L波段rf系統(tǒng)輸出端口保護(hù)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)設(shè)備。包括設(shè)置在金屬密閉腔體內(nèi)的L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)電路，其電路包括耦合器、檢波比較電路、數(shù)控反饋電路，檢波比較電路包括正向檢波電路、反向檢波電路、調(diào)諧電路和比較器，數(shù)據(jù)反饋電路包括數(shù)據(jù)處理電路、VSWR指示電路和保護(hù)判斷電路；設(shè)備連接與RF系統(tǒng)末級(jí)放大器后，利用耦合器把L波段入射波與反射波按比例分離出來(lái)，再通過(guò)檢波比較電路，將分離出來(lái)的反射量與入射量進(jìn)行比較后輸出邏輯電平，邏輯電平接數(shù)控反饋電路，通過(guò)數(shù)據(jù)處理判斷端口匹配情況，從而在端口失配時(shí)，保護(hù)電路能夠及時(shí)關(guān)閉相應(yīng)的發(fā)送信號(hào)從而起到保護(hù)功能；整個(gè)設(shè)備具有小巧，輕便，指示判斷靈敏等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種L段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)設(shè)備。設(shè)備用于實(shí)現(xiàn)對(duì)RF系統(tǒng)輸出端口 RF信號(hào)的正向波與反向波的取樣比較，通過(guò)比較結(jié)果，判斷RF系統(tǒng)輸出端口的回波損耗值，按照設(shè)備預(yù)先調(diào)諧的回波損耗值為參考，如果回波損耗過(guò)大時(shí)，設(shè)備能及時(shí)對(duì)RF系統(tǒng)做出保護(hù)處理，保證了 RF系統(tǒng)的安全使用。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨信息現(xiàn)代化的飛速發(fā)展，通信技術(shù)與我們的生活聯(lián)系越來(lái)越密切，近代工業(yè)、商業(yè)、軍事的發(fā)展，通信專業(yè)理論的研究與發(fā)展，使通信產(chǎn)業(yè)有了飛速發(fā)展。在通信領(lǐng)域RF系統(tǒng)中，放大器失配時(shí)會(huì)影響其工作狀態(tài)，并且有可能在系統(tǒng)中引入雜散干擾，如果失配嚴(yán)重，特別是系統(tǒng)的末級(jí)放大器失配時(shí)，甚至可能燒毀器件，導(dǎo)致系統(tǒng)損壞、工作失效。因此，采取相應(yīng)的措施，做好RF系統(tǒng)的輸出端口保護(hù)，在實(shí)際應(yīng)用中是很有必要的。RF系統(tǒng)輸出端口的保護(hù)，是整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要考慮的問(wèn)題，并且在大部分系統(tǒng)中，都存在端口匹配問(wèn)題。端口匹配的好壞，直接影響系統(tǒng)性能，甚至決定了系統(tǒng)是否工作正常。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)當(dāng)前RF系統(tǒng)中普遍存在的器件間不匹配問(wèn)題，尤其是解決RF系統(tǒng)輸出端口在失配嚴(yán)重時(shí)，可能燒毀器件，導(dǎo)致系統(tǒng)損壞，工作失效的問(wèn)題。之所以存在燒毀器件的現(xiàn)象，是因?yàn)镽F系統(tǒng)末級(jí)放大器輸出信號(hào)功率已經(jīng)很高，如果線路失配嚴(yán)重，端口回波損耗過(guò)差，發(fā)射信號(hào)反射量過(guò)高，較高的能量不僅沒(méi)有作為信息的載體發(fā)射、傳遞出去，反而反射回系統(tǒng)造成末級(jí)放大器過(guò)載工作，以致燒毀。因此，針對(duì)此現(xiàn)象，RF系統(tǒng)輸出端口的保護(hù)是很有必要的。本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)被保護(hù)系統(tǒng)輸出端口的回波損耗值，與預(yù)先設(shè)定的期望保護(hù)值做比較，如果監(jiān)測(cè)值大于期望保護(hù)值時(shí)，則對(duì)RF系統(tǒng)做出保護(hù)處理，待檢測(cè)值恢復(fù)到正常值時(shí)，在RF系統(tǒng)恢復(fù)工作。
[0004]本發(fā)明為了實(shí)現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案是:一種L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)設(shè)備，其特征在于:包括設(shè)置在金屬密閉腔體內(nèi)的L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)電路，所述L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)電路包括耦合器、檢波比較電路、數(shù)控反饋電路，所述耦合器為雙向耦合器，所述檢波比較電路包括正向檢波電路、反向檢波電路、調(diào)諧電路和比較器，所述數(shù)據(jù)反饋電路包括數(shù)據(jù)處理電路、VSWR指示電路和保護(hù)判斷電路；所述耦合器分別與檢波比較電路的正向檢波電路及反向檢波電路連接，所述正向檢波電路通過(guò)調(diào)諧電路與比較器連接，所述反向檢波電路與比較器連接，所述比較器與數(shù)控反饋電路的數(shù)據(jù)處理電路連接，數(shù)據(jù)處理電路分別與VSWR指示電路和保護(hù)判斷電路連接；其電路處理過(guò)程為:
