于第二预设电压的信号导向地；在所述输入射频信号的电压负向幅度的绝对值小于第二预设电压时，所述第二开关管单元关断，以使所述输入射频信号导向所述射频电路；

所述第二电荷中和单元的一端连接所述第二开关管单元和所述正向偏置电压提供端，所述第二电荷中和单元的另一端连接地，所述第二开关管单元还用于在所述射频电路的输入链路上有静电电荷时，将所述静电电荷导向所述第二电荷中和单元，以使所述第二电荷中和单元上的电荷与所述静电电荷进行中和。

一种实施例中，所述第一开关管单元包括：第一二极管、第一电阻和第二电阻；所述第一电荷中和单元包括：第一电容；

所述第一二极管的阳极连接所述射频电路的输入链路，第一二极管的阴极通过第一电阻连接所述负向偏置电压提供端，第一二极管的阴极还连接第一电容的一端，第一电容的另一端连接地；所述第二电阻并联在第一二极管的阳极和阴极上。

一种实施例中，所述第一开关管单元包括：多个第一二极管、第一电阻和多个第二电阻；所述第一电荷中和单元包括：第一电容；

多个所述第一二极管串联连接形成第一二极管链路，所述第一二极管链路中首端的第一二极管的阳极连接所述射频电路的输入链路，所述第一二极管链路中末端的第一二极管的阴极连接第一电容的一端、以及通过第一电阻连接所述负向偏置电压提供端，第一电容的另一端连接地；所述第二电阻并联在第一二极管的阳极和阴极上，所述第二电阻与第一二极管一一对应；

或者，多个所述第一二极管分为两组，两组第一二极管各自串联连接形成两个第一二极管链路；每个所述第一二极管链路中首端的第一二极管的阳极连接所述射频电路的输入链路，所述第一二极管链路中末端的第一二极管的阴极连接第一电容的一端、以及通过第一电阻连接所述负向偏置电压提供端，第一电容的另一端连接地；所述第二电阻分别并联在两个第一二极管链路上对应的第一二极管的阳极和阴极上，所述第二电阻与一组第一二极管一一对应。

一种实施例中，所述第一预设电压为N*(Uon1-Upre1)；其中，N为第一二极管的数量，Uon1为第一二极管的导通电压阈值，Upre1为第一二极管的偏置电压的电压值，所述第一二极管的偏置电压的电压值与所述负向偏置电压提供端输出的负向偏置电压相关。

一种实施例中，所述第二开关管单元包括：第二二极管、第三电阻和第四电阻；所述第二电荷中和单元包括：第二电容；

所述第二二极管的阴极连接所述射频电路的输入链路，第二二极管的阳极通过第三电阻连接所述正向偏置电压提供端，第二二极管的阳极还连接第二电容的一端，第二电容的另一端连接地；所述第四电阻并联在第二二极管的阳极和阴极上。

一种实施例中，所述第二开关管单元包括：多个第二二极管、第三电阻和多个第四电阻；所述第二电荷中和单元包括：第二电容；

多个所述第二二极管串联连接形成第二二极管链路，所述第二二极管链路中首端的第二二极管的阴极连接所述射频电路的输入链路，所述第二二极管链路中末端的第二二极管的阳极连接第二电容的一端、以及通过第三电阻连接所述正向偏置电压提供端，第二电容的另一端连接地；所述第四电阻并联在第二二极管的阳极和阴极上，所述第四电阻与第二二极管一一对应；

或者，多个所述第二二极管分为两组，两组第二二极管各自串联连接形成两个第二二极管链路；每个所述第二二极管链路中首端的第二二极管的阴极连接所述射频电路的输入链路，所述第二二极管链路中末端的第二二极管的阳极连接第二电容的一端、以及通过第三电阻连接所述正向偏置电压提供端，第二电容的另一端连接地；所述第四电阻分别并联在两个第二二极管链路上对应的第二二极管的阳极和阴极上，所述第四电阻与一组第一二极管一一对应。

