CN117176098A - 限幅电路和无线收发装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种限幅电路和无线收发装置。该限幅电路包括信号输入端、信号输出端、检波单元和第一限幅单元；检波单元用于根据信号输入端提供的射频信号控制第一限幅单元的导通和断开；第一限幅单元用于在导通状态下将接收的射频信号的功率减弱后通过信号输出端输出；第一限幅单元包括至少一个第一开关管；第一开关管的体端与栅极连接。通过设置第一开关管的体端与栅极连接，可以减小第一开关管的阈值电压，进而可以减小限幅电路的起限电平，提高了限幅电路的限幅范围。同时可以减小限幅电路的最大限幅电平，进一步地提高了限幅电路的限幅作用。从而提高了限幅电路的可靠性。

Description

限幅电路和无线收发装置

技术领域

本发明实施例涉及无线电通信和雷达的技术领域，尤其涉及一种限幅电路和无线收发装置。

背景技术

在无线通信、雷达、电对抗等系统中，发射机发射无线电信号，接收机接收无线电信号。一般地，在通信和探测系统中，信号传输距离比较远。此时发射机发射功率越大越好；接收机前端的灵敏度越高越好，对应接收机前端能够承受的功率很小。因此，主要有两种情况会造成接收机损坏，一种情况是随着现代无线技术的发展，空间信号的复杂、多样性，使一些较大的干扰信号能被天线直接接收而进入接收机中，将接收机损坏。另一种情况是在收发组件中，发射与接收之间仅用一环行器（或大功率开关）隔离，由于环行器（或大功率开关）隔离有限，当发射时漏过的较大功率直接进入接收机中，造成组件损坏。为了保护接收机，通常在接收机前端设置限幅器，降低接收机的损坏概率。

现有技术中，限幅器的起限电平比较高，在很多应用场景下，无法尽早的对输入功率进行限幅，导致限幅器的输出端连接的功率灵敏器件容易被损坏，降低了限幅器的可靠性。

发明内容

本发明提供一种限幅电路和无线收发装置，以降低限幅电路的起限电平，提高了限幅电路的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种限幅电路，包括：信号输入端、信号输出端、检波单元和第一限幅单元；

所述检波单元用于根据所述信号输入端提供的射频信号控制所述第一限幅单元的导通和断开；所述第一限幅单元用于在导通状态下将接收的所述射频信号的功率减弱后通过所述信号输出端输出；所述第一限幅单元包括至少一个第一开关管；所述第一开关管的体端与栅极连接。

可选地，所述检波单元的输入端连接于所述信号输入端和所述信号输出端之间，所述检波单元的输出端与所述第一限幅单元的所述第一开关管的栅极连接，所述检波单元用于控制所述第一限幅单元的所述第一开关管的导通或断开；

所述第一限幅单元包括至少两级所述第一开关管，所述第一开关管的源极与栅极连接，第一级所述第一开关管的漏极连接于所述信号输入端和所述信号输出端之间，上一级所述第一开关管的源极与下一级所述第一开关管的漏极连接，最后一级所述第一开关管的源极与地端连接。

可选地，所述检波单元包括二极管和第一电阻，所述二极管的阳极与所述检波单元的输入端连接，所述二极管的阴极与所述第一电阻的第一端均与所述检波单元的输出端连接，所述第一电阻的第二端与地端连接。

可选地，所述检波单元包括第二开关管和第一电阻；

所述第二开关管的体端与栅极连接，所述第二开关管的漏极与栅极均与所述检波单元的输入端连接，所述第二开关管的源极与所述第一电阻的第一端均与所述检波单元的输出端连接，所述第一电阻的第二端与地端连接。

可选地，所述限幅电路包括至少两个所述第一限幅单元，不同所述第一限幅单元中的第一开关管的阈值电压不同，两个所述第一限幅单元并联设置。

可选地，所述第一限幅单元还包括至少一个第二电阻；所述第二电阻串联于每个所述第一开关管的栅极和所述检波单元之间。

可选地，所述限幅电路还包括第二限幅单元，所述第二限幅单元包括至少一级第三开关管；

所述第三开关管的栅极与漏极连接，第一级所述第三开关管的漏极连接于所述信号输入端和所述信号输出端之间，上一级所述第三开关管的源极与下一级所述第三开关管的漏极连接，最后一级所述第三开关管的源极与地端连接。

可选地，所述限幅电路包括至少两个所述第二限幅单元时，沿所述信号输入端指向所述信号输出端的方向，前一个所述第二限幅单元中的第三开关管的数量大于后一个所述第二限幅单元中的第三开关管的数量。

