本发明专利技术提供了一种具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管微波防护电路，由微带结构和瞬态电压抑制器二极管共同组成。本发明专利技术将两种不同型号的瞬态电压抑制器二极管的组合接入微带电路的不同位置，同时利用瞬态电压抑制器二极管遇到强电磁脉冲冲击时电阻迅速下降的特性，一方面多个二极管的组合可以显著提高被保护器件的损坏阈值，另一方面减缓了多个瞬态稳压抑制器二极管接入电路导致电路插入损耗急剧恶化的效应；本发明专利技术利用瞬态电压抑制器二极管的电路模型，通过仿真获得防护电路的S参数特性和高功率脉冲注入下的电路尖峰保护效果，同时也分析了前端和后端电路的吸收电流与电路输出电流的比值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频前端功率器件防护和强电磁脉冲的，具体地，涉及一种具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管微波防护电路。
技术介绍
1、在强电磁脉冲辐射下，能量通过直接或者间接耦合的方式使得电子系统内部的电子设备发生性能降级，甚至会导致核心的半导体元器件功能损伤或损毁，从而导致整个系统功能紊乱。其中高功率微波，具有1ghz-300ghz较宽的中心频率、大于100mw的高峰值功率以及几十ns的短脉冲宽度。因此，需要设计相关的防护电路，从而提高器件的阈值功率。
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管微波防护电路。
2、根据本专利技术提供的一种具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，包括：微带结构和多个瞬态电压抑制器二极管；
3、所述瞬态电压抑制器二极管包括tvs二极管esd101-b1-02el和tvs二极管esd105-b1-02el；多个所述瞬态电压抑制器与所述微带结构电连接。
4、优选地，所述防护电路包括前端电路和后端电路，所述前端电路和后端电路由电长度为四分之一波长的50ω微带线连接；
5、所述前端电路包括两条tvs二极管esd105-b1-02el和一条tvs二极管esd101-b1-02el，所述后端电路包括三条tvs二极管esd101-b1-02el；每个tvs二极管均与电长度为1°的50ω微带线组成串联结构，并联接入50ω射频微带线。
>6、优选地，所述防护电路包括前端电路和后端电路，所述前端电路和后端电路由电长度为四分之一波长的50ω微带线连接；7、所述前端电路包括：tvs二极管esd105-b1-02el，与电长度为7°的30ω微带线串联，并联接入50ω射频微带线；两个tvs二极管esd101-b1-02el分别接入与射频微带线间距为0.2mm的50ω耦合线；
8、所述后端电路与前端电路结构相同。
9、优选地，所述tvs二极管esd105-b1-02el的插入损耗为0.3pf，所述tvs二极管esd101-b1-02el的插入损耗为0.1pf。
10、优选地，所述tvs二极管esd101-b1-02el和tvs二极管esd105-b1-02el均通过与短枝节微带线连接，并联接入50ω射频微带线，另一端接地。
11、优选地，所述tvs二极管esd101-b1-02el为镜像对称的结构，对称结构的左半部分由一个电阻rs、一个电容cp以及五个二极管dhc、df、dz、ds和dt组成；对称结构的左半部分由三条支路组成，第一条支路由二极管dhc组成；第二条支路为二极管ds的正极连接电阻rs和电容cp的并联组合，随后连接二极管dt的负极与二极管dz的正极并联组合；第三条支路由二极管df组成；二极管dhc、df和dz的负极以及dt的正极连接对称结构的右半部分；电感ls与整个对称结构串联，电容cs与电感ls和对称结构的串联组合并联。
12、优选地，所述tvs二极管esd105-b1-02el与tvs二极管esd101-b1-02el电路结构相同。
13、优选地，所述防护电路工作频率为0～5ghz，插入损耗低于2db。
14、优选地，所述防护电路工作频率为0～4ghz，插入损耗低于2db。
15、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
16、1、本专利技术所提出的防护电路体积小易于集成，成本低，且拥有皮秒级的响应时间，尖峰保护效果好；
17、2、本专利技术对两种防护电路的实物在高功率脉冲下进行了测试，得到了实际中的尖峰保护效果；
18、3、本专利技术所提出的电脑当输入高功率脉冲的功率为50～63dbm时，电路的最高尖峰保护比可达22db；
19、4、本专利技术将两种不同型号的瞬态电压抑制器二极管的组合接入微带电路的不同位置，同时利用瞬态电压抑制器二极管遇到强电磁脉冲冲击时电阻迅速下降的特性，一方面多个二极管的组合可以显著提高被保护器件的损坏阈值，另一方面减缓了多个瞬态稳压抑制器二极管接入电路导致电路插入损耗急剧恶化的效应；