一种实施例中，所述第二预设电压为M*(Uon2-Upre2)；其中，M为第二二极管的数量，Uon2为第二二极管的导通电压阈值，Upre2为第二二极管的偏置电压的电压值，所述第二二极管的偏置电压的电压值与所述正向偏置电压提供端输出的正向偏置电压相关。

一种实施例中，包括：多个第一限幅模块和多个第二限幅模块；

多个所述第一限幅模块均连接于所述射频电路的输入链路和负向偏置电压提供端之间；

多个所述第二限幅模块均连接于所述射频电路的输入链路和正向偏置电压提供端之间。

依据上述实施例的超宽带可调限幅器，由于第一预设电压与正向偏置电压相关联，第二预设电压与负向偏置电压相关联，以此，通过调整正向偏置电压和负向偏置电压的电压值，即可对第一预设电压和第二预设电压的电压值进行调整，实现对限幅器的限幅电压值可调节的功能，且无需额外的功率检测以及开关控制信号，电路简单，而且响应及时。

附图说明

图1为现有的一种射频电路的大功率信号保护电路示意图；

图2为现有的一种射频电路的静电保护电路示意图；

图3为本发明实施例的超宽带可调限幅器的结构示意图；

图4为图3所示超宽带可调限幅器的具体结构示意图；

图5为一种实施例的超宽带可调限幅器的电路示意图；

图6为另一种实施例的超宽带可调限幅器的电路示意图；

图7为再一种实施例的超宽带可调限幅器的电路示意图；

图8为又一种实施例的超宽带可调限幅器的电路示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接（联接）。

在本发明实施例中，在射频电路的输入链路上引入预置了偏置电压的二极管，通过二极管的导通阈值电压和偏置电压的差值对输入链路上的输入射频信号进行限幅，将具有较大电压幅度的射频信号导向地，以防止大功率信号对射频电路的损坏。

请参考图3，图3为一种实施例的超宽带可调限幅器的结构示意图，以下简称限幅器，本实施例提供的限幅器包括：第一限幅模块10和第二限幅模块20。 第一限幅模块10连接于射频电路30的输入链路40和负向偏置电压提供端V-之间，第二限幅模块20连接于射频电路30的输入链路40和正向偏置电压提供端V+之间。射频电路30的输入链路40与射频电路30的输入端连接，输入链路40用于传输输入端Rfin输入的输入射频信号至射频电路30。

第一限幅模块10用于在输入链路40上的输入射频信号的电压正向幅度大于或等于第一预设电压时，将输入链路40上的输入射频信号中电压正向幅度大于或等于第一预设电压的信号导向地，并将输入射频信号中电压正向幅度小于第一预设电压的信号导向射频电路30，以防止大功率射频信号输入至射频电路30；在输入链路40上的输入射频信号的电压正向幅度小于第一预设电压时，将输入链路40上的全部输入射频信号导向射频电路30。其中，第一预设电压与负向偏置电压和第一限幅模块10的阈值电压相关联。

第二限幅模块20用于在输入链路40上的输入射频信号的电压负向幅度的绝对值大于或等于第二预设电压时，将输入链路40上的输入射频信号中电压负向幅度的绝对值大于或等于第二预设电压的信号导向地，并将输入射频信号中电压负向幅度的绝对值小于第二预设电压的信号导向射频电路30，以防止大功率信号输入至射频电路30；在输入链路40上的输入射频信号的电压负向幅度的绝对值小于第二预设电压时，将输入链路40上的全部输入射频信号导向射频电路30。其中，第二预设电压与正向偏置电压和第二限幅模块20的阈值电压相关联。

由于第一预设电压与负向偏置电压、第一限幅模块10的阈值电压相关联，第二预设电压与正向偏置电压、第二限幅模块20的阈值电压相关联，因此，通过调整第一限幅模块10、第二限幅模块20的阈值电压以及正向偏置电压、负向偏置电压，可对输入射频信号的电压限幅值进行调整，并且，可以单纯通过第一限幅模块10、第二限幅模块20对大功率信号进行限幅，无需额外的功率检测模块和开关控制模块。

