一种宽带射频放大器的输入保护电路的制作方法

    专利查询2025-07-18  23


    本发明涉及输入保护电路领域,尤其涉及一种宽带射频放大器的输入保护电路。


    背景技术:

    1、随着半导体技术的迅猛发展,射频信号的传输与处理愈发复杂。新材料、新工艺的应用以及集成化的趋势,促使射频放大器不断向小型化、高频率、宽工作带宽发展,同时对其可靠性的要求也日益提高。鉴于此,为确保射频放大器不会因过强的射频信号而损坏,在其输入端口增添一个过压保护电路就显得尤为必要。

    2、vcc代表电源输入端,rfin代表射频信号输入端,rfout代表射频信号输出端。该功率放大器的射频信号输入端先经由输入保护电路,接着经过输入匹配后,连接至单胞晶体管或者多对并联的单胞晶体管t1的基极。单胞晶体管或者多对并联的单胞晶体管t1的集电极通过输出匹配连接至信号输出端。偏置电路提供偏置电流,l1为扼流电感,c1为退耦电容。其中,输入保护电路通常采用pin二极管或者肖特基二极管的单向或双向限幅电路进行保护或控制。二极管的限幅电路是借助二极管的钳位作用来达成削波限幅的效果,无需添加任何偏置,在传输线上即可实现。

    3、输入保护电路通常采用pin二极管或肖特基二极管的单向或双向限幅电路来进行保护或控制,以防输出电压幅度过大。以一个二极管或两个以上二极管串联的正向限幅保护电路为例,二极管阈值电压通常为0.7v,当输入信号电平较高时,二极管导通,从而限制传输信号幅度。此外,在宽带功率放大器的设计结构中,存在低频和高频增益相差较大的问题,使得没有任何偏置的二极管限幅保护电路无法精准限制住信号放大后的输出电压幅度。

    4、对于二极管限幅电路而言,需要更高的信号摆幅来对输入信号进行限制。通常,输出功率为35dbm时,晶体管面积较大其输入阻抗在1~2欧姆,所述射频放大器的输入保护电路通常放置在靠近50欧姆阻抗的输入端口。在gaashbt工艺的宽带射频放大器设计中,输入保护电路以及输入匹配均需采用砷化镓工艺进行设计,这使得所用晶圆面积较大,增加了宽带射频放大器芯片的成本。然而,输入功率过高时砷化镓二极管还易于烧毁,进而导致整个电路失效。


    技术实现思路

    1、鉴于上述问题,提出了本发明以便提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种宽带射频放大器的输入保护电路。

    2、根据本发明的一个方面,提供了一种宽带射频放大器的输入保护电路,所述输入保护电路包括:功率检测电路(203)、增益控制电路(206)和偏置电路模块(201);

    3、所述过压保护电路放置在输入匹配(202)和输入预匹配(204)之间;

    4、vcc为电源输入端,rfin为射频信号输入端,rfout为射频信号输出端;

    5、所述功率检测电路(203)的输入端与所述输入匹配(202)的输出端和所述输入预匹配(204)的输入端连接。

    6、可选的,所述输入保护电路还包括:射频信号输入端先经由输入匹配(202),接着经过输入预匹配(204)后,连接至晶体管t2的基极。

    7、可选的,所述输入保护电路还包括:

    8、所述晶体管t2的集电极通过输出匹配(205)连接至信号输出端;

    9、所述偏置电路模块(201)提供了偏置电流;

    10、所述功率检测电路(203)的输出端与所述增益控制电路(206)的输入端连接,所述增益控制电路(206)的输出端与所述偏置电路模块(201)连接;

    11、所述晶体管t2的集电极还与扼流电感l2的一端连接,所述扼流电感l2的另一端分别与电源输入端vcc和退耦电容c2的一端连接,所述退耦电容c2的另一端接地连接。

    12、可选的,所述输入匹配(202)为在低阻低变换比下提供二倍频范围内网络。

    13、可选的,所述晶体管t2为单胞晶体管或者多对并联的单胞晶体管t2。

    14、可选的,所述输入保护电路加载有源偏置。

    15、本发明提供的一种宽带射频放大器的输入保护电路,所述输入保护电路包括:功率检测电路(203)、增益控制电路(206)和偏置电路模块(201);所述过压保护电路放置在输入匹配(202)和输入预匹配(204)之间;vcc为电源输入端,rfin为射频信号输入端,rfout为射频信号输出端;所述功率检测电路(203)的输入端与所述输入匹配(202)的输出端和所述输入预匹配(204)的输入端连接。具有高集成化以及晶圆面积小型化的特点,能够大幅度降低实现高精度输入电平限制的成本。

    16、上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。



    技术特征:

    1.一种宽带射频放大器的输入保护电路,其特征在于,所述输入保护电路包括:功率检测电路(203)、增益控制电路(206)和偏置电路模块(201);

    2.根据权利要求1所述的一种宽带射频放大器的输入保护电路,其特征在于,所述输入保护电路还包括:射频信号输入端先经由输入匹配(202),接着经过输入预匹配(204)后,连接至晶体管t2的基极。

    3.根据权利要求2所述的一种宽带射频放大器的输入保护电路,其特征在于,所述输入保护电路还包括:

    4.根据权利要求1所述的一种宽带射频放大器的输入保护电路,其特征在于,所述输入匹配(202)为在低阻低变换比下提供二倍频范围内网络。

    5.根据权利要求2所述的一种宽带射频放大器的输入保护电路,其特征在于,所述晶体管t2为单胞晶体管或者多对并联的单胞晶体管t2。

    6.根据权利要求1所述的一种宽带射频放大器的输入保护电路,其特征在于,所述输入保护电路加载有源偏置。


    技术总结
    本发明公开了一种宽带射频放大器的输入保护电路,所述输入保护电路包括:功率检测电路(203)、增益控制电路(206)和偏置电路模块(201);所述过压保护电路放置在输入匹配(202)和输入预匹配(204)之间;VCC为电源输入端,RF<subgt;IN</subgt;为射频信号输入端,RF<subgt;OUT</subgt;为射频信号输出端;所述功率检测电路(203)的输入端与所述输入匹配(202)的输出端和所述输入预匹配(204)的输入端连接。具有高集成化以及晶圆面积小型化的特点,能够大幅度降低实现高精度输入电平限制的成本。

    技术研发人员:张哲
    受保护的技术使用者:北京中电宏业科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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