可选地，限幅电路还包括感性元件；至少一个所述感性元件连接于所述信号输入端和所述检波单元之间，用于匹配所述检波单元的阻抗网络；和/或，至少一个所述感性元件连接于所述检波单元和所述第一限幅单元之间，用于匹配所述第一限幅单元的阻抗网络；和/或，至少一个所述感性元件连接于所述第一限幅单元和所述信号输出端之间，用于匹配所述限幅电路的外部电路的阻抗网络。

第二方面，本发明实施例还提供了一种限幅电路，包括：信号输入端、信号输出端、检波单元和第一限幅单元；

所述检波单元用于根据所述信号输入端提供的射频信号控制所述第一限幅单元的导通和断开；所述第一限幅单元用于在导通状态下将接收的所述射频信号的功率减弱后通过所述信号输出端输出；所述检波单元包括第四开关管；所述第四开关管的体端与栅极连接。

第三方面，本发明实施例还提供了一种无线收发装置，包括第一方面或第二方面所述的限幅电路。

本发明实施例的技术方案，通过设置第一限幅单元中第一开关管的体端与栅极连接，可以减小第一开关管的阈值电压，进而可以减小限幅电路的起限电平，从而可以在射频信号的功率比较小时，限幅电路即可对射频信号进行限幅，提高了限幅电路的限幅范围。同时可以减小限幅电路的最大限幅电平，进一步地提高了限幅电路的限幅作用，从而提高了限幅电路的可靠性。

附图说明

图1为现有技术提供的一种限幅电路的结构示意图；

图2为图1提供的限幅电路对应的一种输出功率随输入功率变化的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种限幅电路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种第一开关管的电压电流关系示意图；

图5为本发明实施例提供的一种限幅电路的限幅范围对比示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种第二开关管与传统二极管的电压电流关系对比示意图；

图9为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图；

图13为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的一种图13对应的限幅电路的限幅范围示意图；

图15为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图；

图16为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图；

图17为本发明实施例提供的一种无线收发装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为现有技术提供的一种限幅电路的结构示意图，图2为图1提供的限幅电路对应的一种输出功率随输入功率变化的示意图。其中，在图2中，横坐标为限幅电路的输入功率Pin，纵坐标为限幅电路的输出功率Pout。如图1所示，限幅电路包括检波二极管D0、检波电阻Rd、多个开关管M1和多个电阻R0。检波二极管D0和检波电阻R1组成功率检波器。其中，检波二极管D0的阳极连接于限幅电路的输入端in和输出端out之间，检波二极管D0的阴极与检波电阻R1的第一端连接，检波电阻R1的第二端接地。每个开关管M1的栅极通过一电阻R0与检波二极管D0的阴极连接，多个开关管M1串联后，一端连接于限幅电路的输入端in和输出端out之间，另一端接地。此时限幅电路的起限电平P0为检波二极管D0的导通压降和开关管M1的阈值电压之和。当限幅电路的输入端in提供的输入功率小于起限电平P0时，开关管M1处于截止状态，输出端out的输出功率随输入功率线性变化，即输入功率增大1dB，输出功率也增大1dB，此时限幅电路没有起到限幅的作用。当输入功率大于起限电平P0时，开关管M1处于导通状态，开关管M1等效为一个小电阻，输入功率通过开关管M1到地，实现对输入功率的衰减。此时输出功率被限幅。在上述过程中，起限电平P0比较高，在很多应用场景下，无法尽早的对输入功率进行限幅，导致限幅电路的输出端out连接的功率灵敏器件容易被损坏。示例性地，检波二极管D0的开启电压一般为0.7-1V，开关管M1的阈值电压一般在0.3-0.5V，因此，限幅电路的起限电平P0在10dBm左右。当限幅电路的输出端out连接的功率灵敏器件能够承受的功率小于或等于10dBm时，在限幅电路对输入功率进行限幅前，该功率灵敏器件容易被损坏，降低了限幅电路的可靠性。

针对上述技术问题，本发明实施例提供了一种限幅电路。图3为本发明实施例提供的一种限幅电路的结构示意图。如图3所示，限幅电路包括信号输入端IN、信号输出端OUT、检波单元120和第一限幅单元110；检波单元120用于根据信号输入端IN提供的射频信号控制第一限幅单元110的导通和断开；第一限幅单元110用于在导通状态下将接收的射频信号的功率减弱后通过信号输出端OUT输出；第一限幅单元110包括至少一个第一开关管K1；第一开关管K1的体端与栅极连接。

