CN114726328A - 一种非互易限幅器 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种非互易限幅器，包括收发共用通路，所述收发共用通路包括依次连接的第一输入/输出端、定向耦合器、限幅电路和第二输入/输出端，定向耦合器和限幅电路之间连接有检波电路、放大器和比较器，定向耦合器从收发共用通路中耦合出部分能量送入检波电路，检波电路输出的直流检波电压经放大器放大后输入到比较器与其参考电平进行比较，比较器输出高/低电平给限幅电路提供直流偏置，改变限幅电路的起限电平，在发射信号时，限幅器的起限电平高于发射功率，从而使发射信号顺利通过；在接收信号时，限幅器的起限电平较低，从而使接收信号限幅在所需范围。本发明实现了限幅器的非互易性。

Description

一种非互易限幅器

技术领域

本发明涉及射频微波电路技术领域，尤其是涉及一种非互易限幅器。

背景技术

限幅器是一种常用的射频器件，用于将输出信号幅度限定在一定范围内。通常限幅器接在T/R组件的低噪声放大器之前，保护低噪声放大器和接收机不被大功率信号损坏，但是对发射机和收发开关无法形成有效的保护。

现有的限幅器一般不具有方向性。对于单级限幅器，信号双向输入时的限幅性能基本一致；而对于多级限幅器，通常为了提高耐受功率优化了前级的限幅结构，一般要求单向输入单向输出。因此，使用现有限幅器对发射机和收发开关进行保护时，会同时对发射信号进行限幅。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种非互易限幅器，使其对收发信号具有不同的起限电平，从而可以应用于收发共用的通路以保护收发开关，也可以应用于收发分置的通路以保护发射机。将该限幅器置于发射天线与发射机之间或者收发天线与收发开关之间，在发射信号时，限幅器的起限电平高于发射功率，从而使发射信号顺利通过；在接收信号时，限幅器的起限电平较低，从而使接收信号限幅在所需范围。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一方面，本发明提供一种非互易限幅器，包括收发共用通路，所述收发共用通路包括依次连接的第一输入/输出端、定向耦合器、限幅电路和第二输入/输出端，定向耦合器和限幅电路之间连接有检波电路、放大器和比较器，定向耦合器从收发共用通路中耦合出部分能量送入检波电路，检波电路将从定向耦合器输入的信号检波成直流检波电压，放大器将检波电压进行放大并输入到比较器与其参考电平进行比较，然后由比较器输出高/低电平给限幅电路提供直流偏置，改变限幅电路的起限电平；利用定向耦合器的方向性，当收发共用通路发射信号时，限幅电路的起限电平高于发射功率，发射信号正常通过；当收发共用通路接收信号时，一旦从定向耦合器输入到限幅电路的接收信号功率大于等于限幅电路的起限电平，限幅电路开始限幅，将从定向耦合器输入到限幅电路的信号功率限制在所需范围。

进一步地，本发明第一输入/输出端连接定向耦合器第一端，定向耦合器第二端连接限幅电路第一端，定向耦合器第三端连接检波电路第一端，检波电路第二端连接放大器第一端，比较器具有两个输入端，分别是比较器第一端和比较器第三端，放大器第二端连接比较器第一端，参考电平从比较器第三端输入，比较器第二端作为比较器的输出端，比较器第二端连接限幅电路第三端，限幅电路第二端连接第二输入/输出端，当收发共用通路从第一输入/输出端口发射信号时，定向耦合器第三端为定向耦合器的隔离端口；当收发共用通路从第一输入/输出端口接收信号时，定向耦合器第三端为定向耦合器的耦合端口。

进一步地，本发明所述第一输入/输出端包括第一输入/输出端口和第一匹配电路，第一输入/输出端口连接第一匹配电路第一端，第一匹配电路第二端连接定向耦合器第一端，第一匹配电路用于实现阻抗匹配。

进一步地，本发明所述第二输入/输出端包括第二输入/输出端口和第二匹配电路，第二输入/输出端口连接第二匹配电路第二端，第二匹配电路第一端连接限幅电路第二端，第二匹配电路用于实现阻抗匹配。

