KR900001068B1

KR900001068B1 - Automatic protecting device of power amplifier

Info

Publication number: KR900001068B1
Application number: KR1019870000937A
Authority: KR
Inventors: 정옥현; 이대희
Original assignee: 금성전기 주식회사; 박준창
Priority date: 1987-02-05
Filing date: 1987-02-05
Publication date: 1990-02-26
Also published as: KR880010559A

Abstract

The circuit for protecting a power amplifier from reflecting power caused by a load voltage standing wave ratio (VSWR) includes a bidirectional coupler for sampling the output power with high frequency and the reflecting power, a detector for obtaining voltage varied proportionally to the ripple of output power by compensating the nonlinearity of a detecting diode, an output level adjuster having a differential amplifier for comparing and amplifying the voltage corresponding to the high frequency output level and the set voltage by a standard output level and the set voltage by a standard output level adjuster, and a generator having a comparator for comparing and amplifying the voltages corresponding to the reflected power level and operating point of the protection circuit.

Description

Automatic Protection Device of Power Amplifier

제1도는 본 발명에 따른 전력 증폭기의 자동 보호장치의 실시예를 나타낸 블럭도.1 is a block diagram showing an embodiment of an automatic protection device for a power amplifier according to the present invention.

제2도는 제1도의 자동 보호회로에 있어서 검파기, 직렬공진기, 자동 VSWR 보호전압 발생기와 자동 출력레벨 조절전압 발생기의 상세도.2 is a detailed view of a detector, a series resonator, an automatic VSWR protection voltage generator and an automatic output level regulating voltage generator in the automatic protection circuit of FIG.

제3도는 제어전압에 따른 전압제어 감쇠기의 감쇠 특성을 나타낸 도.3 illustrates attenuation characteristics of a voltage controlled attenuator according to a control voltage.

제4도는 부하 VSWR에 따른 전력 증폭기의 출력 특성을 나타낸 도.4 shows output characteristics of a power amplifier according to a load VSWR.

제5도, 제6도 및 제7도는 각각 전력 증폭기의 보호 기능이 일부 첨가된 종래의 전력 증폭기의 블럭도.5, 6, and 7 are block diagrams of conventional power amplifiers, each of which includes some protection functions of the power amplifier.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 제1의 전압 제어 감쇠기 2 : 제2의 전압 제어 감쇠기1: first voltage controlled attenuator 2: second voltage controlled attenuator

3 : 전력 증폭기 4 : 고조파 필터3: power amplifier 4: harmonic filter

5 : 양방향성 결합기 6 : 제1의 직렬 공진기5 bidirectional coupler 6 first series resonator

7 : 제2의 직렬 공진기 8 : 검파기7: second series resonator 8: detector

9 : 자동 VSWR 보호전압 발생기 10 : 자동출력레벨 조정전압 발생기9: Automatic VSWR Protection Voltage Generator 10: Automatic Output Level Adjustment Voltage Generator

11 : 보호회로 동작점 설정회로 12 : 기준출력 레벨 설정회로11: protection circuit operating point setting circuit 12: reference output level setting circuit

13 : 듀플렉서 14 : 비교기13: duplexer 14: comparator

15 : 차동증폭기 16 : 방향성 결합기15 differential amplifier 16 directional coupler

17 : 아이솔레이터 24 : 전원전압 절단기17: isolator 24: power supply voltage cutter

본 발명은 무선통신장치에 관한 것이며, 특히 송신기에 있어서 송신 신호를 전력 증폭하는 전력 증폭기의 자동보호장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless communication device, and more particularly, to an automatic protection device for a power amplifier for power amplifying a transmission signal in a transmitter.

일반적인 무선 통신시스템에서 전력 증폭기 출력단은 주로 듀플렉서 또는 안테나에 접속되기 때문에 듀플렉서를 튜닝할 때나, 안테나 단자쪽에 본의 아니게 50옴에 대하여 임의의 전압 정재파비(이하 VSWR이라함)를 갖는 부하가 연결되면 전력 증폭기의 부하 VSWR에 의해서 반사전력이 발생된다.In a typical wireless communication system, the power amplifier output stage is mainly connected to the duplexer or antenna, so when tuning the duplexer or when a load with an arbitrary voltage standing wave ratio (hereinafter referred to as VSWR) for 50 ohms is unintentionally connected to the antenna terminal side The reflected power is generated by the load VSWR of the amplifier.