具体地，图3中示例性地示出了第一限幅单元110包括多个第一开关管K1。检波单元120可以根据信号输入端IN提供的射频信号控制第一限幅单元110的导通和断开。当射频信号功率小于限幅电路的起限电平时，第一限幅单元110中的第一开关管K1处于截止状态，第一开关管K1等效为一个电容，射频信号无法通过第一开关管K1到地端GND，信号输出端OUT输出的射频信号功率随着信号输入端IN提供的射频信号功率线性变化此时限幅电路没有起到限幅的作用。当信号输入端IN提供的射频信号大于限幅电路的起限电平时，第一限幅单元110中的第一开关管K1处于导通状态，第一开关管K1等效为一个小电阻，射频信号通过第一限幅单元110中的第一开关管K1到地端GND，从而可以对射频信号进行功率减弱，然后输出至信号输出端OUT，使得限幅电路对射频信号具有限幅作用。其中，限幅电路的起限电平为检波单元120的导通电压和第一限幅单元110的导通电压之和。当第一限幅单元110包括第一开关管K1时，第一限幅单元110的导通电压包括第一开关管K1的阈值电压。

第一开关管K1可以为场效应晶体管，具体包括结型场效应晶体管 (JunctionField-Effect Transistor，JFET)、高电子迁移率晶体管(High Electron MobilityTransistor，HEMT) 、金属半导体场效应晶体管(Metal Semiconductor Field-EffectTransistor，MESFET) 和金属-氧化物半导体场效应晶体管 (Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，MOSFET)等。

本发明中，第一开关管K1的体端与栅极连接，可以降低第一开关管K1的阈值电压。当第一限幅单元110包括第一开关管K1时，在第一开关管K1的阈值电压减小时，可以减小第一限幅单元110的导通电压，从而可以减小限幅电路的起限电平。从而可以在射频信号的功率比较小时，限幅电路即可对射频信号进行限幅，提高了限幅电路的限幅范围。同时可以减小限幅电路的最大限幅电平，进一步地提高了限幅电路的限幅作用。从而提高了限幅电路的可靠性。

继续参考图3，检波单元120的输入端IN1连接于信号输入端IN和信号输出端OUT之间，检波单元120的输出端OUT1与第一限幅单元110的第一开关管K1的栅极连接，用于控制第一限幅单元110的第一开关管K1的导通或断开；第一限幅单元110包括至少两级第一开关管K1，第一开关管K1的源极与栅极连接，第一级第一开关管K1的漏极连接于信号输入端IN和信号输出端OUT之间，上一级第一开关管K1的源极与下一级第一开关管K1的漏极连接，最后一级第一开关管K1的源极与地端GND连接。

具体地，图3中示例性地示出了第一限幅单元110包括n个第一开关管K1，分别为第一个第一开关管K11，第二个第一开关管K12……第n个第一开关管K1n。n个第一开关管K1可以为采用绝缘层上硅（Silicon On Insulator，SOI）工艺形成的堆叠晶体管，以实现大功率限幅的功能。并示例性地示出了第一开关管K1为N型晶体管。

在一些实施例中，检波单元120可以为电压源或功率检测器等。

当射频信号功率小于起限电平时，检波单元120根据射频信号控制n个第一开关管K1截止，此时限幅电路没有起到限幅的作用。当射频信号功率大于起限电平时，检波单元120根据射频信号控制n个第一开关管K1导通，此时限幅电路对射频信号起到限幅的作用。

在上述过程中，限幅电路的起限电平为检波单元120控制n个第一开关管K1导通时所需的最小电压和第一开关管K1的阈值电压之和。当n个第一开关管K1中的每个第一开关管K1的体端均与栅极连接时，可以使得n个第一开关管K1的阈值电压减小，从而可以降低限幅电路的起限电平，使得限幅电路可以在射频信号的功率比较小时，限幅电路即可对射频信号进行限幅，提高了限幅电路的限幅范围。同时可以减小限幅电路的最大限幅电平，进一步地提高了限幅电路的限幅作用。从而提高了限幅电路的可靠性。

示例性地，图4为本发明实施例提供的一种第一开关管的电压电流关系示意图。其中，横坐标为第一开关管的栅源压差Vgs，纵坐标为第一开关管的导通电流Id。曲线Id1为本发明实施例提供的第一开关管的体端与栅极连接时的电压电流曲线，曲线Id2为现有技术提供的第一开关管的体端与源极连接时的电压电流曲线。

图5为本发明实施例提供的一种限幅电路的限幅范围对比示意图。其中，横坐标为限幅电路的输入功率PIN，纵坐标为限幅电路的输出端功率POUT。曲线1为本发明实施例提供的限幅电路对应的一种输出功率随输入功率变化的曲线，曲线2为现有技术提供的限幅电路对应的一种输出功率随输入功率变化的曲线。