进一步地，本发明所述第一匹配电路和第二匹配电路均由传输线和隔直电容组成。

本发明中，当收发共用通路从第一输入/输出端口接收信号时，若从定向耦合器第三端输入到限幅电路的接收信号功率小于限幅电路的起限电平，接收信号低损耗甚至无损耗地经限幅电路到第二匹配电路；若从定向耦合器输入到限幅电路的信号功率大于等于限幅电路的起限电平，限幅电路开始限幅，将从定向耦合器输入到限幅电路的信号功率限制至低于发射机或收发开关的耐受功率。

进一步地，本发明所述定向耦合器为平行线定向耦合器、分支线定向耦合器和Lange定向耦合器中的一种。

进一步地，本发明所述检波电路由多个肖特基二极管和电容串并联而成。

进一步地，本发明所述放大器常采用由晶体管或场效应管组成的运算放大电路。

进一步地，本发明所述比较器常采用电压比较器。

进一步地，本发明所述限幅电路包括1～3级限幅结构，各级限幅结构之间通过四分之一波长的传输线连接。进一步地，各级限幅结构均包括1～3个并联的限幅单元，每个限幅单元包括1～9个串联的相同型号的PIN二极管。

本发明利用定向耦合器的方向性，实现了限幅器的非互易性，使限幅器双向输入的起限电平不同。相对于现有技术，本发明具有的有益技术效果是：

本发明对收发信号具有不同的响应，即对于发射的大功率信号具有较小的插入损耗，对于接收的大功率信号具有较好的限幅作用。将其应用于收发共用的通路以保护收发开关，也可以应用于收发分置的通路以保护发射机，能有效解决传统限幅器只能应用于接收通道的问题，提高发射通道或收发开关的耐功率能力。

本发明采用放大器，相比较于不加放大器的非互易限幅器的方案设计，在同样检波效果的情况下可以降低定向耦合器输入到检波电路的信号功率，降低非互易限幅器插入损耗，减小对发射功率的影响。

本发明采用比较器，将放大后的检波电压通过比较器与设置的参考电平进行比较，当检波电压高于参考电平时，比较器输出高电平，给限幅电路提供正向偏压，降低限幅电路的起限电平；当检波电压低于参考电平时，比较器输出低电平，给限幅电路提供零偏或负向偏压，负向偏压可以抬高限幅电路的起限电平。根据合理设置比较器的参考电平和输出的高/低电平，可以灵活调整该非互易限幅器收发信号时的起限电平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的电路结构原理图；

图2为本发明一实施例的电路结构原理图；

图3为本发明一实施例的电路结构图；

图中标号：

01、第一输入/输出端口；02、第二输入/输出端口；

10、第一匹配电路；101、第一匹配电路第一端；102、第一匹配电路第二端；

20、定向耦合器；201、定向耦合器第一端；202、定向耦合器第二端；203、定向耦合器第三端；211、第一电阻；

30、限幅电路；301、限幅电路第一端；302、限幅电路第二端；303、限幅电路第三端口；311、第一PIN二极管；312、第二PIN二极管；313、第三PIN二极管；

40、第二匹配电路；401、第二匹配电路第一端；402、第二匹配电路第二端。

50、检波电路；501、检波电路第一端；502、检波电路第二端；511、第一电容；512、第二电容；521、第一肖特基二极管；522、第二肖特基二极管；

60、放大器；601、放大器第一端；602、放大器第二端；611、第一电阻；612、第二电阻；613、第三电阻；621、放大器芯片；

70、比较器；701、比较器第一端；702、比较器第二端，703、比较器第三端；711、第一电阻；712、第二电阻；721、第一电压源；731、比较器芯片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述来清楚说明本发明所揭示内容的精神，任何所属技术领域技术人员在了解本发明内容的实施例后，当可由本发明内容所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明内容的精神与范围。本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

参照图1，一实施例中，所提供的非互易限幅器，主要包括收发共用通路，所述收发共用通路包括依次连接的第一输入/输出端口01、定向耦合器20、限幅电路30和第二输入/输出端口02，定向耦合器20和限幅电路30之间连接有检波电路50、放大器60和比较器70。

第一输入/输出端口01连接定向耦合器第一端201，定向耦合器第二端202连接限幅电路第一端301，定向耦合器第三端203连接检波电路第一端501，检波电路第二端502连接放大器第一端601，比较器70具有两个输入端，分别是比较器第一端701和比较器第三端703，放大器第二端602连接比较器第一端701，参考电平从比较器第三端703输入，比较器第二端702作为比较器70的输出端，比较器第二端702连接限幅电路第三端303，限幅电路第二端302连接第二输入/输出端口02，当收发共用通路从第一输入/输出端口01发射信号时，定向耦合器第三端203为定向耦合器20的隔离端口；当收发共用通路从第一输入/输出端口01接收信号时，定向耦合器第三端203为定向耦合器20的耦合端口。