20、5、本专利技术利用瞬态电压抑制器二极管的电路模型，通过仿真获得防护电路的s参数特性和高功率脉冲注入下的电路尖峰保护效果，同时也分析了前端和后端电路的吸收电流与电路输出电流的比值。
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【技术保护点】
1.一种具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，包括：微带结构和多个瞬态电压抑制器二极管；
2.根据权权利要求1所述的具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，所述防护电路包括前端电路和后端电路，所述前端电路和后端电路由电长度为四分之一波长的50Ω微带线连接；
3.根据权利要求1所述的具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，所述防护电路包括前端电路和后端电路，所述前端电路和后端电路由电长度为四分之一波长的50Ω微带线连接；
4.根据权利要求1所述的具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，所述TVS二极管ESD105-B1-02EL的插入损耗为0.3pF，所述TVS二极管ESD101-B1-02EL的插入损耗为0.1pF。
5.根据权利要求2或3所述的具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，所述TVS二极管ESD101-B1-02EL和TVS二极管ESD105-B1-02EL均通过与短枝节微带线连接，并联接入50Ω射频微带线，另一端接地。
6.根据权利要求1所述的具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，所述TVS二极管ESD101-B1-02EL为镜像对称的结构，对称结构的左半部分由一个电阻Rs、一个电容Cp以及五个二极管Dhc、Df、Dz、Ds和Dt组成；对称结构的左半部分由三条支路组成，第一条支路由二极管Dhc组成；第二条支路为二极管Ds的正极连接电阻Rs和电容Cp的并联组合，随后连接二极管Dt的负极与二极管Dz的正极并联组合；第三条支路由二极管Df组成；二极管Dhc、Df和Dz的负极以及Dt的正极连接对称结构的右半部分；电感Ls与整个对称结构串联，电容Cs与电感Ls和对称结构的串联组合并联。
7.根据权利要求6所述的具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，所述TVS二极管ESD105-B1-02EL与TVS二极管ESD101-B1-02EL电路结构相同。
8.根据权利要求2所述的具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，所述防护电路工作频率为0～5GHz，插入损耗低于2dB。
9.根据权利要求2所述的具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，所述防护电路工作频率为0～4GHz，插入损耗低于2dB。
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【技术特征摘要】
1.一种具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，包括：微带结构和多个瞬态电压抑制器二极管；
2.根据权权利要求1所述的具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，所述防护电路包括前端电路和后端电路，所述前端电路和后端电路由电长度为四分之一波长的50ω微带线连接；
3.根据权利要求1所述的具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，所述防护电路包括前端电路和后端电路，所述前端电路和后端电路由电长度为四分之一波长的50ω微带线连接；
4.根据权利要求1所述的具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，所述tvs二极管esd105-b1-02el的插入损耗为0.3pf，所述tvs二极管esd101-b1-02el的插入损耗为0.1pf。
5.根据权利要求2或3所述的具有降低负载效应的瞬态电压抑制器二极管的微波防护电路，其特征在于，所述tvs二极管esd101-b1-02el和tvs二极管esd105-b1-02el均通过与短枝节微带线连接，并联接入50ω射频微带线，另一端接地。
6.根据权利要求1所述的具有降低负载效应...
【专利技术属性】
技术研发人员：周亮，张越，张成瑞，毛军发，
申请(专利权)人：上海交大平湖智能光电研究院，
类型：发明
国别省市：
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