如图4和图5所示，曲线Id1的阈值电压Vth1小于曲线Id2的阈值电压Vth2，即第一开关管的体端与栅极连接时的阈值电压，小于第一开关管的体端与源极连接时的阈值电压。使得曲线1对应的限幅电路的起限电平P1小于曲线2对应的限幅电路的起限电平P2。曲线1对应的限幅电路的最大限幅电平P3小于曲线2对应的限幅电路的最大限幅电平P4。由此可知，通过设置第一开关管的体端和栅极连接，可以减小限幅电路的起限电平，从而可以在射频信号的功率比较小时，限幅电路即可对射频信号进行限幅，提高了限幅电路的限幅范围。同时可以减小限幅电路的最大限幅电平，进一步地提高了限幅电路的限幅作用。从而提高了限幅电路的可靠性。示例性地，在图4中，曲线Id1的阈值电压Vth1可以为0.1V-0.2V，曲线Id2的阈值电压Vth2可以为0.3V-0.5V。在图5中，曲线1的起限电平P1可以为2-4dBm，最大限幅电平P3可以为10-13dBm。曲线2的起限电平P2可以约为10dBm，最大限幅电平P3可以为15-20dBm。

图6为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图。如图6所示，检波单元120包括二极管D1和第一电阻R1；二极管D1的阳极与检波单元120的输入端IN1连接，二极管D1的阴极与第一电阻R1的第一端均与检波单元120的输出端OUT1连接，第一电阻R1的第二端与地端GND连接。

具体地，二极管D1和第一电阻R1可以组成功率检波器，用于控制n个第一开关管K1的状态。此时限幅电路的起限电平为二极管D1的导通电压和第一开关管K1的阈值电压之和。当信号输入端IN提供的射频信号小于起限电平时，若射频信号小于二极管D1的导通电压时，二极管D1截止，此时n个第一开关管K1也截止。若射频信号大于二极管D1的导通电压时，二极管D1导通，并输出射频信号与二极管D1的导通压降之差，该差值小于第一开关管K1的阈值电压，使得n个第一开关管K1截止。此时限幅电路没有起到限幅的作用。当信号输入端IN提供的射频信号大于起限电平时，二极管D1导通，并输出射频信号与二极管D1的导通压降之差，该差值大于第一开关管K1的阈值电压，使得n个第一开关管K1导通。此时限幅电路对射频信号起到限幅的作用。通过设置n个第一开关管K1的体端与栅极连接，可以减小第一开关管K1的阈值电压，从而可以减小起限电平。使得限幅电路可以在射频信号的功率比较小时，限幅电路即可对射频信号进行限幅，提高了限幅电路的限幅范围。同时可以减小限幅电路的最大限幅电平，进一步地提高了限幅电路的限幅作用。从而提高了限幅电路的可靠性。

图7为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图。如图7所示，检波单元120包括第二开关管K2和第一电阻R1；第二开关管K2的体端与栅极连接，第二开关管K2的漏极与栅极均与检波单元的输入端IN1连接，第二开关管K2的源极与第一电阻R1的第一端均与检波单元120的输出端OUT1连接，第一电阻R1的第二端与地端GND连接。

具体地，第二开关管K2为N型晶体管。第二开关管K2的漏极与栅极连接，使得第二开关管K2等效为二极管，并与检波单元的输入端IN1连接，用于获取信号输入端IN和信号输出端OUT之间的射频信号。第二开关管K2的源极与第一电阻R1的第一端连接，并与检波单元120的输出端OUT1连接，用于控制第一开关管K1的导通或截止。第二开关管K2和第一电阻R1组成功率检波器。此时限幅电路的起限电平为第二开关管K2的导通电压与第一开关管K1的阈值电压之和。同时第二开关管K2的体端与栅极连接，减小了第二开关管K2的导通电压，进而可以减小限幅电路的起限电平，使得限幅电路可以在射频信号的功率比较小时，限幅电路即可对射频信号进行限幅，提高了限幅电路的限幅范围。同时可以减小限幅电路的最大限幅电平，进一步地提高了限幅电路的限幅作用。从而提高了限幅电路的可靠性。

示例性地，图8为本发明实施例提供的一种第二开关管与传统二极管的电压电流关系对比示意图。其中，横坐标为输入电压Vin，纵坐标为输出电流I。曲线3为第二开关管的体端与栅极连接时的电压电流曲线，曲线4为传统二极管的电压电流曲线。如图8所示，当第二开关管K2的体端与栅极连接时，曲线3的导通电压VF1小于曲线4的导通电压VF2，即第二开关管K2的体端与栅极连接时的导通电压，小于传统二极管的导通电压。通过在检波单元120中设置第二开关管K2，可以减小检波单元120的导通电压，进而减小了限幅电路的起限电平。使得限幅电路可以在射频信号的功率比较小时，限幅电路即可对射频信号进行限幅，提高了限幅电路的限幅范围。同时可以减小限幅电路的最大限幅电平，进一步地提高了限幅电路的限幅作用。从而提高了限幅电路的可靠性。示例性地，曲线4的导通电压VF2一般为0.7V-1V，曲线3的阈值电压VF1可以降低至0.3V-0.5V。