定向耦合器20从收发共用通路中耦合出部分能量送入检波电路50，检波电路50将从定向耦合器20输入的信号检波成直流检波电压，放大器60将检波电路50输出的直流检波电压进行放大并输入到比较器70与其参考电平进行比较，然后由比较器70输出高/低电平给限幅电路30提供直流偏置，改变限幅电路的起限电平。定向耦合器20具有四个端口，定向耦合器第一端201、定向耦合器第二端202、定向耦合器第三端203和定向耦合器第四端，其中定向耦合器第四端与接地的电阻连接，图1中未画出。利用定向耦合器20的方向性，当收发共用通路发射信号时，限幅电路30的起限电平高于发射功率，发射信号正常通过；当收发共用通路接收信号时，一旦从定向耦合器20输入到限幅电路30的接收信号功率大于等于限幅电路30的起限电平，限幅电路30开始限幅，将从定向耦合器20输入到限幅电路30的信号功率限制在所需范围，保证第二输入/输出端口02输出电平要低于发射机或收发开关的耐受功率，防止发射机或收发开关损坏。

当收发共用通路从第一输入/输出端口01接收信号时，定向耦合器第三端203为定向耦合器20的耦合端口，此时从定向耦合器第三端203输入到检波电路30的信号功率较大，此时将定向耦合器第三端203的输出功率与定向耦合器第一端201的输入功率之比取对数值记作耦合度C；当信号从第二输入/输出端口02进入、从第一输入/输出端口01发射信号时，定向耦合器第三端203为定向耦合器20的隔离端口，此时从定向耦合器第三端203输入到检波电路30的信号功率较小，此时将定向耦合器第三端203的输出功率与定向耦合器第二端202的输入功率之比取对数值记作隔离度I。通常将耦合度C与隔离度I的差值记作方向性D。

当信号从第一输入/输出端口01输入时，定向耦合器第三端203为定向耦合器20的耦合端口。从第一输入/输出端口01输入的信号到达定向耦合器第一端201，此后信号大部分功率经定向耦合器第二端202输入到限幅电路第一端301，小部分功率经定向耦合器第三端203通往检波电路第一端501。检波电路50将从定向耦合器20输入的信号检波成直流检波电压并经检波电路第二端502送往放大器第一端601，放大器60将检波得到的直流检波电压放大后经放大器第二端602送往比较器第一端701。在比较器70中，放大后的直流检波电压与比较器70的参考电平进行比较而产生高/低电平，比较器第二端702输出所述高/低电平给限幅电路30提供直流偏置。当经放大器60放大后的直流检波电压低于比较器70的参考电平时，比较器70输出低电平，给限幅电路30提供零偏或负向偏压，零偏或负向偏压能够增大限幅电路30的起限电平，此时从第一输入/输出端口01输入的信号可顺利通过。而当经放大器60放大后的直流检波电压高于比较器70的参考电平时，比较器70输出高电平，给限幅电路30提供正向偏压，正向偏压能够降低限幅电路30的起限电平，此时当从定向耦合器第二端202输入到限幅电路第一端301的信号功率小于起限电平时，信号几乎无损耗地经限幅电路30通往第二输入/输出端口02输出。而当从定向耦合器第二端202输入到限幅电路第一端301的信号功率大于等于起限电平时，限幅电路30开始限幅，将从定向耦合器20输入到限幅电路30的信号功率限制在所需范围后通往第二输入/输出端口02输出。所述限制在所需范围是指至少要求此时第二输入/输出端口02输出电平要低于发射机或收发开关的耐受功率，防止发射机或收发开关损坏。

