CN205986789U - 一种双向射频放大器输入输出反接保护电路 - Google Patents

Abstract

本新型专利公开了一种双向射频放大器输入输出反接保护电路，包括耦合器、射频检波器、比较器、非门、与门、NPN三极管及低噪声放大器，还包括射频输入端口、射频输出端口，所述射频输入端口，其端口与所述耦合器第三脚输入端口连接，所述耦合器第四脚输出端口与所述射频检波器输入端口连接，所述比较器的信号输出端口为非门的输入端口，所述非门输出端口为与门输入端口，所述与门输出低电平时，NPN三极管处在截止状态，低噪声放大喊器处在断电状态。本新型专利双向射频输入输出反接时，通过对电路的改进，NPN三极管对低噪声放大器不供电，从而避免强信号对低噪声放大器造成损坏，低噪声放大器后的耐受功率低的器件同样得到保护。

Description

一种双向射频放大器输入输出反接保护电路

技术领域

本新型专利涉及通信技术领域，尤其涉及一种双向射频放大器输入输出反接电路。

背景技术

双向射频功率放大器组件分为接收链路和发射链路射频放大器。接收链路放大器是低噪声放大器，用于降低系统噪声系数，提高接收系统的灵敏度 ；发射链路放大器是高功率放大器，用于放大发射信号。

低噪声放大器主要应用于移动通信基础设施，例如收发器无线通信卡、塔顶放大器及数字无线宽带设备等。目前接收器灵敏度是基站接收路径设计中最关键的要求之一，合适的低噪声放大器可以大幅度改善基站接收器的灵敏度。

高功率放大器应用于发射机的末级，作用是将已调制信号进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。

双向射频放大器广泛用于室内分布系统等需增强无线覆盖范围的场合，当施工人员错将双向射频放大器的输入输出反接时，接收端的低噪声放大器及其后段耐受功率低的器件损毁是极有可能的。为避免这种损毁，有必要研发一种保护电路。

实用新型内容

本新型专利的目的在于提供一种双向射频放大器的输出端接强信号时，可以保护低噪声放大器及其后段耐受功率低器件不被损毁。

为了解决上述的技术问题，本新型专利提供以下技术方案：一种双向射频放大器输入输出反接保护电路，包括耦合器、射频检波器、比较器、非门、与门、NPN三极管及低噪声放大器，还包括射频输入端口、射频输出端口，所述射频输入端口，其端口与所述耦合器第三脚输入端口连接，所述耦合器第四脚输出端口与所述射频检波器输入端口连接，所述比较器的信号输出端口为非门的输入端口，所述非门输出端口为与门输入端口，所述与门输出低电平时，NPN三极管处在截止状态，低噪声放大器处在断电状态。

较佳地，所述与门输出高电平时，NPN三极管饱和导通，低噪声放大器上电正常工作。

较佳地，所述射频输入端口输入的强信号至所述耦合器第三脚、第二脚输出信号，第四脚耦合输出信号。

较佳地，所述射频输入端口输入强信号至耦合器第三脚、第二脚输出信号、第四脚耦合输出信号，所述射频检波器第一脚输入射频信号，射频检波器第七脚线性输出电压，所述比较器第四脚为参考电压，比较器第一脚输出高电平，所述非门将比较器输出的高电平转换为低电平输出，所述NPN三极管基极低电平时，集电极和发射极处于截至状态，发射极无电压输出，所述低噪声放大器在未供电时，其处于不工作状态，耦合器第二脚输出的强信号不会损毁低噪声放大器及低噪声放大器后的所有低功率耐受度器件。

本新型专利的有益效果：

本新型专利双向射频放大器输入输出反接电路，通过耦合器是否检测到强信号，判断反接，比较器检测到电压值超过第四脚时，第一脚输出端口输出高电平，非门将其转换为低电平，并输入与门，所述与门第二脚为低电平，第三脚只能输出低电平，NPN三极管截至，低噪声放大器处在断电状态。

附图说明

图1所示本新型专利双向射频放大器输入输出反接保护电路的示意图。

图2所示本新型专利双向射频放大器输入输出反接保护方法的流程图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本新型专利作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本新型专利的限定。