a)RF系統(tǒng)末級(jí)輸出，一般為末級(jí)放大器輸出，直接進(jìn)入I禹合器通過(guò)I禹合器把射頻信號(hào)的正向功率和反向功率按比例耦合出來(lái)；
b)正向f禹合與反方向f禹合出的信號(hào)功率分別進(jìn)入正向檢波電路和反向檢波電路，對(duì)正反向信號(hào)進(jìn)行檢波，輸出較為平緩的電壓信號(hào)； C)正向檢波的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)調(diào)諧電路中精密可調(diào)電阻器分壓后與反向檢波電路的電壓信號(hào)一起，分別進(jìn)入到比較器的反向和正向輸入端；
d)比較器輸出的比較信號(hào)進(jìn)入數(shù)控反饋電路，通過(guò)數(shù)控處理電路指示端口 VSWR值是否滿足設(shè)定要求，同時(shí)比較結(jié)構(gòu)反饋的發(fā)射通路，如果端口 VSWR過(guò)高，將關(guān)閉RF系統(tǒng)信號(hào)發(fā)射，避免造成器件損壞，設(shè)備故障。
[0005]耦合器選用mini公司的雙向耦合器，按照RF系統(tǒng)實(shí)際工作頻段，選用對(duì)應(yīng)頻段的耦合器。本設(shè)計(jì)中選用L波段。
[0006]L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)設(shè)備外型采用腔體金屬結(jié)構(gòu)，內(nèi)部所安裝電路印制板制作時(shí)不加阻焊處理，印制板Bottom層大面積鋪地，安裝時(shí)在結(jié)構(gòu)腔室底部使用螺釘緊固，保證充分接地。為保證回波損耗檢測(cè)準(zhǔn)確，正向檢波電路和反向檢波電路應(yīng)具有完全相同的電路參數(shù)；調(diào)諧電路應(yīng)根據(jù)RF系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用情況，按照預(yù)期的回波損耗值進(jìn)行調(diào)諧，調(diào)諧完畢后，應(yīng)在調(diào)諧處使用硅膠固定調(diào)諧旋鈕，以免震動(dòng)等因素改變預(yù)先設(shè)定點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明的有益效果是，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)射頻端口回波損耗值，并通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算，將判斷結(jié)果反饋到RF系統(tǒng)，以達(dá)到對(duì)RF系統(tǒng)端口的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)保護(hù)。同時(shí)，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要，調(diào)整調(diào)諧電路旋鈕，改變預(yù)期進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作的回波損耗值，以達(dá)到最優(yōu)的保護(hù)效果。從而避免了因RF系統(tǒng)器件不匹配或者末端開(kāi)路導(dǎo)致端口回波損耗驟然變大，燒毀器件，系統(tǒng)癱瘓的現(xiàn)象發(fā)生。能夠有效的保證RF系統(tǒng)工作的可靠性。并且該設(shè)備具有插入損耗小的特點(diǎn)，將設(shè)備接入到RF系統(tǒng)后，不會(huì)對(duì)RF系統(tǒng)輸出功率造成影響。整個(gè)設(shè)備具有小巧，輕便，指示判斷靈敏等特點(diǎn)。并且設(shè)備插入損耗小于0.5dB，保證接入設(shè)備后不會(huì)對(duì)原系統(tǒng)工作狀態(tài)和發(fā)射功率造成影響。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1是本發(fā)明的電路連接框圖；
圖2是本發(fā)明的端口保護(hù)設(shè)備接入位置示意圖；
圖3是本發(fā)明的耦合器原理框圖；
圖4是本發(fā)明的設(shè)備外形結(jié)構(gòu)平面示意圖。
[0009]圖中:1.耦合器；2.檢波比較電路；3.數(shù)控反饋電路；21.正向檢波電路；22.反向檢波電路；23.調(diào)諧電路；24.比較器；31.數(shù)據(jù)處理電路；32.VSWR指示電路；33.保護(hù)判斷電路；41.輸入端口 ；42輸出端口 ；43反饋信號(hào)輸出、44設(shè)備供電輸入。
[0010]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖對(duì)本系統(tǒng)做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0011]如圖1所示，為本發(fā)明的電路連接框圖。一種L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)設(shè)備，包括設(shè)置在金屬密閉腔體4內(nèi)的L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)電路，L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)電路包括耦合器1、檢波比較電路2、數(shù)控反饋電路3，從而實(shí)現(xiàn)RF系統(tǒng)的端口保護(hù)功能。耦合器I為雙向耦合器，檢波比較電路2包括正向檢波電路21、反向檢波電路22、調(diào)諧電路23和比較器24，數(shù)據(jù)反饋電路3包括數(shù)據(jù)處理電路31、VSWR指示電路32和保護(hù)判斷電路33 ;稱合器I分別與檢波比較電路2的正向檢波電路21及反向檢波電路22連接，正向檢波電路21通過(guò)調(diào)諧電路23與比較器24連接，反向檢波電路22與比較器24連接，比較器24與數(shù)控反饋電路3的數(shù)據(jù)處理電路31連接，數(shù)據(jù)處理電路31分別與VSWR指示電路32和保護(hù)判斷電路33連接。