그러나 전력 증폭기를 구성하는 각 증폭단의 트랜지스터는 어떤 일정한 VSWR이상이 되면 이상 발진 현상이 생기거나 반서전력을 견디지 못하고 번 아웃(BURN-OUT)된다.However, the transistors in each amplifier stage constituting the power amplifier are abnormally oscillated when a certain VSWR is exceeded or burned out without being able to withstand the half power.

그래서 그 대칙으로서 아이솔레이터(isolator)를 전력 증폭기 뒤에 연결해서 듀플렉서 튜닝시 또는 안테나 단자에서 발생된 반사전력으로부터 전력 증폭기를 보호하게 하거나, 어떤 일정량의 반사전력을 초과하게 되면 증폭단에 공급된 전원전압을 절단시켜 줌으로써 전력 증폭기를 보호해 주고 있다.So, as a rule, connect an isolator behind the power amplifier to protect the power amplifier from reflected power generated at the time of duplexer tuning or antenna terminals, or cut off the supply voltage supplied to the amplifier stage if a certain amount of reflected power is exceeded. This protects the power amplifier.

제5도는 전력 증폭기 후단에 아이솔레이터를 접속시켜서 전력 증폭기를 보호해 주는 일예를 나타낸 것이며, 제6도는 전력 증폭기가 광대역인 경우 광대역 특성을 만족시켜 주는 아이솔레이터의 설계제작이 어려운 관계로 2개의 아이솔레이터를 사용해서 전력 증폭기를 보호해 준 예이다.FIG. 5 shows an example of protecting the power amplifier by connecting an isolator to the rear end of the power amplifier. FIG. 6 shows that two isolators are used because it is difficult to design and manufacture an isolator that satisfies the broadband characteristics when the power amplifier is broadband. This is an example of protecting the power amplifier.

도면중 15는 방향성 결합기, 18은 검파기, 19는 자동출력레벨 조절기, 20, 21은 각각 동축 스위치, 22, 23은 아이솔레이터 1,2를 나타내며, 그 나머지 부호 3은 전력 증폭기, 4는 고조파 필터, 1은 전압제어 감쇠기이다.In the figure, 15 is a directional coupler, 18 is a detector, 19 is an automatic output level regulator, 20 and 21 are coaxial switches, 22 and 23 are isolators 1, 2, and 3 are power amplifiers, 4 is a harmonic filter, 1 is a voltage controlled attenuator.

그러나 종래에 제5도처럼 아이솔레이터(17)를 사용하게 되면 일반적으로 고가품인 아이솔레이터가 시스템에 내장되게 되어 시스템 제조원가가 상승될 뿐만 아니라 장비의 부게도 증가하게 된다. 또 전력 증폭기(3)가 광대역인 경우에는 광대역 아이솔레이터의 제작이 어려운 관계로 제6도처럼 2개 이상의 아이솔레이터(22,23)를 사용해 주어야 하는데 이때는 동축 스위치를 사용해서 송신출력 경로를 아이솔레이터의 주파수 대역에 맞게끔 전환시켜 주어야 한다. 그러나 이 경우 아이솔레이터와 동축 스위치에 해당되는 만큼의 제조원가가 상승하게 되고 장비내 위치설정이 어려울 뿐만 아니라 동축 스위치 절환 신호의 발생회로가 필요하게 되어 시스템 구성이 복잡하게 된다.However, when the isolator 17 is conventionally used as shown in FIG. 5, expensive isolators are generally embedded in the system, thereby increasing the manufacturing cost of the system as well as increasing the weight of the equipment. In addition, when the power amplifier 3 has a wide band, it is difficult to manufacture a wide band isolator. Therefore, two or more isolators 22 and 23 should be used as shown in FIG. Should be switched to match. In this case, however, the manufacturing cost of the isolator and the coaxial switch is increased, the position of the equipment is difficult to be set, and the generation circuit of the coaxial switch switching signal is required, which complicates the system configuration.