当信号从第二输入/输出端口02输入时，定向耦合器第三端203为定向耦合器20的隔离端口。从第二输入/输出端口02输入的信号经限幅电路第二端302输入到限幅电路30。为防止信号经限幅电路第三端303通往比较器第二端702，通常在限幅电路第三端303先串联电感再与比较器第二端702连接。从第二输入/输出端口02输入到限幅电路30的信号经限幅电路第一端301、定向耦合器第二端202输送到定向耦合器20。由于定向耦合器20有较好的方向性，大部分信号功率经定向耦合器第一端201输出到第一输入/输出端口01，小部分信号功率由定向耦合器第三端203输入到检波电路50。而且由定向耦合器第三端203输入到检波电路第一端501的信号功率与信号从第一输入/输出端口01输入时相比更小，很小部分功率输入到检波电路50，这是定向耦合器自身决定的。检波电路50将从定向耦合器20输入的信号检波成直流检波电压并经检波电路第二端502送往放大器第一端601，放大器60将检波得到的直流检波电压放大后经放大器第二端602送往比较器第一端701。在比较器70中，放大后的直流检波电压与比较器70的参考电平进行比较而产生高/低电平，比较器第二端702输出所述高/低电平给限幅电路30提供直流偏置。由于从定向耦合器第三端203输入到检波电路第一端501的能量相比信号从第一输入/输出端口01输入时更小，因此给限幅电路30提供的直流偏置也比信号从第一输入/输出端口01输入时更小，此时限幅电路30的起限电平相比信号从第一输入/输出端口01输入时相对抬高，此时的起限电平要高于发射机的发射功率。此时从第二输入/输出端口02输入的信号顺利通过。

参照图2，一实施例中提供的非互易限幅器，主要包括收发共用通路，所述收发共用通路包括依次连接的第一输入/输出端、第一匹配电路10、定向耦合器20、限幅电路30、第二匹配电路40和第二输入/输出端，定向耦合器20和限幅电路30之间连接有检波电路50、放大器60和比较器70，

图2中，第一输入/输出端包括第一输入/输出端口01和第一匹配电路10，第一匹配电路10用于实现阻抗匹配。第一匹配电路10通常由传输线和隔直电容组成，其作用是防止直流通过并把第一输入/输出端口01的阻抗匹配到设定值(如50欧姆)，以降低该非互易限幅器的插入损耗。

图2中，第二输入/输出端包括第二输入/输出端口02和第二匹配电路40，第二匹配电路40用于实现阻抗匹配。第二匹配电路50通常由传输线和隔直电容组成，其作用是防止直流通过并把第二输入/输出端口02的阻抗匹配到设定值(如50欧姆)，以降低该非互易限幅器的插入损耗。

第一输入/输出端口01连接第一匹配电路第一端101，第一匹配电路第二端102连接定向耦合器第一端201，定向耦合器第二端202连接限幅电路第一端301，定向耦合器第三端203连接检波电路第一端501，检波电路第二端502连接限幅电路第三端303。限幅电路第二端302连接第二匹配电路第一端401，第二匹配电路第二端402连接第二输入/输出端口02。定向耦合器20具有四个端口，定向耦合器第四端通常与接地的50欧姆电阻连接，图2中未画出。

同样的，当收发共用通路从第一输入/输出端口01接收信号时，定向耦合器第三端203为定向耦合器20的耦合端口，此时从定向耦合器第三端203输入到检波电路30的信号功率较大，此时将定向耦合器第三端203的输出功率与定向耦合器第一端201的输入功率之比取对数值记作耦合度C；当信号从第二输入/输出端口02进入、从第一输入/输出端口01发射信号时，定向耦合器第三端203为定向耦合器20的隔离端口，此时从定向耦合器第三端203输入到检波电路30的信号功率较小，此时将定向耦合器第三端203的输出功率与定向耦合器第二端202的输入功率之比取对数值记作隔离度I。通常将耦合度C与隔离度I的差值记作方向性D。

所述定向耦合器20要求具有较好的方向性，通常方向性在8dB以上。要求定向耦合器20具有较低的耦合度，通常在-7dB以下，以防止限幅器插损过大。定向耦合器20可以是平行线定向耦合器、分支线定向耦合器和Lange定向耦合器中的一种，可以通过微带耦合边缘锯齿化结构，引入电感、电容元件补偿技术，耦合端加载短截线技术提高定向耦合器的方向性。

对于收发一体的雷达等电子设备，第一输入/输出端口01通常经馈线与收发天线连接；对于收发分置的雷达等电子设备，第一输入/输出端口01通常经馈线与发射天线连接。根据介质基板、加工工艺和性能指标能要求，第一输入/输出端口01可选择采用SMA型接头、N型接头、TNC型接头、BNC型接头、SSMA型接头中的一种。