需要说明的是，在其他实施例中，第二开关管K2还可以为P型晶体管。

图9为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图。如图9所示，第二开关管K2为P型晶体管。此时第二开关管K2的漏极与栅极均与检波单元的输入端IN1连接，第二开关管K2的源极与第一电阻R1的第一端均与检波单元120的输出端OUT1连接。当第二开关管K2的体端与栅极连接，同样可以减小第二开关管K2的导通电压，进而可以减小限幅电路的起限电平。

继续参考图7和图9，第一限幅单元110还包括至少一个第二电阻R2；第二电阻R2串联于每个第一开关管K1的栅极和检波单元120之间。

在检波单元120和第一开关管K1之间设置第二电阻R2，可以提高多个第一开关管K1的承受功率，减小插入损耗。其中，不同的第二电阻R2的阻值的尺寸可以相同或不同，此处不做限定。

图10为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图。如图10所示，第一限幅单元110包括至少两个时，限幅电路包括至少两个检波单元120，每个检波单元120与一个第一限幅单元110对应连接，用于控制对应的第一限幅单元110的导通和关断。当限幅电路包括至少两个检波单元120时，不同的检波单元120的组成不同。

具体地，图10中示例性地示出了限幅电路包括两个第一限幅单元110，对应设置两个检波单元120，每个检波单元120用于控制对应连接的第一限幅单元110的导通和关断。另外，不同的检波单元120的组成可以不同。示例性地，在图10中，第一个检波单元120由二极管D1和第一电阻R1组成，第二个检波单元120由第二开关管K2和第一电阻R1组成。其中，第二开关管K2的体端与栅极连接，使得二极管D1的导通电压大于第二开关管K2的导通电压。当两个第一限幅单元110中的第一开关管K1相同时，第一个第一限幅单元110中的第一开关管K1导通时对应的射频信号P5小于第二个第一限幅单元110中的第一开关管K1导通时对应的射频信号P6。当信号输入端IN提供的射频信号小于第一个第一限幅单元110中的第一开关管K1导通时对应的射频信号P5时，第一个第一限幅单元110中的第一开关管K1截止，第二个第一限幅单元110中的第一开关管K1截止，此时限幅电路没有起到限幅的作用。当信号输入端IN提供的射频信号大于第一个第一限幅单元110中的第一开关管K1导通时对应的射频信号P5且小于第二个第一限幅单元110中的第一开关管K1导通时对应的射频信号P6时，第一个第一限幅单元110中的第一开关管K1导通，此时限幅电路通过第一个第一限幅单元110进行限幅。当信号输入端IN提供的射频信号大于第二个第一限幅单元110中的第一开关管K1导通时对应的射频信号P6时，第一个第一限幅单元110中的第一开关管K1导通，第二个第一限幅单元110中的第一开关管K1导通，此时限幅电路通过两个第一限幅单元110进行限幅，提高了限幅电路的稳定性。

在上述各技术方案的基础上，限幅电路包括至少两个第一限幅单元时不同第一限幅单元中的第一开关管的阈值电压不同。

具体地，每个第一限幅单元中的第一开关管导通时对应的射频信号为检波单元的导通电压与该第一限幅单元中的第一开关管的阈值电压之和。不同的第一限幅单元中的第一开关管的阈值电压不同时，每个第一限幅单元中的第一开关管导通时对应的射频信号大小不同。当信号输入端提供的射频信号逐渐增加时，不同的第一限幅单元中的第一开关管依次导通，从而可以实现限幅电路分阶段进行限幅。

图11为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图。如图11所示，限幅电路包括至少两个第一限幅单元110时，不同第一限幅单元110中的第一开关管K1共用一个检波单元120。

每个第一限幅单元110中的第一开关管K1可以等效为并联连接。当射频信号小于起限电平，每个第一限幅单元中的第一开关管等效为一个电容，从而可以实现限幅电路中的等效电容为分布式结构，在射频信号传输的过程中，有利于拓宽射频信号的带宽。

需要说明的是，图11中示例性地示出了两个第一限幅单元110中的第一开关管K1的数量相同。在其他实施例中，不同的第一限幅单元110中的第一开关管K1的数量可以不同，此处不做限定。