또한 아이솔레이터와 동축 스위치의 삽입 손실만큼 송신기의 전송 손실이 증가되어 원하는 송신규격 출력을 얻기 위해 전력 증폭단의 출력을 높여주어야 되는 단점이 있다.In addition, the transmission loss of the transmitter is increased as much as the insertion loss of the isolator and the coaxial switch, so that the output of the power amplifier stage must be increased to obtain the desired transmission standard output.

또한 제5도와 제6도의 종래 기술에서는 방향성 결합기(16)의 결합계수 리플과 검파기(18)의 검파 다이오드의 비직선성 등으로 말미암아 자동출력레벨 조절기(19)에 입력되는 검파 전압의 주파수에 따른 리플이 커져서 결과적으로 자동출력레벨조절을 위한 전압제어 감쇠기(1)에 의한 입력신호 감쇠량의 변화폭이 커지기 때문에 광대역에서 전력 증폭기의 출력전력레벨을 평탄하게 해주기 어렵다.In addition, in the related arts of FIGS. 5 and 6, the coupling coefficient ripple of the directional coupler 16 and the nonlinearity of the detection diode of the detector 18 are used to determine the frequency of the detection voltage input to the automatic output level regulator 19. It is difficult to flatten the output power level of the power amplifier in a wide band because the ripple becomes large and, as a result, the change width of the input signal attenuation amount by the voltage controlled attenuator 1 for automatic output level adjustment becomes large.

제7도는 다른 종래예를 나타낸 도면이다. 제7도에 있어서, 상기 제5, 6도에 나타낸 장치와 동일 내지 균등한 것은 동일 부호로써 표시하였다.7 is a diagram showing another conventional example. In Fig. 7, the same or equivalent components as those shown in Figs. 5 and 6 are denoted by the same reference numerals.

제7도는 아이솔레이터를 사용한 전력 증폭기의 VSWR 보호 방법(제5도, 제6도) 대신 전원전압 절단기(24)를 사용해서 전력 증폭기를 반사파로부터 보호하는 예를 보이고 있다.7 shows an example in which the power amplifier is protected from the reflected wave by using the power supply voltage cutter 24 instead of the VSWR protection method (FIGS. 5 and 6) of the power amplifier using the isolator.

여기서는 제5도 및 제6도와는 달리 방향성 결합기(16)를 1개 더 첨가하여 반사파의 양을 샘플링하고 검파기로 이것을 감파전압으로 변환한 다음이 검파전압이 기준 반사파의 양에 해당되는 검파전압 이상이 되면, 전원전압 절단기(24)의 릴레이가 구동되어 전력증폭단에 공급되는 전원전압을 그 릴레이 접점으로 절단시켜 주는 방법으로 전력 증폭기를 보호해 주고 동시에 절단 상태임을 알려주게 되어 있다. 그러나 이 경우 부하 VSWR이 정상 상태로 돌아가서 반사파의 양(量)이 기준 반사파의 양보다 작게 되더라도 자동적으로 정상상태로 환원되지 못하기 때문에 시스템 전체 전원을 수동으로 온-오프 하여 재동작시켜야 되며 반사파 샘플링용 방향성 결합기가 1개 더 부가되기 때문에 송신기의 경로 손실과 부피등이 커지게 된다.Here, unlike FIGS. 5 and 6, one more directional coupler 16 is added to sample the amount of reflected waves, and the detector is converted into a reduced voltage, and the detected voltage is equal to or greater than the reference reflected wave. In this case, the relay of the power supply voltage cutter 24 is driven to protect the power amplifier by cutting the power supply voltage supplied to the power amplification stage with the relay contact and inform the cutting state at the same time. However, in this case, even if the load VSWR returns to the normal state and the amount of reflected wave is smaller than the reference reflected wave, it cannot be automatically returned to the normal state. Since one more directional coupler is added, the path loss and volume of the transmitter are increased.

