一种毫米波快速脉冲反射过大实时保护电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种毫米波快速脉冲反射过大实时保护电路。该保护电路包括双定向耦合器、同轴衰减器、检波器、运算放大电路、电压比较电路和故障锁存电路。所述双定向耦合器，其正向输入端接射频输入信号，其正向输出端接射频输出，其正向耦合端接功率检测电路，其反向耦合端接同轴衰减器的输入端。所述同轴衰减器的输出端接检波器的输入端。所述检波器的输出端接运算放大电路的输入端。所述运算放大电路的输出端接电压比较电路的输入端。所述电压比较电路的输出端接故障锁存电路的输入端。本实用新型专利技术能够解决现有技术中存在的不足，在功放输出端反射信号过大时，对功放系统进行实时保护。

【技术实现步骤摘要】
一种毫米波快速脉冲反射过大实时保护电路
本技术涉及功放系统
，具体涉及一种毫米波快速脉冲反射过大实时保护电路。
技术介绍
在微波系统中，在输出功率超过2W的功率放大器的实际电路应用中，由于负载开路、短路、或失配，功放输出端口呈现比较高的反射信号分布，使射频能量不能有效的传输出去，大部分能量转换成热能，造成热积累，这一方面降低了功放效率，另一方面，将造成功放热烧毁。因此，需要对功放系统进行反射信号过大保护。现有的反射波过大保护电路主要是通过“正反向检波+电压放大与延时+正反电压比较”来进行反射信号过大保护，当反向电压与正向电压的比值超过一定值后，启动保护，这种保护方式存在以下不足：一、传统检波模块的上升下降沿较慢，不适合窄脉冲；二、传统检波模块的延时电路会导致不适应脉冲信号或变占空比的脉冲信号；三、传统的模拟检测保护电路所需元器件较多，成本较高，响应时间较长。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种毫米波快速脉冲反射过大实时保护电路，以解决现有技术中存在的不足，在功放输出端反射信号过大时，对功放系统进行实时保护。为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：一种毫米波快速脉冲反射过大实时保护电路，包括双定向耦合器、同轴衰减器、检波器、运算放大电路、电压比较电路和故障锁存电路。所述双定向耦合器，其正向输入端接射频输入信号，其正向输出端接射频输出，其正向耦合端接功率检测电路，其反向耦合端接同轴衰减器的输入端。所述同轴衰减器的输出端接检波器的输入端；所述检波器的输出端接运算放大电路的输入端；所述运算放大电路的输出端接电压比较电路的输入端；所述电压比较电路的输出端接故障锁存电路的输入端。进一步的，还包括设置在检波器与运算放大电路之间的滤波电路，所述滤波电路包括电阻R1、电阻R4、电容C3和钳位二极管V1；所述钳位二极管V1的阳极经电阻R1接检波器的输出端，阴极接地；所述电阻R4与电容C3并联后，一端与钳位二极管V1的阳极相连，另一端接地。进一步的，所述运算放大电路包括运算放大器N1、电阻R2、电阻R3和电阻R5；所述运算放大器N1，其反相输入端经电阻R2接钳位二极管V1的阳极，其反相输入端接电阻R5的一端，其同相输入端经电阻R3接地；所述电阻R5的另一端与运算放大器N1的输出端相连后作为运算放大电路的输出端；所述运算放大器采用型号为LM7171的超高速运算放大器。进一步的，所述电压比较电路包括电压比较器N2、电阻R6、可调电阻RP1、电容C4、电容C7和电容C8；所述电压比较器N2，其同相输入端接运算放大电路的输出端，其反相输入端分别接可调电阻RP1的调节端、电容C7的一端，其输出端经电阻R6接电源，其输出端还经电容C8接地，其输出端还作为电压比较电路的输出端；所述电容C4并联在可调电阻RP1的两端，可调电阻RP1的一端接电源，另一端接地；所述电容C7的另一端接地；所述电压比较器N2的型号为LM311P。进一步的，所述故障锁存电路包括锁存器N3、电阻R7和发光二极管V2；所述锁存器N3的型号为CD40BB，其S端接电压比较电路的输出端，其R端接复位信号，其输出端经电阻R7接发光二极管V2的阳极；所述发光二极管V2的阴极接地。和现有技术相比，本技术的有益效果为：（1）本技术采用毫米波的双定向耦合器，入射信号和反射信号被隔离，耦合输出端也完全隔离，减少了信号干扰，也减少了微波器件的数量，降低了成本。（2）本技术采用的LM7171超高速运算放大器，是具有超高速、高输出电流特点的电压反馈放大器，可最小检测出0.2μs的脉冲信号。（3）本技术采用的LM311P高灵活电压比较器，其响应时间可达200ns，可实时检测电压信号，相应时间更短。（4）本技术所述的保护电路采用先衰减后放大的设计思想，在保持信号特征的基础上有效抑制了反射信号中的杂波信号，并减少了开关二极管的使用数量，降低了因多个开关二极管串联产生的寄生电容对信号调理系统带宽的影响。附图说明图1是本技术的电路原理图；图2是滤波电路、运算放大器、电压比较器及故障锁存电路的电路原理图；图3是双定向耦合器的工作原理示意图。其中：1、双定向耦合器，2、同轴衰减器，3、检波器，4、运算放大电路，5、电压比较电路，6、故障锁存电路，7、滤波电路。