请参考图4，在一实施例中，第一限幅模块10包括：第一开关管单元11和第一电荷中和单元12。第一开关管单元11的一端与射频电路30的输入链路连接，第一开关管单元11的另一端与负向偏置电压提供端V-连接，在输入射频信号的电压正向幅度大于或等于第一预设电压时，第一开关管单元11导通，以使输入射频信号中电压正向幅度大于或等于第一预设电压的信号导向地；在输入射频信号的电压正向幅度小于第一预设电压时，第一开关管单元11关断，以使输入射频信号导向射频电路30；第一电荷中和单元12的一端连接第一开关管单元11和负向偏置电压提供端V-，第一电荷中和单元12的另一端连接地，第一开关管单元11还用于在射频电路30的输入链路上有静电电荷时，将静电电荷导向第一电荷中和单元12，以使第一电荷中和单元12上的电荷与静电电荷进行中和。

第二限幅模块20包括：第二开关管单元21和第二电荷中和单元22；第二开关管单元21的一端与射频电路30的输入链路连接，第二开关管单元21的另一端与正向偏置电压提供端V+连接，在输入射频信号的电压负向幅度的绝对值大于或等于第二预设电压时，第二开关管单元21导通，以使输入射频信号中电压负向幅度的绝对值大于或等于第二预设电压的信号导向地；在输入射频信号的电压负向幅度的绝对值小于第二预设电压时，第二开关管单元21关断，以使输入射频信号导向射频电路30；第二电荷中和单元22的一端连接第二开关管单元22和正向偏置电压提供端V+，第二电荷中和单元22的另一端连接地，第二开关管单元21还用于在射频电路30的输入链路上有静电电荷时，将静电电荷导向第二电荷中和单元22，以使第二电荷中和单元22上的电荷与静电电荷进行中和。

请参考图5，在一实施例中，第一开关管单元11包括：第一二极管D1、第一电阻R1和第二电阻R2；第一电荷中和单元12包括：第一电容C1；第一二极管D1的阳极连接射频电路30的输入链路，第一二极管D1的阴极通过第一电阻R1连接负向偏置电压提供端V-，第一二极管D1的阴极还连接第一电容C1的一端，第一电容C1的另一端连接地；第二电阻R2并联在第一二极管D1的阳极和阴极上。

第二开关管单元21包括：第二二极管D2、第三电阻R3和第四电阻R4；第二电荷中和单元22包括：第二电容C2。第二二极管D2的阴极连接射频电路30的输入链路，第二二极管D2的阳极通过第三电阻R3连接正向偏置电压提供端V+，第二二极管D2的阳极还连接第二电容C2的一端，第二电容C2的另一端连接地；第四电阻R4并联在第二二极管D2的阳极和阴极上。

在本实施例中，第一预设电压为Uon1-Upre1，Uon1为第一二极管D1的导通电压阈值，Upre1为第一二极管偏置电压的电压值。第二预设电压为Uon2-Upre2；其中，Uon2为第二二极管的导通电压阈值，Upre2为第二二极管偏置电压的电压值。这样，可通过调节正向偏置电压和负向偏置电压的电压值对第一预设电压和第二预设电压的电压值进行调节，此外，还可通过调整第一二极管、第二二极管的导通电压阈值来调节第一预设电压和第二预设电压的电压值。当射频电路30的输入链路上的输入射频信号的正向电压值大于或等于第一预设电压时，第一二极管导通，输入射频信号通过第一电容C1导向地；反之，第一二极管关断，输入射频信号传输至射频电路30。输入射频信号的负向电压值的绝对值大于或等于第二预设电压时，第二二极管导通，输入射频信号通过第二电容C2导向地；反之，第二二极管关断，输入射频信号传输至射频电路30。由此，本实施例提供的限幅器依靠二极管本身的限幅特性，将具有较大电压值的输入射频信号导向地，无需依靠额外的功率检测模块和开关控制模块，电路简单，且具有高响应性。