对于收发一体的雷达等电子设备，第二输入/输出端口02通常经馈线与收发开关连接；对于收发分置的雷达等电子设备，第二输入/输出端口02通常经馈线与发射机连接。根据介质基板、加工工艺和性能指标能要求，第二输入/输出端口02可选择采用SMA型接头、N型接头、TNC型接头、BNC型接头、SSMA型接头中的一种。

所述检波电路50的作用是检出直流检波电压，检波电路50可由肖特基二极管和电容串并联组成。为保证检波效率，肖特基二极管的数量一般控制在1～6个。

所述放大器60的作用是将检波电路输出的直流检波电压进行放大，防止检波电压过小无法比较，常采用由晶体管或场效应管组成的运算放大电路。

所述比较器70的作用是将放大器放大后的输出电压与其参考电平进行比较，从而输出高/低电平给限幅电路提供直流偏置，常采用电压比较器。

放大电路用于放大检波电压。本发明通过设置放大电路，相比较于不加放大器的非互易限幅器的方案设计，在同样检波效果的情况下可以降低定向耦合器输入到检波电路的信号功率，降低非互易限幅器插入损耗，减小对发射功率的影响。

本发明采用比较器，比较器可以灵活设置参考电平，灵活调整接收信号时限幅电路的起限电平。通过比较器还可以输出高/低电平，高电平是正电压，降低限幅电路的起限电平，低电平可以是零或负电压，通过向限幅电路施加反向偏压，抬高限幅电路的起限电平，这样在信号功率较小时，对小功率信号的发射以及接收都无影响，均可以正常进行，只是相对抬高了发射信号时限幅电路的起限电平。

所述限幅电路30通常包括1～3级限幅结构，限幅结构之间通常通过四分之一波长的传输线连接。每级限幅结构有多个限幅单元并联而成，每级限幅结构多并联几个限幅单元，可以提高限幅器的隔离度，通常情况下每级限幅结构包括1～3个并联的限幅单元。限幅电路中的每个限幅单元由多个PIN二极管串联而成，通过改变串联的PIN二极管的数量和型号，灵活调整发射时的起限电平。每个限幅单元通常包括1～9个串联的PIN二极管，同个限幅单元中PIN二极管应选择相同型号，优选起限电平较高的二极管。

当信号从第一输入/输出端口01输入时，信号经过第一匹配电路10到达定向耦合器第一端201，此后信号大部分功率经定向耦合器第二端202输入到限幅电路第一端301，小部分功率经定向耦合器第三端203通往检波电路第一端501。检波电路50将从定向耦合器20输入的信号检波成直流检波电压并通往放大器60，放大器60将检波电压放大后通往比较器70并与比较器70的参考电平进行比较，比较器70输出高/低电平给限幅电路30提供直流偏置，改变限幅电路的起限电平。当放大后的检波电压低于比较器的参考电平时，比较器输出低电平，给限幅电路提供零偏或负向偏压，零偏或负向偏压能够增大限幅电路的起限电平，此时从第一输入/输出端口01输入的信号可顺利通过。当放大后的检波电压高于比较器的参考电平时，比较器输出高电平，给限幅电路提供正向偏压，正向偏压能够降低限幅电路的起限电平，此时当从定向耦合器第二端202输入到限幅电路第一端301的信号功率小于起限电平时，信号几乎无损耗地经限幅电路30到第二匹配电路40，经第二匹配电路40通往第二输入/输出端口02输出。而当从定向耦合器第二端202输入到限幅电路第一端301的信号功率大于等于起限电平时，限幅电路30开始限幅，将从定向耦合器20输入到限幅电路30的信号功率限制在所需范围并输出到第二匹配电路40，最后，信号从限幅电路30经第二匹配电路40通往第二输入/输出端口02输出，要求此时的输出电平要低于发射机或收发开关的耐受功率，防止发射机或收发开关损坏。