그리고 방향성 결합기의 주파수에 따른 결합계수 리플과 검파 다이오드의 비직선성 뿐만 아니라 전력 증폭기의 출력 리플에 의한 반사파의 리플등에 의해서, 각 주파수마다 전원전압이 절단되는 때의 부하 VSWR이 일정하지 않게 됨으로써 광대역 전력 증폭기의 VSWR 보호 회로로는 적합치 않다. 따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 양 방향성 결합기(5)와 직렬 공진기(6,7) 및 자동 VSWR 보호전압 발생기(9)를 전력 증폭기의 회로중에 삽입하여, 전력 증폭기의 출력을 부하 VSWR 의 함수로 조정하여 전력 증폭기를 보호하게 되고, 부하 VSWR 이 기준 VSWR보다 작은 상태로 회복되면 자동적으로 정상 출력이 나오도록 환원되게 하는 전력 증폭기 보호회로를 제공하는 데 있다.In addition, due to the coupling coefficient ripple according to the frequency of the directional coupler and the nonlinearity of the detection diode as well as the reflected wave ripple due to the output ripple of the power amplifier, the load VSWR when the power voltage is cut at each frequency is not constant. It is not suitable as a VSWR protection circuit in power amplifiers. Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, by inserting the bidirectional coupler 5, the series resonators 6, 7 and the automatic VSWR protection voltage generator 9 in the circuit of the power amplifier, It is to provide a power amplifier protection circuit that adjusts the output of the power amplifier as a function of the load VSWR to protect the power amplifier and automatically returns to normal output when the load VSWR recovers to less than the reference VSWR.

이하 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도에서와 같이 전력 증폭기 보호장치는 크게 양방향성 결합기(5), 제1 및 제2의 직렬공진기(6,7)와 검파기(8), 자동 VSWR 보호전압 발생기(9), 자동출력레벨조정 전압발생기(10)와 제1 및 제2의 전압제어 감쇠기(1,2)로 구성된다. 여기서 고조파 필터(4)를 거친 고주파 출력 전력과 전력 증폭기 후단으로부터의 반사파는 스트립라인(strip line)으로 설계 제작된 소형의 양방향성 결합기(5)로 샘플링하고, 정상 부하 상태에서는 이 양방향성 결합기의 결합 계수 리플과 검파 다이오드 고유의 비직선성 등을 고려해서 검파출력 전압이 출력전력 리플과 비례적으로 연동되도록 직렬 공진기(6,7)의 첨예도(quality factor)와 공진 수파수를 조정하고, 자동 VSWR 보호전압 발생기(9)와 자동출력레벨 조정전압 발생기(10)에 의해서 생성된 제어전압으로 전압제어 감쇠기(1,2)의 삽입 손실을 변화시켜 전력증폭단의 입력레벨을 증감시켜 줌으로써 전력 증폭기가 부하 VSWR 상태에 따라서 보호되게 해주고 정상 부하상태에서는 자동적으로 정상 출력이 나올뿐만 아니라 그 출력 전력레벨의 리플도 작게 해준다.As shown in FIG. 1, the power amplifier protection device is largely composed of a bidirectional coupler 5, first and second series resonators 6 and 7, and detector 8, automatic VSWR protection voltage generator 9, and automatic output level adjustment. And a voltage generator 10 and first and second voltage controlled attenuators 1 and 2. Here, the high frequency output power passing through the harmonic filter (4) and the reflected wave from the rear end of the power amplifier are sampled by a small bidirectional coupler (5) designed and designed as a strip line, and the coupling coefficient of the bidirectional coupler under normal load conditions. Considering the ripple and nonlinearity inherent to the detection diode, the sharpness and quality of the series resonators 6 and 7 are adjusted so that the detection output voltage is proportional to the output power ripple. The power amplifier loads by changing the insertion loss of the voltage controlled attenuators 1 and 2 with the control voltage generated by the protection voltage generator 9 and the automatic output level adjustment voltage generator 10 to increase and decrease the input level of the power amplifier stage. It is protected according to the VSWR state and not only automatically outputs the normal output under normal load, but also reduces the ripple of the output power level. All.

제2도는 위와 같은 자동보호회로에 있어서 양방향성 결합기(5), 직렬공진기(6,7), 검파기(8), 자동 VSWR 보호전압 발생기(9), 자동출력레벨 조정전압 발생기(10)의 상세도 이다.2 is a detailed view of the bidirectional coupler (5), series resonators (6, 7), detector (8), automatic VSWR protection voltage generator (9), automatic output level adjustment voltage generator (10) in the above automatic protection circuit. to be.

