CN220586265U - 一种射频口静电保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及射频技术领域与无线通信技术领域，提供了一种射频口静电保护电路，包括射频连接器，所述射频连接器的信号管脚分别连接第一阻抗匹配器件和第二阻抗匹配器件，所述射频连接器的接地管脚分别连接EMC泄放器件和谐振的并联电容电感模块的一端，谐振的并联电容电感模块的另一端连接PCBA系统内部的参考地，所述第二阻抗匹配器件连接射频收发器。射频信号回路串入谐振的并联电容电感，实现对静电类的EMS能量的消耗，同时有用的射频回流信号可以正常通过电容传导回来。

Description

一种射频口静电保护电路

技术领域

本实用新型涉及射频技术领域与无线通信技术领域，特别涉及一种射频口静电保护电路。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术，并不必然构成现有技术。

目前使用的射频端口的器件，多为泄放电荷类型的，例如瞬态二极管TVS、静电放电管ESD，这类器件可以将静电能量从射频线泄放到PCBA系统的参考地平面，从而保护射频开关、功率放大器、低噪声放大器等有源器件，但静电仍然会沿着设备内部的参考地平面，流经PCBA板内，再泄放到大地上，形成一种共模干扰。

含有天线射频端口的设备，大多为射频同轴线信号回流路径与整机内部的参考地直接相连，这种方式是最传统最直接的连接方式，最利于射频信号的传导的连接方式；但这种最常见的方式也存在一定的弊端：当天线的回流路径(例如分体天线SMA座)受到静电影响时，干扰信号会直接通过参考平面传导到数字器件下方部分。特别是当数字电路的速率高，逻辑电平低，结构复杂(例如有外置的DDR内存芯片)时，系统容易宕机。对于有高可靠性要求的工业等场景，这种因静电造成的宕机无形中带来较大的损失。

实用新型内容

为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种射频口静电保护电路，射频信号回路串入谐振的并联电容电感，实现对静电类的EMS能量的消耗，同时有用的射频回流信号可以正常通过电容传导回来。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种射频口静电保护电路。

一种射频口静电保护电路，包括：射频连接器，所述射频连接器的信号管脚分别连接第一阻抗匹配器件和第二阻抗匹配器件，所述射频连接器的接地管脚分别连接EMC泄放器件和谐振的并联电容电感模块的一端，谐振的并联电容电感模块的另一端连接PCBA系统内部的参考地，所述第二阻抗匹配器件连接射频收发器。

进一步地，所述第二阻抗匹配器件还连接第三阻抗匹配器件。

更进一步地，所述第三阻抗匹配器件还连接射频收发器和PCBA系统内部的参考地。

更进一步地，所述第一阻抗匹配器件、第二阻抗匹配器件和第三阻抗匹配器件均采用电容、电阻或电感。

更进一步地，所述第一阻抗匹配器件、第二阻抗匹配器件和第三阻抗匹配器件相同或不同。

进一步地，所述谐振的并联电容电感模块包括一个电容电感单元或多个电容电感单元。

更进一步地，所述电容电感单元包括并联的电容和电感。

更进一步地，若电容电感单元为多个时，多个电容电感单元串联、并联或串并联。

进一步地，所述EMC泄放器件采用压敏电阻、电容或瞬态二极管中的至少一种。

进一步地，所述第一阻抗匹配器件的一端接射频连接器，另一端接PCBA系统内部的参考地；所述第三阻抗匹配器件的一端接射频收发器，另一端接PCBA系统内部的参考地。

进一步地，所述EMC泄放器件的一端接射频连接器，另一端接大地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过谐振的并联电容电感模块可以明显减少射频端口受到静电干扰时，整机系统宕机重启的概率，同时有用的射频回流信号可以正常通过电容传导回来。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型示出的射频口静电保护电路图；

图2为本实用新型示出的射频信号回流路径的原理图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

本实用新型中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义，不能理解为对本实用新型的限制。

在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种射频口静电保护电路，包括：一种射频口静电保护电路，包括：射频连接器，所述射频连接器的信号管脚分别连接第一阻抗匹配器件R1和第二阻抗匹配器件R2，所述射频连接器的接地管脚分别连接EMC泄放器件R4和谐振的并联电容电感模块的一端，谐振的并联电容电感模块的另一端连接PCBA系统内部的参考地，所述第二阻抗匹配器件R2连接射频收发器和第三阻抗匹配器件R3；所述第三阻抗匹配器件R3还连接射频收发器和PCBA系统内部的参考地。第一阻抗匹配器件R1的一端接射频连接器，另一端接PCBA系统内部的参考地；所述第三阻抗匹配器件R3的一端接射频收发器，另一端接PCBA系统内部的参考地；所述EMC泄放器件R4的一端接射频连接器，另一端接大地。

具体地，所述第一阻抗匹配器件R1、第二阻抗匹配器件R2和第三阻抗匹配器件R3均采用电容、电阻或电感。第一阻抗匹配器件R1、第二阻抗匹配器件R2和第三阻抗匹配器件R3可以相同，也可以不同。