当信号从第二输入/输出端口02输入时，信号经过第二匹配电路40到达限幅电路30。为防止信号经限幅电路第三端303通往比较器第二端702，通常在限幅电路第三端303先串联电感再与比较器第二端702连接，此时从第二匹配电路40输入到限幅电路30的信号输出到定向耦合器20。由于定向耦合器20有较好的方向性，因此此时由定向耦合器第三端203输入到检波电路第一端501的功率与信号从第一输入/输出端口01输入时相比更小，于是输入到定向耦合器20的信号很大部分功率输入到第一匹配电路10，很小部分功率输入到检波电路50。检波电路50将从定向耦合器20输入的信号检波成直流检波电压并通往放大器60，放大器60将检波电压放大后通往比较器70并与比较器70的参考电平进行比较，比较器70输出高/低电平给限幅电路30提供直流偏置。由于从定向耦合器第三端203输入到检波电路第一端501的能量相比信号从第一输入/输出端口01输入时更小，因此给限幅电路30提供的直流偏置也比信号从第一输入/输出端口01输入时更小，此时限幅电路30的起限电平相比信号从第一输入/输出端口01输入时相对抬高，要求此时的起限电平要高于发射机的发射功率。

因此，当信号从第一输入/输出端口01输入(接收信号状态)时，该非互易限幅器从第二输入/输出端口02输出信号的限幅电平低于发射机或收发开关的耐受功率，能有效保护发射机或收发开关；当信号从第二输入/输出端口02输入(发射信号状态)时，该非互易限幅器的起限电平高于发射机的发射功率，保证发射信号正常通过。

参照图3，为本发明一实施例提供的一种非互易限幅器的电路结构图，其包括第一输入/输出端口01、第一匹配电路10、定向耦合器20、限幅电路30、第二匹配电路40、检波电路50、放大器60、比较器70和第一输入/输出端口02。

在一个实施例中，第一输入/输出端口01连接第一匹配电路第一端101，第一匹配电路第二端102与定向耦合器第一端201连接。第一匹配电路10通常由传输线和隔直电容组成，其作用是防止直流通过并把第一输入/输出端口01的阻抗匹配到50欧姆，以降低该非互易限幅器的插入损耗。所述第二匹配电路第一端501与限幅电路第二端402连接，第二匹配电路第二端502与第二输入/输出端口02连接。第二匹配电路50通常由传输线和隔直电容组成，其作用是防止直流通过并把第二输入/输出端口02的阻抗匹配到50欧姆。

在一个实施例中，所述定向耦合器20为Lange定向耦合器，定向耦合器20有四个端口，其中定向耦合器第一端201连接第一匹配电路第二端102，定向耦合器第二端202连接限幅电路第一端，定向耦合器第三端203连接检波电路第一端，定向耦合器第四端连接第一电阻211的第一端，第一电阻211的第二端接地。一实施例中，第一电阻211为50欧姆电阻。

在一个实施例中，所述检波电路50由第一电容511、第二电容512、第一肖特基二极管521、第二肖特基二极管522组成，其中第一肖特基二极管521、第二肖特基二极管522是同型号的肖特基二极管。第一电容511的正极与定向耦合器第三端203连接，第一电容511的负极一方面接第一肖特基二极管521的负极，第一肖特基二极管521的正极接地，第一电容511的负极另一方面接第二肖特基二极管522的正极，第二肖特基二极管522的负极一方面接放大器第一端601，第二肖特基二极管522的负极另一方面接第二电容512的正极，第二电容512的负极接地。

在一个实施例中，所述放大器60为同相比例运算放大器，由第一电阻611、第二电阻612、第三电阻613、放大器芯片621和芯片的外加电压源组成，外加电压源图3中未画出。第一电阻611的正极作为放大器第一端601，所述检波电路50中第二肖特基二极管522的负极连接第一电阻611的正极。第一电阻611的负极接放大器芯片621的正极，放大器芯片621的输出端一方面接比较器70，放大器芯片621的输出端另一方面串接第二电阻612、第三电阻613，第三电阻613另一端接地，放大器芯片621的负极连接在第二电阻612与第三电阻613之间。其中，可通过改变第二电阻612和第三电阻613改变放大器的放大倍数。

在一个实施例中，所述比较器70为电压比较器，由第一电阻711、第二电阻712、第一电压源721、比较器芯片731和芯片的外加电压源组成，外加电压源图2中未画出。放大器芯片621的输出端接比较器芯片的正极。第一电压源721接第一电阻711的正极，第二电阻711的负极接比较器芯片的负极，第二电阻712一端接地，另一端接比较器芯片的负极。其中，可通过改变第一电阻711和第二电阻712改变比较器负极的参考电平，由于放大后的检波电压是与参考电平比较，通过设置比较器70的参考电平和输出的高/低电平，可以灵活调整该非互易限幅器收发信号时的起限电平。