[0012]射頻信號(hào)由RF系統(tǒng)的末級(jí)放大器輸出，進(jìn)入至設(shè)備的耦合器I部分。信號(hào)經(jīng)過(guò)耦合器1，大部分信號(hào)由耦合器I主路直接輸出，作為信號(hào)的正常傳輸路徑。而其中一小部分信號(hào)功率，被耦合器I按比例耦合出來(lái)，分別通過(guò)耦合器I的前向耦合端(FORWARD端口)和反向耦合端(REVERSE端口)輸出，進(jìn)入正向檢波21和反向檢波22電路，檢波電路為保證電路中具有相同的檢波效率，參數(shù)應(yīng)完全相同。在系統(tǒng)匹配、工作正常情況下，端口回波損耗在正常范圍內(nèi)，前向耦合量必定大于反向耦合量，因此正向檢波輸出電壓大于反向檢波輸出電壓。電路中調(diào)諧電路23為滑動(dòng)變阻器，通過(guò)調(diào)整其阻值，來(lái)改變進(jìn)入到比較器24反向輸入端進(jìn)行比較的電壓值，而反向檢波電壓進(jìn)入比較器24的正向輸入端。比較器輸出進(jìn)入到數(shù)據(jù)處理電路31進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，處理結(jié)果一方面反饋到保護(hù)判斷電路33來(lái)進(jìn)行判斷是否RF系統(tǒng)回波損耗值超出預(yù)期值，需要關(guān)斷信號(hào)通道，以保護(hù)系統(tǒng)端口安全；另一方面數(shù)據(jù)處理結(jié)果發(fā)送到VSWR指示電路32，直觀顯示端口回波損耗情況。
[0013]特別指出，本設(shè)備為RF系統(tǒng)輸出端口回波損耗異常時(shí)的保護(hù)設(shè)備，應(yīng)根據(jù)RF系統(tǒng)具體應(yīng)用情況，通過(guò)調(diào)整調(diào)諧電路23來(lái)確定期望的回波損耗值，進(jìn)行端口保護(hù)動(dòng)作。調(diào)諧電路中滑動(dòng)變阻器調(diào)諧分壓比α%，可依據(jù)下式得出:
【權(quán)利要求】
1.一種L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)設(shè)備，其特征在于:包括設(shè)置在金屬密閉腔體(4)內(nèi)的L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)電路，所述L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)電路包括耦合器(I )、檢波比較電路(2 )、數(shù)控反饋電路(3 )，所述耦合器(I)為雙向耦合器，所述檢波比較電路(2)包括正向檢波電路(21)、反向檢波電路(22)、調(diào)諧電路(23)和比較器(24)，所述數(shù)控反饋電路(3)包括數(shù)據(jù)處理電路(31)、VSWR指示電路(32)和保護(hù)判斷電路(33);所述耦合器(I)分別與檢波比較電路(2)的正向檢波電路(21)及反向檢波電路(22)連接，所述正向檢波電路(21)通過(guò)調(diào)諧電路(23 )與比較器(24 )連接，所述反向檢波電路(22 )與比較器(24)連接，所述比較器(24)與數(shù)控反饋電路(3)的數(shù)據(jù)處理電路(31)連接，數(shù)據(jù)處理電路(31)分別與VSWR指示電路(32)和保護(hù)判斷電路(33)連接；其電路處理過(guò)程為: a)RF系統(tǒng)末級(jí)輸出，一般為末級(jí)放大器輸出，直接進(jìn)入I禹合器(I)通過(guò)I禹合器(I)把射頻信號(hào)的正向功率和反向功率按比例耦合出來(lái)； b)正向耦合與反方向耦合出的信號(hào)功率分別進(jìn)入正向檢波電路(21)和反向檢波電路(22)，對(duì)正反向信號(hào)進(jìn)行檢波，輸出較為平緩的電壓信號(hào)； c)正向檢波的電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)調(diào)諧電路(23)中精密可調(diào)電阻器分壓后與反向檢波電路(22)的電壓信號(hào)一起，分別進(jìn)入到比較器(24)的反向和正向輸入端； d)比較器(24)輸出的比較信號(hào)進(jìn)入數(shù)控反饋電路(3)，通過(guò)數(shù)控處理電路(31)指示端口 VSWR值是否滿足設(shè)定要求，同時(shí)比較結(jié)構(gòu)反饋的發(fā)射通路，如果端口 VSWR過(guò)高，將關(guān)閉RF系統(tǒng)信號(hào)發(fā)射，避免造成器件損壞，設(shè)備故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的L波段RF系統(tǒng)輸出端口保護(hù)設(shè)備，其特征在于:所述耦合器(I)選用mini公司的雙向I禹合器。
【文檔編號(hào)】H04B17/00GK103532587SQ201310506051
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】吳巖磊, 田力, 郝彬, 王保文, 鄒建國(guó), 楊松楠 申請(qǐng)人:天津光電通信技術(shù)有限公司