示例性地，图12为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图。如图12所示，一个第一限幅单元110中的第一开关管K1的数量为n个，另一个第一限幅单元110中的第一开关管K1的数量为m个，m和n为不同的正整数。

图13为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图。如图13所示，限幅电路还包括第二限幅单元130，第二限幅单元130包括至少一级第三开关管K3；第三开关管K3的栅极与漏极连接，第一级第三开关管K3的漏极连接于信号输入端IN和信号输出端OUT之间，上一级第三开关管K3的源极与下一级第三开关管K3的漏极连接，最后一级第三开关管K3的源极与地端GND连接。

第三开关管K3为N型晶体管。每级第三开关管K3的栅极与漏极连接，使得每级第三开关管K3等效为一个二极管。当一个第二限幅单元130包括多级第三开关管K3时，该第二限幅单元130的导通电压为多级第三开关管K3的导通电压之和。当第二限幅单元130包括一级第三开关管K3时，第三开关管K3的漏极连接于信号输入端IN和信号输出端OUT之间，第三开关管K3的源极与地端GND连接。第二限幅单元130的导通电压为第三开关管K3的导通电压。当信号输入端IN提供的射频信号大于第三开关管K3的导通电压时，第三开关管K3导通，射频信号通过第三开关管K3到地端GND，减弱了信号输入端IN和信号输出端OUT之间的射频信号，限幅电路对射频信号起到限幅的作用。此时限幅电路的起限电平为第三开关管K3的导通电压。同时第三开关管K3的体端与栅极连接，可以减小第三开关管K3的导通电压，即减小了限幅电路的起限电平，从而可以在射频信号的功率比较小时，限幅电路即可对射频信号进行限幅，提高了限幅电路的限幅范围。同时可以减小限幅电路的最大限幅电平，进一步地提高了限幅电路的限幅作用。从而提高了限幅电路的可靠性。

图14为本发明实施例提供的一种图13对应的限幅电路的限幅范围示意图。其中，横坐标为限幅电路的输入功率PIN，纵坐标为限幅电路的输出端功率POUT。第一限幅单元110的导通电压P6大于第二限幅单元130的导通电压P5。如图14所示，当限幅电路的射频信号小于第二限幅单元130的导通电压P5时，第一限幅单元110中的第一开关管K1和第二限幅单元130中的第三开关管K3均截止，此时限幅电路无法对射频信号进行限幅。当限幅电路的射频信号大于第二限幅单元130的导通电压P5，且小于第一限幅单元110的导通电压P6时，第一限幅单元110中的第一开关管K1截止，第二限幅单元130中的第三开关管K3导通，第二限幅单元130对射频信号进行限幅。当限幅电路的射频信号大于第一限幅单元110的导通电压P6时，第一限幅单元110中的第一开关管K1和第二限幅单元130中的第三开关管K3均导通，第一限幅单元110和第二限幅单元130同时对射频信号进行限幅。从而可以在射频信号大于第二限幅单元130的导通电压P5时开始对射频信号进行限幅，进一步地降低了起限电平，从而提高了限幅电路的限幅范围。同时可以减小限幅电路的最大限幅电平，进一步地提高了限幅电路的限幅作用。从而提高了限幅电路的可靠性。

需要说明的是，第一限幅单元110可以包括n个第一开关管K1，第二限幅单元130包括一个第三开关管K3，此时第一限幅单元110的功率承受能力高。沿信号输入端IN指向信号输出端OUT的方向X，可以设置第一限幅单元110位于第二限幅单元130的靠近信号输入端IN的一侧，在限幅电路的工作过程中，随着射频信号功率的增加，可以降低第一限幅单元110中的第一开关管K1损坏的概率。同时，沿信号输入端IN指向信号输出端OUT的方向X，射频信号通过第一限幅单元110后，功率减弱，从而可以降低第二限幅单元130中的第三开关管K3损坏的概率。

另外，在其他实施例中，第三开关管K3还可以为P型晶体管。此时第三开关管K3的栅极与漏极连接后，与地端GND连接，第三开关管K3的源极连接于信号输入端IN和信号输出端OUT之间。当信号输入端IN提供的射频信号大于第三开关管K3的导通电压时，第三开关管K3导通，同样可以实现限幅电路对射频信号起到限幅的作用。此时限幅电路的起限电平为第三开关管K3的导通电压。同时第三开关管K3的体端与栅极连接，可以减小第三开关管K3的导通电压，即减小了限幅电路的起限电平，从而可以在射频信号的功率比较小时，限幅电路即可对射频信号进行限幅，提高了限幅电路的限幅范围。同时可以减小限幅电路的最大限幅电平，进一步地提高了限幅电路的限幅作用。从而提高了限幅电路的可靠性。