在一个实施例中，所述限幅电路30包括1级限幅结构，限幅结构中有1个并联的限幅单元，限幅单元包括3个串联的PIN二极管，分别为第一PIN二极管311、第二PIN二极管312、第三PIN二极管313。第一PIN二极管311、第二PIN二极管312、第三PIN二极管313是同型号的PIN二极管。第一PIN二极管311的正极与传输线连接，第一PIN二极管311的负极与第二PIN二极管312的正极连接，第二PIN二极管312的负极与第三PIN二极管313的正极连接，第三PIN二极管313的负极接地。限幅电路30还包括与比较器第二端702相连的电感321。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种非互易限幅器，其特征在于，包括收发共用通路，所述收发共用通路包括依次连接的第一输入/输出端、定向耦合器、限幅电路和第二输入/输出端，定向耦合器和限幅电路之间连接有检波电路、放大器和比较器，定向耦合器从收发共用通路中耦合出部分能量送入检波电路，检波电路将从定向耦合器输入的信号检波成直流检波电压，放大器将检波电压进行放大并输入到比较器与其参考电平进行比较，然后由比较器输出高/低电平给限幅电路提供直流偏置，改变限幅电路的起限电平；利用定向耦合器的方向性，当收发共用通路发射信号时，限幅电路的起限电平高于发射功率，发射信号正常通过；当收发共用通路接收信号时，一旦从定向耦合器输入到限幅电路的接收信号功率大于等于限幅电路的起限电平，限幅电路开始限幅，将从定向耦合器输入到限幅电路的信号功率限制在所需范围。

2.根据权利要求1所述的非互易限幅器，其特征在于，第一输入/输出端连接定向耦合器第一端，定向耦合器第二端连接限幅电路第一端，定向耦合器第三端连接检波电路第一端，检波电路第二端连接放大器第一端，比较器具有两个输入端，分别是比较器第一端和比较器第三端，放大器第二端连接比较器第一端，参考电平从比较器第三端输入，比较器第二端作为比较器的输出端，比较器第二端连接限幅电路第三端，限幅电路第二端连接第二输入/输出端，当收发共用通路从第一输入/输出端口发射信号时，定向耦合器第三端为定向耦合器的隔离端口；当收发共用通路从第一输入/输出端口接收信号时，定向耦合器第三端为定向耦合器的耦合端口。

3.根据权利要求2所述的非互易限幅器，其特征在于，第一输入/输出端包括第一输入/输出端口和第一匹配电路，第一输入/输出端口连接第一匹配电路第一端，第一匹配电路第二端连接定向耦合器第一端，第一匹配电路用于实现阻抗匹配。

4.根据权利要求3所述的非互易限幅器，其特征在于，第二输入/输出端包括第二输入/输出端口和第二匹配电路，第二输入/输出端口连接第二匹配电路第二端，第二匹配电路第一端连接限幅电路第二端，第二匹配电路用于实现阻抗匹配。

5.根据权利要求2或3或4所述的非互易限幅器，其特征在于，当收发共用通路从第一输入/输出端口接收信号时，若从定向耦合器第三端输入到限幅电路的接收信号功率小于限幅电路的起限电平，接收信号低损耗甚至无损耗地经限幅电路到第二匹配电路；若从定向耦合器输入到限幅电路的信号功率大于等于限幅电路的起限电平，限幅电路开始限幅，将从定向耦合器输入到限幅电路的信号功率限制至低于发射机或收发开关的耐受功率。

6.根据权利要求5所述的非互易限幅器，其特征在于，所述定向耦合器为平行线定向耦合器、分支线定向耦合器和Lange定向耦合器中的一种。

7.根据权利要求1或2或3或4或6所述的非互易限幅器，其特征在于，所述检波电路由多个肖特基二极管和电容串并联而成。

8.根据权利要求7所述的非互易限幅器，其特征在于，所述放大器采用由晶体管或场效应管组成的运算放大电路。

9.根据权利要求8所述的非互易限幅器，其特征在于，所述限幅电路包括1～3级限幅结构，各级限幅结构之间通过四分之一波长的传输线连接。

10.根据权利要求9所述的非互易限幅器，其特征在于，各级限幅结构均包括1～3个并联的限幅单元，每个限幅单元包括1～9个串联的相同型号的PIN二极管。

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