参照图1所示，本新型专利实施例提供的一种双向射频放大器输入输出反接保护电路，包括耦合器、射频检测器、比较器、非门、与门、NPN三极管及低噪声放大器，还包括射频输入端口、射频输出端口，所述射频输入端口，其端口与所述耦合器第三脚输入端口连接，所述耦合器第四脚输出端口与所述射频检波器输入端口连接，所述比较器的信号输出端口为非门的输入端口，所述非门输出端口为与门输入端口，所述与门输出低电平时，NPN三极管处在截止状态，低噪声放大器处在断电状态。

优选实施例一，双向射频放大器输入输出反接保护电路反接的工作方式，如下所示：

所述射频输入端口相对双向射频放大器而言，为双向射频放大器发射通道的输出端口，此端口一般接外置天线、外置功分器、外置耦合器等；

双向射频放大器输入输出反接时，射频输入端口输入的强信号至耦合器第三脚，第二脚输出信号，第四脚耦合输出信号；

所述射频检波器第一脚输入射频信号，信号强度由耦合器的耦合度和R7、R8、R9组成的衰减量决定。射频检波器依据输入射频信号强度，第七脚线性输出电压；

所述比较器第四脚为参考电压，假设为1V。当定义的强信号值使射频检波器输出超过1V时，比较器第1脚输出高电平；

所述非门将比较器输出的高电平转换为低电平输出；

所述与门第二脚输入低电平时，第三脚只能输出低电平（当 第1及2都是高电平时，第三脚为高电平）；

所述NPN三极管基极为低电平时，集电极和发射极处于截止状态，发射极无电压输出。

所述低噪声放大器(Q2)在未供电时，其处于不工作状态。此时耦合器(CP1)第二脚输出的强信号不会损毁低噪声放大器(Q2)及低噪声放大器(Q2)后的所有低功率耐受度的器件。

实施例二，双向射频放大器输入输出反接保护电路未反接的工作方式，如下所示：

所述第一射频输入端口相对双向射频放大器而言，为双向射频放大器发射通道的输出端口；

双向射频放大器输入输出未反接时，无强信号至耦合器第三脚，第二脚输出信号，第四脚耦合输出信号，此时信号很弱；

所述射频检波器第一脚输入射频信号，信号强度由耦合器的耦合度和R7、R8、R9组成的衰减量决定。射频检波器依据输入射频信号强度，第七脚线性输出电压，但此时的电压非常低；

所述比较器第四脚为参考电压，假设为1V。射频检波器输出远远低于1V的电压，比较器第一脚输出低电平；

所述非门将比较器输出的低电平转换为高电平输出；

所述与门第二脚输入高电平时，第一脚为低噪声放大器(Q2)的使能脚，需输出高电平，此时第三脚输出高电平；

所述NPN三极管基极为高电平时，集电极和发射极处于饱和导通状态，发射极正常为低噪声放大器供电；

所述低噪声放大器在供电时，其处于正常工作状态。此保护电路不影响接收电路的正常工作。

当双向射频放大器输入输出反接时，双向射频放大器的低噪声放大器输入端前的耦合器检测到强信号,进入射频检波器；射频检波器依据输入的射频信号强度线性输出电压；比较器检测到电压值超过第四脚电压(此电压依据低噪声放大器最大输入信号强度减掉10dBm计算)时，第一脚输出端口输出高电平；非门将其转换为低电平，并输入与门；与门第二脚为低电平,第三脚只能输出低电平；NPN三极管截止；低噪声放大器处于非上电状态，从而避免了强信号对低噪声放大器的损坏，低噪声放大器后的耐受功率低的器件同样得到保护。

当双向射频输入输出未接反时，双向射频放大器中的低噪声放大器输入端前的耦合器检测不到强信号进入射频检波器；射频检波器输出低电平；比较器第三脚电压低于第四脚电压，第一脚输出端口输出低电平；非门将其转换为高电平，并输入与门；与门第二脚为高电平,第一脚为低噪声放大器的使能脚，当需要系统开启低噪声放大器时，其输出高电平，第三脚输出高电平；NPN三极管处于饱和导通状态为低噪声放大器供电；低噪声放大器进入放大信号的工作状态。此为低噪声放大器的正常工作状态，所加保护电路并未影响低噪声放大器正常工作。

