[实用新型]固态源功放保护电路

说明书

本实用新型公开一种固态源功放保护电路，保护电路包括：MCU、前向功率检测器、反向功率检测器、反向功率电压比较控制电路，前向功率检测器检测功放电路的前向输出功率，输出电压模拟量给MCU进行采样计算输出功率值；反向功率检测器检测功放电路的反向反射功率，输出电压模拟量给MCU进行采样计算反向功率值；反向功率电压比较控制电路比较MCU输出的电压模拟量和反向功率检测器输出的电压模拟量，当后者高于前者时，将反向反射功率控制在要求门限。本实用新型对反向反射功率采用模拟电路比较执行增益控制，可以在功放管承受反射功率范围内执行快速保护，省略了MCU参与过程，极大的提高了控制的及时性和可靠性。

技术领域

本实用新型涉及射频功率放大器领域，具体的说，涉及一种大功率固态源功放保护电路。

背景技术

射频功放在通信、医疗等各行业应用广泛，并在越来越多领域得到应用。鉴于射频负载条件对射频输出功率影响很大，负载条件变化引起的射频功率反射会造成射频泄漏甚至会烧毁射频功放。通用的射频功放保护电路设计有功率检测器对前向输出功率和反向反射功率进行采样，由MCU计算功率后，控制数控衰减器来调节输出功率；由于MCU的介入，控制功率过程的实时性难以保证功放的安全。

传统的功放设计方案一般采用环形器加射频负载的方式来隔离反射功率，将反射功率吸收至负载转化为热消耗，以此保护功放管。在超过500瓦射频功率放大器设计时，环形器和负载的设计难度和成本较高，所以针对大功率500瓦至1000瓦微波固态源应用来说，功放设计中如何以较低成本实现快速可靠的功率管保护是一个亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种大功率固态源功放保护电路，对功率放大器反向发射功率进行快速保护，使得设计大功率功放时取消环形器和负载，或减低环形器所受的冲击，降低成本并快速保护功放。

为实现上述目的，本实用新型提供一种固态源功放保护电路，包括：MCU、前向功率检测器、反向功率检测器、反向功率电压比较控制电路，其中：

所述前向功率检测器，连接在功放电路末级放大器输出端与环形器之间，通过耦合电路将信号耦合至检测器，用于检测所述功放电路的前向输出功率，输出电压模拟量给MCU进行采样计算输出功率值；

所述反向功率检测器，连接在所述环形器反向端口与负载之间，通过耦合电路将信号耦合至检测器，用于检测所述功放电路的反向反射功率，输出电压模拟量给MCU进行采样计算反向功率值；

所述反向功率电压比较控制电路，连接在所述MCU与功放电路的输入端之间，并与所述反向功率检测器连接，用于比较MCU输出的电压模拟量和反向功率检测器输出的电压模拟量，当反向功率检测器输出的电压模拟量高于 MCU输出的电压模拟量时，将反向反射功率控制在要求门限。

可选地，所述固态源功放保护电路还包括：数字衰减器，所述数字衰减器连接在所述功放电路的输入端与RF信号源之间。

可选地，所述反向功率电压比较控制电路包括：反向功率电压比较电路和PIN二极管衰减器，其中：

所述PIN二极管衰减器，连接在所述功放电路的输入端与数字衰减器之间；

所述反向功率电压比较电路，连接在所述MCU与PIN二极管衰减器之间，并与所述反向功率检测器连接，用于比较MCU输出的电压模拟量和反向功率检测器输出的电压模拟量，当反向功率检测器输出的电压模拟量高于MCU输出的电压模拟量时，电压控制PIN二极管衰减器快速起控，将反向反射功率控制在要求门限。

可选地，所述功放电路包括：若干级放大器，所述功放电路的输入端为第一级放大器的输入端，所述功放电路的输出端为末级放大器的输出端，所述第一级放大器的输入端通过所述数字衰减器连接RF信号源。

可选地，所述若干级放大器依次包括串联的小信号放大器、前级放大器、末级放大器。