여기서 양방향성 결합기(5)는 스트립라인을 이용하여 소형으로 제작된 결합기이며, 양방향성 결합기의 결합계수 리플에 의한 샘플링 전력 리플과 검파기(8)의 검파 다이오드의 비직선성을 보상하여 출력전력의 리플에 따라 비례적으로 증감되는 검파전압을 얻을 수 있도록 직렬 공진회로의 저항(R), 인덕터(L), 커패시처(C)의 값을 조정했기 때문에 저항 양단의 신호 크기가 주파수에 따라 연동된다. 또 L은 그 인덕턴스 값을 가면시키기 용이하게끔 인쇄회로기판(PCB)상에 마이크로 스트립 라인으로 형성시켜 주었다.Here, the bidirectional coupler (5) is a compact coupler using a stripline, and compensates the sampling power ripple due to the coupling coefficient ripple of the bidirectional coupler and the nonlinearity of the detector diode of the detector (8) to the ripple of the output power Accordingly, since the values of the resistors R, the inductor L, and the capacitor C of the series resonant circuit are adjusted to obtain a detection voltage that is proportionally increased or decreased, the signal magnitudes across the resistors are interlocked according to the frequency. L was also formed as a microstrip line on a printed circuit board (PCB) to mask its inductance.

인덕턴스(L)를 인쇄회로기판(PCB)상에 마이크로스트립라인으로 형성시킨 이유는 무선통신장비 안테나단에서의 송신출력레벨이 동일한 레벨일 때믄 방향성 검출기의 검출전압이 일정하도록 해야하는데, 검출전압을 일정하게 해주기 위해서는 양방향성 결합기의 결합계수 변동과 검파기의 검파 다이오드의 비선형성 특성등이 보상되어야 하므로 이를 위하여 양방향성 결합기와 검파기 사이에 직렬공진회로를 삽입한다.The reason why the inductance L is formed as a microstrip line on the printed circuit board is that the detection voltage of the directional detector must be constant when the transmit power level at the antenna terminal of the radio communication equipment is the same level. In order to make constant, the coupling coefficient variation of the bidirectional coupler and the nonlinearity of the detector diode of the detector must be compensated for. Therefore, a series resonant circuit is inserted between the bidirectional coupler and the detector.

이 직렬공진회로는 저항(R), 인덕턴스(L), 커패시턴스(C)로 구성되며 공지회로의 공진 주파수와 첨예도는 양산시 적용되는 검파 다이오드와 양방향성 결합 계수의 불균일 특성을 대응해서 보완해 주기 위하여 가변이 가능하여야 한다. 그런데 집중회로 소자인 저항과 커패시터의 값은 양산중 수정해서 취부해주기 곤란한 관계로 인쇄회로기판(PCB)상에 마이크로스트립라인을 형성시켜 스트립라인의 길이를 용이하게 증가시켜 적당한 공진주파수를 갖도록 하는데 그 목적이 있다.This series resonant circuit is composed of resistance (R), inductance (L) and capacitance (C), and the resonant frequency and sharpness of the known circuit are correspondingly compensated for the nonuniformity of the detection diode and bidirectional coupling coefficient applied in mass production. Variables should be possible. However, since the values of resistors and capacitors, which are intensive circuit elements, are difficult to be modified during mass production, microstrip lines are formed on a printed circuit board (PCB) to easily increase the length of the strip line to have a suitable resonance frequency. There is this.