其中，射频连接器可以采用Molex 0732511153射频连接器，该射频连接器包括一个信号管脚和四个射频连接器外壳的接地管脚，当然，本实施例不仅限于这一种类型的射频连接器。

所述谐振的并联电容电感模块包括一个电容电感单元或多个电容电感单元。其中，电容电感单元包括并联的电容和电感。当电容电感单元为多个时，多个电容电感单元串联、并联或串并联。下面以图1中电容电感单元采用四个为例，第一电容电感单元与第二电容电感单元串联，得到第一谐振分路；第三电容电感单元与第四电容电感单元串联，得到第二谐振分路；所述第一谐振分路与第二谐振分路并联。具体地，所述第一电容电感单元包括第一电容C1和第一电感L1，所述第一电容C1与第一电感L1并联。所述第二电容电感单元包括第二电容C2和第二电感L2，所述第二电容C2与第二电感L2并联。所述第三电容电感单元包括第三电容C3和第三电感L3，所述第三电容C3与第三电感L3并联。所述第四电容电感单元包括第四电容C4和第四电感L4，所述第四电容C4与第四电感L4并联。

更为具体地，所述EMC泄放器件采用压敏电阻、电容或瞬态二极管，也可以采用上述几种器件的组合。

如图2所示，射频信号回流路径串入谐振的并联电容电感模块，构建了四个谐振点(第一电容电感单元、第二电容电感单元、第三电容电感单元和第四电容电感单元)，使得干扰信号的能量因谐振消耗；而正常射频信号频率远远高于谐振频率，可以正常从电容通过不因谐振而损耗，因而高频信号正常的传输不受到影响。

在本实施例中，当射频连接器的每个接地管脚均分别连接EMC泄放器件R4和谐振的并联电容电感模块时，本实施例的方案抗干扰能力最强，是一种最优的实施方式；当然还有一些其他的可实施方式，比如射频连接器中的任意1-3个接地管脚连接EMC泄放器件，同时，射频连接器中的任意1-3个接地管脚连接谐振的并联电容电感模块，本实用新型在此不作限定。

本实施例进行测试，效果如下：

第一电容、第二电容、第三电容和第四电容均采用10pF电容，第一电感采用4.7μH电感，第二电感采用470nH电感，第一电感采用2.2μH电感，第一电感采用1.5μH电感，本实施例示出的电感实际数值仅供参考，不作为对本实用新型的限定条件。

经对比分析，在静电能量主要占据的频率15MHz～100MHz的范围内，可以达到-5dB以上的抑制。且在能量集中的频率，30MHz左右，最高可实现-20dB的抑制。因此，本实施例可以阻挡静电从射频信号参考回流路径进入系统数字电路的地平面下方，减少因静电原因造成的地平面不稳进而导致宕机的概率。

此外，本实施例进行了射频信号插入损耗的测试(得出的数据已经减去同等长度回流路径直接相连的微带线插入损耗)。

以ISM频段为例，典型应用如路由器、蓝牙等，在2400MHz～2500MHz附加的插入损耗仅为0.1dB～0.2dB，对于极大多数中小功率的应用场景可以忽略不计。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种射频口静电保护电路，其特征在于，包括：射频连接器，所述射频连接器的信号管脚分别连接第一阻抗匹配器件和第二阻抗匹配器件，所述射频连接器的接地管脚分别连接EMC泄放器件和谐振的并联电容电感模块的一端，谐振的并联电容电感模块的另一端连接PCBA系统内部的参考地，所述第二阻抗匹配器件连接射频收发器；所述第二阻抗匹配器件还连接第三阻抗匹配器件。

2.根据权利要求1所述的射频口静电保护电路，其特征在于，所述第三阻抗匹配器件还连接射频收发器和PCBA系统内部的参考地。

3.根据权利要求1所述的射频口静电保护电路，其特征在于，所述第一阻抗匹配器件、第二阻抗匹配器件和第三阻抗匹配器件均采用电容、电阻或电感。

4.根据权利要求3所述的射频口静电保护电路，其特征在于，所述第一阻抗匹配器件、第二阻抗匹配器件和第三阻抗匹配器件相同或不同。

5.根据权利要求1所述的射频口静电保护电路，其特征在于，所述谐振的并联电容电感模块包括一个电容电感单元或多个电容电感单元。

6.根据权利要求5所述的射频口静电保护电路，其特征在于，所述电容电感单元包括并联的电容和电感。

7.根据权利要求5所述的射频口静电保护电路，其特征在于，若电容电感单元为多个时，多个电容电感单元串联、并联或串并联。

8.根据权利要求1所述的射频口静电保护电路，其特征在于，所述EMC泄放器件采用压敏电阻、电容或瞬态二极管中的至少一种。

9.根据权利要求1-8任一项所述的射频口静电保护电路，其特征在于，所述第一阻抗匹配器件的一端接射频连接器，另一端接PCBA系统内部的参考地；所述第三阻抗匹配器件的一端接射频收发器，另一端接PCBA系统内部的参考地；所述EMC泄放器件的一端接射频连接器，另一端接大地。