此外，本实施例提供的限幅器还能够实现射频电路的静电防护，由于静电具有高电压、低电荷量的特点，当输入链路上有静电时，第一二极管（第二二极管）在高电压的静电下导通，而第一电容（第二电容）通过负向偏置电压提供端V-（正向偏置电压提供端V+）存储有一定量的电荷，当输入链路上有静电时，静电电荷会快速通过第一二极管（第二二极管）与第一电容（第二电容）上存储的电荷进行中和，这样实现了对射频电路的静电防护。

在其他实施例中，本实施例还可设计多个第一二极管和第二二极管，以对第一预设电压和第二预设电压进行更大范围的调整。

请参考图6，第一开关管单元11包括：3个第一二极管（D11、D12和D13）、第一电阻R1、3个第二电阻（R21、R22和R23）；第一电荷中和单元12包括：第一电容C1，其中，第一二极管D11、第一二极管D12和第一二极管D13串联连接形成第一二极管链路，第一二极管链路中首端的第一二极管D11的阳极连接射频电路30的输入链路，第一二极管链路中末端的第一二极管D13的阴极连接第一电容C1的一端、以及通过第一电阻R1连接负向偏置电压提供端V-，第一电容C1的另一端连接地；第二电阻R21并联在第一二极管D11的阳极和阴极上，第二电阻R22并联在第一二极管D12的阳极和阴极上，第二电阻R23并联在第一二极管D13的阳极和阴极上，第二电阻（R21、R22和R23）与第一二极管（D11、D12和D13）一一对应。

第二开关管单元21包括：3个第二二极管（D21、D22和D23）、第三电阻R3和3个第四电阻（R41、R42和R43）；第二电荷中和单元22包括：第二电容C2。3个第二二极管（D21、D22和D23）串联连接形成第二二极管链路，第二二极管链路中首端的第二二极管（D21）的阴极连接射频电路30的输入链路，第二二极管链路中末端的第二二极管（D23）的阳极连接第二电容C2的一端、以及通过第三电阻R3连接正向偏置电压提供端V+，第二电容C2的另一端连接地；第四电阻R41并联在第二二极管D21的阳极和阴极上，第四电阻R42并联在第二二极管D22的阳极和阴极上，第四电阻R43并联在第二二极管D23的阳极和阴极上，第四电阻（R41、R42和R43）与第二二极管（D21、D22和D23）一一对应。

此外，另一实施例中，请参考图7，第一开关单元11包括：6个第一二极管（D11、D12、D13、D14、D15和D16）、第一电阻R1、3个第二电阻（R21、R22和R23）；第一电荷中和单元12包括：2个第一电容（C11、C12）；多个第一二极管（D11、D12、D13、D14、D15和D16）分为两组，两组第一二极管各自串联连接形成两个第一二极管链路；每个第一二极管链路中首端的第一二极管（D11、D14）的阳极连接射频电路30的输入链路，第一二极管链路中末端的第一二极管（D13、D16）的阴极连接第一电容（C11、C12）的一端、以及通过第一电阻R1连接负向偏置电压提供端V-，第一电容（C11、C12）的另一端连接地；第二电阻R21并联在第一二极管D11、第一二极管D14的阳极和阴极上，第二电阻R22并联在第一二极管D12、第一二极管D15的阳极和阴极上，第二电阻R23并联在第一二极管D13、第一二极管D16的阳极和阴极上，第二电阻（R21、R22和R23）与第一二极管（D11、D12和D13）一一对应。

第二开关管单元21包括：6个第二二极管（D21、D22、D23、D24、D25和D26）、第三电阻R3和3个第四电阻（R41、R42和R43）；第二电荷中和单元22包括：2个第二电容（C21、C22）。6个第二二极管（D21、D22、D23、D24、D25和D26）分为两组，两组第二二极管（D21、D22、D23、D24、D25和D26）各自串联连接形成两个第二二极管链路；每个第二二极管链路中首端的第二二极管（D21、D24）的阴极连接射频电路30的输入链路，第二二极管链路中末端的第二二极管（D23、D26）的阳极连接第二电容（C21、C22）的一端、以及通过第三电阻R3连接正向偏置电压提供端V+，第二电容（C21、C22）的另一端连接地；第四电阻R41并联在第二二极管D21的阳极和阴极上，第四电阻R42并联在第二二极管D22的阳极和阴极上，第四电阻R43并联在第二二极管D23的阳极和阴极上，第四电阻（R41、R42和R43）与一组第二二极管（D21、D22和D23）一一对应。