한편, 직렬 공진기(6,7)와 검파기(8)에 의해서 검출된 전압중 고주파 출력레벨에 해당되는 전압 V₂는 차동증폭기(15)의 1입력단으로 입력되며, 2입력전압은 기준 출력레벨 설정회로(12)에 의하여 설정된 전압Vr'와 비교증폭된 다음 제1의 전압제어 감쇠기(1)로 인가되는데, 출력레벨이 기준레벨 보다 커지게 되면 차동증폭기(15)의 출력전압이 감소되고 감쇠기(1)의 감쇠량이 증가되어 전력 증폭기의 출력을 감소시키는 쪽으로, 출력 레벨이 기준레벨보다 작아지면, 차동증폭기의 출력전압은 증가되어 감쇠기(1)의 감쇠량이 감소됨으로써 출력이 증가하는 쪽으로 동작한다.On the other hand, the voltage V ₂ corresponding to the high frequency output level among the voltages detected by the series resonators 6 and 7 and the detector 8 is input to one input terminal of the differential amplifier 15, and the two input voltages set the reference output level. Amplified by the circuit 12 and then amplified and applied to the first voltage controlled attenuator 1. When the output level becomes greater than the reference level, the output voltage of the differential amplifier 15 is reduced and the attenuator ( When the attenuation amount of 1) is increased to decrease the output of the power amplifier, and when the output level is smaller than the reference level, the output voltage of the differential amplifier is increased to operate by increasing the output by decreasing the attenuation amount of the attenuator 1.

또, 검파기(8)에 의해 검출된 전압중 반사전력이 레벨에 해당되는 전압 V₁은 비교기(14)의 1입력단에 입력되며, 그 입력전압은 보호회로 동작점 설정회로(11)에 의해서 설정된 기준전압 Vr과 비교 증폭되어 제2의 전압제어 감쇠기(2)로 인가되는데 반사전력레벨이 설정된 기준레벨보다 커지면 비교기(14)의 출력전압은 감소되어 감쇠기(2)의 가쇠량이 증가되면서 출력이 순간적으로 감소하게 된다. 그리고 반사전력 레벨이 기준레벨보다 작으면 비교기(14)의 출력전압은 증가되어 감쇠량이 감소되고 전력 증폭기의 출력이 자동적으로 정상 레벨로 돌아오게 된다.The voltage V ₁ whose reflected power among the voltages detected by the detector 8 corresponds to the level is input to one input terminal of the comparator 14, and the input voltage is set by the protection circuit operating point setting circuit 11. When the reflected power level is greater than the set reference level, the output voltage of the comparator 14 decreases and the amount of attenuation of the attenuator 2 increases, resulting in an instantaneous output. To decrease. If the reflected power level is smaller than the reference level, the output voltage of the comparator 14 is increased to reduce the attenuation amount and the output of the power amplifier is automatically returned to the normal level.

제2도에서 알수 있듯이 자동 VSWR 보호 전압 발생기(9)에는 비교기(14)를 사용하고, 자동레벨조절 전압 발생기(10)에는 차동증폭기(15)를 사용하고 있기 때문에 비교기(14)의 동작 속도가 더 빠르게 되어 순간적인 반사파에 대해서 보호 회로가 자동레벨 조절회로보다 더 빨리 동작하여 전력 증폭기를 우선적으로 보호시켜주고, 정상 부하가 접속되어 반사파의 양이 기준 레벨보다 작게 되면 자동적으로 VSWR 보호회로쪽의 동작은 정지되면서 자동레벨 조절기에 의해서 리플이 적은 평탄한 정상출력 전력이 나오게 된다.As shown in FIG. 2, since the comparator 14 is used for the automatic VSWR protection voltage generator 9 and the differential amplifier 15 is used for the automatic level regulating voltage generator 10, the operating speed of the comparator 14 is increased. It is faster and the protection circuit operates faster than the automatic level control circuit for instantaneous reflected waves, which gives priority to the protection of the power amplifier.When the normal load is connected and the amount of reflected waves is lower than the reference level, the protection circuit automatically switches to the VSWR protection circuit. Operation stops and the ripple produces a flat, normal output power with low ripple.

상기 전압제어 감쇠기(1)의 제어전압에 따른 감쇠량 및 전력 증폭기의 부하 VSWR에 따른 전력 증폭기의 출력 특성은 제3도와 제4도에 각각 나타내었다.The attenuation amount according to the control voltage of the voltage controlled attenuator 1 and the output characteristics of the power amplifier according to the load VSWR of the power amplifier are shown in FIGS. 3 and 4, respectively.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 보호장치는 아이솔레이터를 사용하지 않으므로 광대역의 전력 증폭기에서 특출한 이점을 갖게 된다.As described above, since the protection device according to the present invention does not use an isolator, it has a special advantage in a wideband power amplifier.