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明：如图1-图2所示的一种毫米波快速脉冲反射过大实时保护电路，包括双定向耦合器1、同轴衰减器2、检波器3、运算放大电路4、电压比较电路5和故障锁存电路6。所述双定向耦合器1，其正向输入端接射频输入信号，其正向输出端接射频输出，其正向耦合端接功率检测电路，其反向耦合端接同轴衰减器的输入端。所述检波器3的输出端接运算放大电路4的输入端。所述运算放大电路4的输出端接电压比较电路5的输入端。所述电压比较电路5的输出端接故障锁存电路6的输入端。进一步的，所述运算放大电路4包括运算放大器N1、电阻R2、电阻R3和电阻R5。所述运算放大器N1，其反相输入端经电阻R2接钳位二极管V1的阳极，其反相输入端接电阻R5的一端，其正相输入端经电阻R3接地；所述电阻R5的另一端与运算放大器N1的输出端相连后作为运算放大电路的输出端。所述运算放大器N1采用型号为LM7171的超高速运算放大器。本技术采用的运算放大器LM7171的带宽可达200MHz，输出电流高达100mA，85dB的高开环增益，转换速率高达4100V/μs，可快速对信号进行放大处理。所述电阻R2、R3和R5组成电压放大比例电路，调整适当的比例值，使放大的电压信号在需求范围内。经运算放大电路放大后的电压信号接入电压比较器的同相输入端。进一步的，还包括设置在检波器3与运算放大电路4之间的滤波电路7。所述滤波电路7包括电阻R1、电阻R4、电容C3和钳位二极管V1。所述钳位二极管V1的阳极经电阻R1接检波器的输出端，阴极接地。所述电阻R4与电容C3并联后，一端与钳位二极管V1的阳极相连，另一端接地。所述滤波电路7，用于去除信号中的甚高频信号和一些杂波信号。当电压信号过大时，钳位二极管V1可直接导通接地，防止烧毁电路芯片。进一步的，所述电压比较电路5包括电压比较器N2、电阻R6、可调电阻RP1、电容C4、电容C7和电容C8。所述电压比较器N2，其同相输入端接运算放大电路的输出端，其反相输入端分别接可调电阻RP1的调节端、电容C7的一端，其输出端经电阻R6接电源，其输出端还经电容C8接地，其输出端还作为电压比较电路的输出端；所述电容C4并联在可调电阻RP1的两端，可调电阻RP1的一端接电源，另一端接地；所述电容C7的另一端接地。所述电压比较器N2的型号为LM311P。本技术采用的电压比较器LM311P的响应时间可达200ns，可实时检测过压信号，快速进行故障锁存，及时反馈给控制器。根据微波系统中的整体应用，预先确定出反射波的保护区间，调整好电压比较电路中的电压基准参考值。若反射信号过大，则采样电压电平大于基准电压，电压比较器输出高电平至锁存器的S端。进一步的，所述故障锁存电路包括锁存器N3、电阻R7和发光二极管V2。所述锁存器N3的型号为CD40BB，其S端接电压比较电路的输出端，其R端接复位信号，其输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毫米波快速脉冲反射过大实时保护电路，其特征在于：包括双定向耦合器、同轴衰减器、检波器、运算放大电路、电压比较电路和故障锁存电路；所述双定向耦合器，其正向输入端接射频输入信号，其正向输出端接射频输出，其正向耦合端接功率检测电路，其反向耦合端接同轴衰减器的输入端；所述同轴衰减器的输出端接检波器的输入端；所述检波器的输出端接运算放大电路的输入端；所述运算放大电路的输出端接电压比较电路的输入端；所述电压比较电路的输出端接故障锁存电路的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种毫米波快速脉冲反射过大实时保护电路，其特征在于：包括双定向耦合器、同轴衰减器、检波器、运算放大电路、电压比较电路和故障锁存电路；所述双定向耦合器，其正向输入端接射频输入信号，其正向输出端接射频输出，其正向耦合端接功率检测电路，其反向耦合端接同轴衰减器的输入端；所述同轴衰减器的输出端接检波器的输入端；所述检波器的输出端接运算放大电路的输入端；所述运算放大电路的输出端接电压比较电路的输入端；所述电压比较电路的输出端接故障锁存电路的输入端。2.根据权利要求1所述的一种毫米波快速脉冲反射过大实时保护电路，其特征在于：还包括设置在检波器与运算放大电路之间的滤波电路，所述滤波电路包括电阻R1、电阻R4、电容C3和钳位二极管V1；所述钳位二极管V1的阳极经电阻R1接检波器的输出端，阴极接地；所述电阻R4与电容C3并联后，一端与钳位二极管V1的阳极相连，另一端接地。3.根据权利要求2所述的一种毫米波快速脉冲反射过大实时保护电路，其特征在于：所述运算放大电路包括运算放大器N1、电阻R2、电阻R3和电阻R5；所述运算放大器N1，其反相输入端经电阻R2接钳位二极管V1的阳极，其反相输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：李运海，贾义，
申请(专利权)人：合肥雷科电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽,34