图15为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图。如图15所示，限幅电路包括至少两个第二限幅单元130时，沿信号输入端IN指向信号输出端OUT的方向X，前一个第二限幅单元130中的第三开关管K3的数量大于后一个第二限幅单元130中的第三开关管K3的数量。

具体地，图15中示例性地示出了限幅电路包括两个第二限幅单元130。沿信号输入端IN指向信号输出端OUT的方向X，第一个第二限幅单元130中的第三开关管K3的数量为n个，其中n为大于或等于2的整数，第二个第三开关管130中的第三开关管K3的数量为1个。则第一个第二限幅单元130的导通电压为n个第三开关管K3的导通电压之和。第二个第二限幅单元130的导通电压为第三开关管K3的导通电压。当信号输入端IN提供的射频信号小于第二个第二限幅单元130的导通电压时，第一个第二限幅单元130和第二个第二限幅单元130中的第三开关管K3均截止，此时限幅电路无法对射频信号进行限幅。当信号输入端IN提供的射频信号大于第二个第二限幅单元130的导通电压且小于第一个第二限幅单元130的导通电压时，第二个第二限幅单元130中的第三开关管K3导通，第一个第二限幅单元130中的第三开关管K3截止，第二个第二限幅单元130对射频信号进行限幅。当信号输入端IN提供的射频信号大于第一个第二限幅单元130的导通电压时，第一个第二限幅单元130和第二个第二限幅单元130中的第三开关管K3均导通，第一个第二限幅单元130和第二个第二限幅单元130对射频信号进行限幅。第一个第二限幅单元130具有n个第三开关管K3，且n个第三开关管K3串联连接，从而可以提高第一个第二限幅单元130的功率承受能力。在限幅电路的工作过程中，随着射频信号功率的增加，可以降低第一个第二限幅单元130中的第三开关管K3损坏的概率。同时，沿信号输入端IN指向信号输出端OUT的方向X，射频信号通过前一个第而限幅单元130后，功率减弱，从而可以降低后一个第二限幅单元130中的第三开关管K3损坏的概率。

在上述各技术方案的基础上，继续参考图13和图15，限幅电路还包括感性元件L1；至少一个感性元件L1连接于信号输入端IN和检波单元120之间，用于匹配检波单元120的阻抗网络；和/或，至少一个感性元件L1连接于检波单元120和第一限幅单元110之间，用于匹配第一限幅单元110的阻抗网络；和/或，至少一个感性元件L1连接于第一限幅单元110和信号输出端OUT之间，用于匹配限幅电路的外部电路的阻抗网络。

具体地，感性元件L1可以为电感。图13和图15中示例性地示出了信号输入端IN和检波单元120之间连接有一个感性元件L1，用于匹配检波单元120的阻抗网络。检波单元120和第一限幅单元110之间连接有一个感性元件L1，用于匹配第一限幅单元110的阻抗网络。第一限幅单元110和第二限幅单元130之间连接有一个感性元件L1，用于匹配第二限幅单元130的阻抗网络。第二限幅单元130和信号输出端OUT之间连接有一个感性元件L1，用于匹配限幅电路外部电路的阻抗网络。从而可以在限幅单元截止时降低射频信号在限幅电路上的衰减，减小了射频信号的失真，拓展了限幅电路的带宽。

本发明实施例还提供了另一种限幅电路。图16为本发明实施例提供的另一种限幅电路的结构示意图。如图16所示，该限幅电路包括信号输入端IN、信号输出端OUT、检波单元120和第一限幅单元110；检波单元120用于根据信号输入端IN提供的射频信号控制第一限幅单元110的导通和断开；第一限幅单元110用于在导通状态下将接收的射频信号的功率减弱后通过信号输出端OUT输出；检波单元120包括第四开关管K4；第四开关管K4的体端与栅极连接。

具体地，图16中示例性地示出了检波单元120包括第四开关管K4和第三电阻R3。第四开关管K4的漏极与栅极均与检波单元120的输入端IN1连接，检波单元120的输入端IN1连接于信号输入端IN和信号输出端OUT之间。第四开关管K4的源极与第三电阻R3的第一端均与检波单元120的输出端OUT1连接，用于控制第一限幅单元110的导通和断开。第一限幅单元110可以包括开关管，检波单元120的输出端OUT1可以与第一限幅单元110中的开关管的栅极连接。限幅电路的起限电平为第四开关管K4的导通电压与第一限幅单元110中的开关管的阈值电压之和。第四开关管K4的体端与栅极连接，减小了第四开关管K4的导通电压，进而可以减小限幅电路的起限电平，使得限幅电路可以在射频信号的功率比较小时，限幅电路即可对射频信号进行限幅，提高了限幅电路的限幅范围。同时可以减小限幅电路的最大限幅电平，进一步地提高了限幅电路的限幅作用。从而提高了限幅电路的可靠性。