또한 본 발명의 변형실시예로서 무선통신기기의 반사전력과 출력전력의 양을 표시하는 미터 구동회로와 광대역 전력 증폭기의 출력 전력의 리플을 최소화시키는 자동레벨제어(ALC)회로등에 본 발명의 기법이 적용될 수 있음은 물론이다. 이러한 수정된 실시예는 모두 본 발명의 범주내에 속하는 것이며 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해서만 제한 받는다는 것을 알아야 한다.In addition, as a modified embodiment of the present invention, the technique of the present invention is applied to a meter driving circuit which displays the amount of reflected power and output power of a wireless communication device and an automatic level control (ALC) circuit which minimizes the ripple of the output power of the broadband power amplifier. Of course, it can be applied. It is to be understood that all such modified embodiments are within the scope of the invention and the invention is limited only by the appended claims.

Claims

An apparatus for protecting a power amplifier output stage from reflected power generated by a load VSWR of a high frequency power amplifier, the apparatus being provided after the power amplifier and for sampling the high frequency output power passed through a harmonic filter and the reflected wave from the rear stage of the power amplifier. Compensating the nonlinearity of the sampling power ripple due to the coupling coefficient ripple of the bidirectional coupler and the detection diode of the detector and the detector diode of the detector to obtain a detection voltage that is proportionally increased or decreased in accordance with the ripple of the output power. A detector having a variable series resonant circuit, amplified by comparing the voltage corresponding to the high frequency output level among the detected voltages detected by the detector with the set voltage of the reference output level setting circuit, and providing the output voltage at the front of the power amplifier. Automated Output with Differential Amplifier to Supply First Voltage-Controlled Attenuator A voltage level adjusting voltage generator and a voltage corresponding to the reflected power level among the detection voltages of the detector and a reference voltage of the protection circuit operating point setting circuit are amplified and the output voltage is supplied to a second voltage controlled attenuator in front of the power amplifier. An automatic VSWR protection voltage generator having a comparator configured to supply, varying the insertion loss of the first and second voltage controlled attenuators with control voltages generated by the automatic VSWR protection voltage generator and the automatic output level adjustment voltage generator, respectively. To increase or decrease the input level of the power amplifier.

2. The automatic protection device for a power amplifier according to claim 1, wherein the inductance L of the first and second variable series resonant circuits is formed as a micro strip line on a PCB substrate.

2. The printed circuit board of claim 1, wherein the resonator is composed of a resistor (R), an inductance (L), and a capacitor (C), and is variable in order to variably compensate for the nonuniformity of the detection diode and the bidirectional coupling coefficient. It consists of first and second series resonators 6,7 configured to realize micro stripline inductance on the circuit and to vary the resonant frequency and the sharpness factor, and the detector has a detected output level that is higher than the reference level. When high, the output voltage of the differential amplifier is decreased and the attenuation amount of the first voltage controlled attenuator is increased to reduce the output of the power amplifier. When the output level is lower than the reference level, the output voltage of the differential amplifier is increased and the attenuator ( An automatic protection device for a power amplifier, characterized in that the attenuation of 1) causes the output of the power amplifier to be increased by attenuation.

2. The detector (8) according to claim 1, wherein the detector (8) having the first and second series resonators (6, 7) composed of a variable resonant circuit reduces the output voltage of the comparator when the detected reflected power level is higher than the set reference level. Attenuation of the voltage-controlled attenuator of 2 is increased so that the output of the power amplifier is instantaneously reduced. When the reflected power level is lower than the reference level, the output voltage of the fertilizer is increased to decrease the attenuation of the second attenuator. An automatic protection device for a power amplifier, characterized in that the output of the amplifier is returned to its normal level.

2. The automatic VSWR protection voltage generator 9 according to claim 1, comprising a comparator 14 and a reference circuit 11, has an automatic VSWR protection voltage when instantaneous reflected power propagation occurs due to a load VSWR of a power amplifier. Generator 9 comparator operates faster than the differential amplifier of the automatic leveling voltage generator to reduce the input level of the power amplifier, and when the normal load is connected and the amount of reflected power wave is lower than the reference level, the VSWR is automatically Automatic protection device for a power amplifier, characterized in that the normal output is obtained by the automatic level control voltage generator while the operation of the protection voltage generator is stopped.