参照图2所示，本实施例还提供双向射频放大器输入输出反接保护方法，详细步骤如下所示：

(1)耦合器是否检测到强信号；

(2)根据步骤1）的检测结果判定双向射频放大器输入输出是否反接，若反接，则射频检波器输出高电平；

(3)比较器检测到电压值超过第四脚时，第一脚输出端口输出高电平；

(4)非门将其转换为低电平，并输入与门，与门第二脚为低电平时，第三脚输出低电平；

(5)NPN三极管截至；

(6)低噪声放大器放大器处理非上电状态，从而避免了强信号对低噪声放大器的损坏。

上述步骤2）所述检测结果判定双向射频放大器输入输出是否反接，若未反接，则耦合器检测不到强信号进入射频检波器，射频检波器输出低电平；

比较器第三脚电压低于第四脚电压，第一脚输出端口输出低电平；

非门将其转换为高电平，并输入与门；

与门第二脚为高电平，第一脚为低噪声放大器使能脚，NPN三极管饱和导通，低噪声放大器上电正常工作。

所述射频输入端口与射频输出端口反接时，所述耦合器检测到强信号，进入射频检波器，所述射频检波器依据输入的射频信号强度线性输出电压，所述比较器检测到电压值超过第四脚电压时，第一脚输出端口输出高电平，所述非门将其转换为低电平，并输入与门，所述与门第二脚为低电平，第三脚只能输出低电平，NPN三极管截至，低噪声放大器处在断电状态。

所述射频输入端口与射频输出端口未反接时，所述耦合器检测不到强信号进入射频检波器，所述射频检波器依据输入的射频信号强度线性输出电压，所述比较器检测电压值低于第四脚时，第一脚输出端口输出低电平，非门将其转换为高电平并输入与门，所述与门第二脚为高电平，第一脚为低噪声放大器使用能脚，系统需要低噪声放大器工作时为高电平，第三脚输出高电平，NPN三极管饱和导通，低噪声放大器上电正常工作。

本新型专利实施例中，在双向射频输入输出反接时，耦合器检测到强信号，进入射频检波器，射频检波器依据输入的射频信号强度线性输出电压，比较器检测到电压值超过第四脚电压时，第一脚输出端口输出高电平，非门将其转换为低电平，并输入与门，与门第二脚为低电平，第三脚只能输出低电平，NPN三极管截至，低噪声放大器处在断电状，态，从而避免了强信号对低噪声放大器的损坏。

本新型专利具体应用途径很多，以上所述仅是本新型专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本新型专利原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本新型专利的保护范围。

Claims (5)

1.一种双向射频放大器输入输出反接保护电路，包括耦合器、射频检波器、比较器、非门、与门、NPN三极管及低噪声放大器，其特征在于，还包括射频输入端口、射频输出端口，所述射频输入端口，其端口与所述耦合器第三脚输入端口连接，所述耦合器第四脚输出端口与所述射频检波器输入端口连接，所述比较器的信号输出端口为非门的输入端口，所述非门输出端口为与门输入端口，所述与门输出低电平时，NPN三极管处在截止状态，低噪声放大器处在断电状态。

2.根据权利要求1所述的双向射频放大器输入输出反接保护电路，其特征在于，所述与门输出高电平时，NPN三极管饱和导通，低噪声放大器上电正常工作。

3.根据权利要求1所述的双向射频放大器输入输出反接保护电路，其特征在于，所述射频输入端口输入的强信号至所述耦合器第三脚、第二脚输出信号，第四脚耦合输出信号。

4.根据权利要求1所述的双向射频放大器输入输出反接保护电路，其特征在于，所述射频检波器第一脚输入射频信号，第七脚线性输出电压。

5.根据权利要求1所述的双向射频放大器输入输出反接保护电路，其特征在于，所述射频输入端口输入强信号至耦合器第三脚、第二脚输出信号、第四脚耦合输出信号，所述射频检波器第一脚输入射频信号，射频检波器第七脚线性输出电压，所述比较器第四脚为参考电压，比较器第一脚输出高电平，所述非门将比较器输出的高电平转换为低电平输出，NPN三极管基极低电平时，集电极和发射极处于截至状态，发射极无电压输出，低噪声放大器在未供电时，其处于不工作状态，耦合器第二脚输出的强信号不会损毁低噪声放大器及低噪声放大器后的所有低功率耐受度器件。