[发明专利]一种带温补功能的大动态范围ALC保护电路

说明书

一种带温补功能的大动态范围ALC保护电路，包括可变增益放大器、ALC检波器和积分控制电路，该电路实现输入射频功率动态范围大于100dB，产品在高低温状态下输出功率增益波动小于0.5dB，完整提出了电路理论设计方法，进行了仿真及实测验证，整个电路使用使用多芯片模块(MCM)进行设计、生产。电路满足小型化，轻量化，及批量化生产等要求，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种带温补功能的大动态范围ALC保护电路，属于微波电路技术领域。

背景技术

环路自动增益控制(ALC)电路作为有源微波电路广泛应用于雷达/通信接收机、固态放大器、LCAMP等有源产品，该电路工作在射频前端，可以使系统输出的信号的强度不随着输入信号电平的大小而发生变化，从而维持系统输出信号电平的稳定。

目前，大部分产品采用的ALC电路均未考虑高低温环境对电路的影响，且很难有陡峭的过渡带，影响系统的动态调节范围以及响应时间。

发明内容

本发明的技术解决问题是：提出了一种带温补功能的大动态范围ALC保护电路，解决了传统ALC保护电路输入信号控制范围窄，输出功率高低温情况下波动大等问题。

本发明的技术解决方案是：

一种带温补功能的大动态范围ALC保护电路，包括可变增益放大器、ALC检波器和积分控制电路；其中，可变增益放大器包括第一级放大器、三级可控衰减器、第二级放大器和第三级放大器；

射频输入信号经过第一级放大器放大后，再经过三级可控衰减器进行信号衰减，然后再依次通过第二级放大器和第三级放大器放大，第三级放大器输出的射频信号即为ALC保护电路的输出射频信号，该输出射频信号同时还连入ALC检波器，将所述输出射频信号进行检波，输出检波信号Vdet给积分控制电路，积分控制电路对可变增益放大器增益进行控制以及对ALC保护电路进行温度补偿。

积分控制电路将所述检波信号Vdet与外部输入的参考电压Vref进行比较，输出控制电压Vctrl控制三级可控衰减器的衰减量，从而实现对可变增益放大器的增益控制。

所述积分控制电路为二阶积分电路。

所述积分控制电路包括：电阻R2、热敏电阻RT1与分压电阻R4、R5组成分压网络、电阻R3、C3组成低通滤波器、运算放大器OP1、以及电容C1、C2与电阻R1组成的反馈网络；

检波信号Vdet通过电阻R2进入运放OP1的输入负端，参考电压Vref经过热敏电阻RT1与电阻R4、R5组成的分压网络，再经过R3、C3组成的低通滤波器，进入运放OP1的输入正端，电容C1、C2与电阻R1组成的反馈网络连接在运放OP1的输出信号Vc和运放OP1的输入负端之间。

热敏电阻RT1与分压电阻R4、R5组成分压网络具体连接关系为：电阻R5与热敏电阻RT1并联在一起，电阻R5的一端连接检波信号Vdet，另一端通过电阻R4接地。

电容C1、C2与电阻R1组成的反馈网络连接关系具体为：OP1的输入负端通过电容C2连接OP1的输出端，电容C1和电阻R1串联在一起之后再与电容C2并联。

R2＝R3，C2＝C3≥C1，R1×C1≤1。

所述积分控制电路的复频域的传递函数A_(s)为：

其中s＝jω,ω代表频率。

该ALC保护电路的输入功率动态范围大于100dB。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

(1)本发明提出的ALC保护电路同传统电路相比具有小型化，轻量化等优势，同时电路形式简单，容易实现，且给出完整的电路理论分析方向。适用批量化生产需求。