对于图6和图7所示的限幅器，由于第一二极管和第二二极管具有多个，因此，第一预设电压为N*(Uon1-Upre1)；其中，N为第一二极管的数量，Uon1为第一二极管的导通电压阈值，Upre1为第一二极管的偏置电压，其中第一二极管的偏置电压与负向偏置电压提供端输出的负向偏置电压的电压值相关联。第二预设电压为M*(Uon2-Upre2)；其中，M为第二二极管的数量，Uon2为第二二极管的导通电压阈值，Upre2为第二二极管的偏置电压，其中第二二极管的偏置电压与正向偏置电压提供端输出的正向偏置电压的电压值相关联。需要说明的是，在本实施例中，第一二极管和第二二极管的数量可以相同，也可以不同，还根据实际情况，对第一二极管和第二二极管的数量进行适应性调整。本实施例可通过调整第一二极管和第二二极管的数量，以及正向偏置电压和负向偏置电压的电压值对第一预设电压和第二预设电压进行调节，从而实现对限幅器的限幅值的灵活调节。

同理，图6和图7所示的限幅器同样具有静电防护的功能，当输入链路上具有静电时，静电电荷能够快速通过多个第一二极管（第二二极管）与第一电容（第二电容）上存储的电荷进行中和。

本发明实施例提供的限幅器还可以具有并联的多个第一限幅模块10和第二限幅模块20，多个第一限幅模块10均连接于射频电路30的输入链路和负向偏置电压提供端V-之间；多个第二限幅模块20均连接于射频电路30的输入链路和正向偏置电压提供端V+之间，如图8所示，图8为具有两级第一限幅模块（第二限幅模块）的电路示意图。这样，当前一级的第一限幅模块10（第二限幅模块20）没有完全将大功率信号或者静电导向地或者第一电容（第二电容）时，还可通过后一级的第一限幅模块10（第二限幅模块20）对大功率信号和静电进行防护。

在图8所示的后一级的第一限幅模块10包括6个第三二极管（D31、D32、D33、D34、D35和D36）、第五电阻R5、3个第六电阻（R61、R62和R63）和 2个第三电容（C31、C32），多个第三二极管（D31、D32、D33、D34、D35和D36）分为两组，两组第三二极管各自串联连接形成两个第三二极管链路；每个第三二极管链路中首端的第三二极管（D31、D34）的阳极连接射频电路30的输入链路，第三二极管链路中末端的第三二极管（D33、D36）的阴极连接第三电容（C31、C32）的一端、以及通过第五电阻R5连接负向偏置电压提供端V-，第三电容（C31、C32）的另一端连接地；第六电阻R61并联在第三二极管D31、第三二极管D34的阳极和阴极上，第六电阻R62并联在第三二极管D32、第三二极管D35的阳极和阴极上，第六电阻R63并联在第三二极管D33、第三二极管D36的阳极和阴极上，第六电阻（R61、R62和R63）与第三二极管（D31、D32和D33）一一对应。

后一级的第二限幅模块20包括：6个第四二极管（D41、D42、D43、D44、D45和D46）、第七电阻R7、3个第八电阻（R81、R82和R83）和2个第四电容（C41、C42）。6个第四二极管（D41、D42、D43、D44、D45和D46）分为两组，两组第四二极管（D41、D42、D43、D44、D45和D46）各自串联连接形成两个第四二极管链路；每个第四二极管链路中首端的第四二极管（D41、D44）的阴极连接射频电路30的输入链路，第四二极管链路中末端的第四二极管（D43、D46）的阳极连接第四电容（C41、C42）的一端、以及通过第七电阻R7连接正向偏置电压提供端V+，第四电容（C41、C42）的另一端连接地；第八电阻R81并联在第四二极管D41的阳极和阴极上，第八电阻R82并联在第四二极管D42的阳极和阴极上，第八电阻R83并联在第四二极管D43的阳极和阴极上，第八电阻（R81、R82和R83）与一组第四二极管（D41、D42和D43）一一对应。