本发明实施例还提供了一种无线收发装置。图17为本发明实施例提供的一种无线收发装置的结构示意图。如图17所示，该无线收发装置包括本发明任意实施例提供的限幅电路100。由于该无线收发装置包括本发明任意实施例提供的限幅电路100，因此具有本发明任意实施例提供的限幅电路100的有益效果，此处不做赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (11)

1.一种限幅电路，其特征在于，包括：信号输入端、信号输出端、检波单元和第一限幅单元；

所述检波单元用于根据所述信号输入端提供的射频信号控制所述第一限幅单元的导通和断开；

所述第一限幅单元用于在导通状态下将接收的所述射频信号的功率减弱后通过所述信号输出端输出；

所述第一限幅单元包括至少一个第一开关管；所述第一开关管的体端与栅极连接。

2.根据权利要求1所述的限幅电路，其特征在于，

所述检波单元的输入端连接于所述信号输入端和所述信号输出端之间，所述检波单元的输出端与所述第一限幅单元的所述第一开关管的栅极连接，用于控制所述第一限幅单元的所述第一开关管的导通或断开；

所述第一限幅单元包括至少两级所述第一开关管，所述第一开关管的源极与栅极连接，第一级所述第一开关管的漏极连接于所述信号输入端和所述信号输出端之间，上一级所述第一开关管的源极与下一级所述第一开关管的漏极连接，最后一级所述第一开关管的源极与地端连接。

3.根据权利要求2所述的限幅电路，其特征在于，所述检波单元包括二极管和第一电阻，所述二极管的阳极与所述检波单元的输入端连接，所述二极管的阴极与所述第一电阻的第一端均与所述检波单元的输出端连接，所述第一电阻的第二端与地端连接。

4.根据权利要求2所述的限幅电路，其特征在于，所述检波单元包括第二开关管和第一电阻；

所述第二开关管的体端与栅极连接，所述第二开关管的漏极与栅极均与所述检波单元的输入端连接，所述第二开关管的源极与所述第一电阻的第一端均与所述检波单元的输出端连接，所述第一电阻的第二端与地端连接。

5.根据权利要求1所述的限幅电路，其特征在于，所述限幅电路包括至少两个所述第一限幅单元，不同所述第一限幅单元中的第一开关管的阈值电压不同，两个所述第一限幅单元并联设置。

6.根据权利要求1所述的限幅电路，其特征在于，所述第一限幅单元还包括至少一个第二电阻；所述第二电阻串联于每个所述第一开关管的栅极和所述检波单元之间。

7.根据权利要求1-6任一项所述的限幅电路，其特征在于，所述限幅电路还包括第二限幅单元，所述第二限幅单元包括至少一级第三开关管；

所述第三开关管的栅极与漏极连接，第一级所述第三开关管的漏极连接于所述信号输入端和所述信号输出端之间，上一级所述第三开关管的源极与下一级所述第三开关管的漏极连接，最后一级所述第三开关管的源极与地端连接。

8.根据权利要求7所述的限幅电路，其特征在于，所述限幅电路包括至少两个所述第二限幅单元时，沿所述信号输入端指向所述信号输出端的方向，前一个所述第二限幅单元中的第三开关管的数量大于后一个所述第二限幅单元中的第三开关管的数量。

9.根据权利要求1所述的限幅电路，其特征在于，还包括感性元件；至少一个所述感性元件连接于所述信号输入端和所述检波单元之间，用于匹配所述检波单元的阻抗网络；和/或，至少一个所述感性元件连接于所述检波单元和所述第一限幅单元之间，用于匹配所述第一限幅单元的阻抗网络；和/或，至少一个所述感性元件连接于所述第一限幅单元和所述信号输出端之间，用于匹配所述限幅电路的外部电路的阻抗网络。

10.一种限幅电路，其特征在于，包括：信号输入端、信号输出端、检波单元和第一限幅单元；

所述检波单元用于根据所述信号输入端提供的射频信号控制所述第一限幅单元的导通和断开；所述第一限幅单元用于在导通状态下将接收的所述射频信号的功率减弱后通过所述信号输出端输出；所述检波单元包括第四开关管；所述第四开关管的体端与栅极连接。

11.一种无线收发装置，其特征在于，包括权利要求1-10任一项所述的限幅电路。