在本发明实施例中，利用二极管的特性，对二极管预置不同的偏置电压，可灵活的调整输入射频信号的限幅范围，电路响应快、支持超宽带以及带静电防护功能，能有效的保护后级射频电路，电路简单，成本低，电路稳定，可方便扩展更高的限幅范围。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (8)

1.一种超宽带可调限幅器，用于对射频电路的输入射频信号进行限幅，其特征在于，包括：

第一限幅模块，连接于所述射频电路的输入链路和负向偏置电压提供端之间，所述第一限幅模块用于在所述输入射频信号的电压正向幅度大于或等于第一预设电压时，将所述输入射频信号中电压正向幅度大于或等于所述第一预设电压的信号导向地，将所述输入射频信号中电压正向幅度小于所述第一预设电压的信号导向所述射频电路；在所述输入射频信号的电压正向幅度小于第一预设电压时，将所述输入射频信号导向所述射频电路；其中，所述第一预设电压与负向偏置电压提供端输出的负向偏置电压和所述第一限幅模块的阈值电压相关联；

第二限幅模块，连接于所述射频电路的输入链路和正向偏置电压提供端之间，所述第二限幅模块用于在所述输入射频信号的电压负向幅度的绝对值大于或等于第二预设电压时，将所述输入射频信号中电压负向幅度的绝对值大于或等于第二预设电压的信号导向地，将所述输入射频信号中电压负向幅度的绝对值小于第二预设电压的信号导向所述射频电路；在所述输入射频信号的电压负向幅度的绝对值小于第二预设电压时，将所述输入射频信号导向所述射频电路；其中，所述第二预设电压与正向偏置电压提供端输出的正向偏置电压和所述第二限幅模块的阈值电压相关联；

所述第一限幅模块包括：第一开关管单元和第一电荷中和单元；

所述第一开关管单元的一端与所述射频电路的输入链路连接，所述第一开关管单元的另一端与所述负向偏置电压提供端连接，在所述输入射频信号的电压正向幅度大于或等于第一预设电压时，所述第一开关管单元导通，以使所述输入射频信号中电压正向幅度大于或等于所述第一预设电压的信号导向地；在所述输入射频信号的电压正向幅度小于第一预设电压时，所述第一开关管单元关断，以使所述输入射频信号导向所述射频电路；

所述第一电荷中和单元的一端连接所述第一开关管单元和所述负向偏置电压提供端，所述第一电荷中和单元的另一端连接地，所述第一开关管单元还用于在所述射频电路的输入链路上有静电电荷时，将所述静电电荷导向所述第一电荷中和单元，以使所述第一电荷中和单元上的电荷与所述静电电荷进行中和；

所述第一开关管单元包括：第一二极管、第一电阻和第二电阻；所述第一电荷中和单元包括：第一电容；

所述第一二极管的阳极连接所述射频电路的输入链路，第一二极管的阴极通过第一电阻连接所述负向偏置电压提供端，第一二极管的阴极还连接第一电容的一端，第一电容的另一端连接地；所述第二电阻并联在第一二极管的阳极和阴极上。

2.如权利要求1所述的超宽带可调限幅器，其特征在于，所述第二限幅模块包括：第二开关管单元和第二电荷中和单元；

所述第二开关管单元的一端与所述射频电路的输入链路连接，所述第二开关管单元的另一端与所述正向偏置电压提供端连接，在所述输入射频信号的电压负向幅度的绝对值大于或等于第二预设电压时，所述第二开关管单元导通，以使所述输入射频信号中电压负向幅度的绝对值大于或等于第二预设电压的信号导向地；在所述输入射频信号的电压负向幅度的绝对值小于第二预设电压时，所述第二开关管单元关断，以使所述输入射频信号导向所述射频电路；

所述第二电荷中和单元的一端连接所述第二开关管单元和所述正向偏置电压提供端，所述第二电荷中和单元的另一端连接地，所述第二开关管单元还用于在所述射频电路的输入链路上有静电电荷时，将所述静电电荷导向所述第二电荷中和单元，以使所述第二电荷中和单元上的电荷与所述静电电荷进行中和。

3.如权利要求1所述的超宽带可调限幅器，其特征在于，所述第一开关管单元包括：多个第一二极管、第一电阻和多个第二电阻；所述第一电荷中和单元包括：第一电容；

多个所述第一二极管串联连接形成第一二极管链路，所述第一二极管链路中首端的第一二极管的阳极连接所述射频电路的输入链路，所述第一二极管链路中末端的第一二极管的阴极连接第一电容的一端、以及通过第一电阻连接所述负向偏置电压提供端，第一电容的另一端连接地；所述第二电阻并联在第一二极管的阳极和阴极上，所述第二电阻与第一二极管一一对应；

或者，多个所述第一二极管分为两组，两组第一二极管各自串联连接形成两个第一二极管链路；每个所述第一二极管链路中首端的第一二极管的阳极连接所述射频电路的输入链路，所述第一二极管链路中末端的第一二极管的阴极连接第一电容的一端、以及通过第一电阻连接所述负向偏置电压提供端，第一电容的另一端连接地；所述第二电阻分别并联在两个第一二极管链路上对应的第一二极管的阳极和阴极上，所述第二电阻与一组第一二极管一一对应。

4.如权利要求1或3所述的超宽带可调限幅器，其特征在于，所述第一预设电压为N*(Uon1-Upre1)；其中，N为第一二极管的数量，Uon1为第一二极管的导通电压阈值，Upre1为第一二极管的偏置电压的电压值，所述第一二极管的偏置电压的电压值与所述负向偏置电压提供端输出的负向偏置电压相关。

5.如权利要求2所述的超宽带可调限幅器，其特征在于，所述第二开关管单元包括：第二二极管、第三电阻和第四电阻；所述第二电荷中和单元包括：第二电容；

所述第二二极管的阴极连接所述射频电路的输入链路，第二二极管的阳极通过第三电阻连接所述正向偏置电压提供端，第二二极管的阳极还连接第二电容的一端，第二电容的另一端连接地；所述第四电阻并联在第二二极管的阳极和阴极上。

6.如权利要求2所述的超宽带可调限幅器，其特征在于，所述第二开关管单元包括：多个第二二极管、第三电阻和多个第四电阻；所述第二电荷中和单元包括：第二电容；

多个所述第二二极管串联连接形成第二二极管链路，所述第二二极管链路中首端的第二二极管的阴极连接所述射频电路的输入链路，所述第二二极管链路中末端的第二二极管的阳极连接第二电容的一端、以及通过第三电阻连接所述正向偏置电压提供端，第二电容的另一端连接地；所述第四电阻并联在第二二极管的阳极和阴极上，所述第四电阻与第二二极管一一对应；

或者，多个所述第二二极管分为两组，两组第二二极管各自串联连接形成两个第二二极管链路；每个所述第二二极管链路中首端的第二二极管的阴极连接所述射频电路的输入链路，所述第二二极管链路中末端的第二二极管的阳极连接第二电容的一端、以及通过第三电阻连接所述正向偏置电压提供端，第二电容的另一端连接地；所述第四电阻分别并联在两个第二二极管链路上对应的第二二极管的阳极和阴极上，所述第四电阻与一组第一二极管一一对应。

7.如权利要求5或6所述的超宽带可调限幅器，其特征在于，所述第二预设电压为M*(Uon2-Upre2)；其中，M为第二二极管的数量，Uon2为第二二极管的导通电压阈值，Upre2为第二二极管的偏置电压的电压值，所述第二二极管的偏置电压的电压值与所述正向偏置电压提供端输出的正向偏置电压相关。

8.如权利要求1所述的超宽带可调限幅器，其特征在于，包括：多个第一限幅模块和多个第二限幅模块；

多个所述第一限幅模块均连接于所述射频电路的输入链路和负向偏置电压提供端之间；

多个所述第二限幅模块均连接于所述射频电路的输入链路和正向偏置电压提供端之间。

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