一种具有反向保护功能的射频信号源及反向保护方法技术

本发明专利技术主要应用于射频通信领域，尤其是一种反向保护装置及方法，其中包括射频信号产生电路产生射频信号，并通过传输线传输给输出端子，输出端子将所述射频信号发送到所述射频信号源外部，功率分配器，抽取传输线上的反向输入信号中的一部分信号功率，并将一部分信号功率传送给检波单元和放大单元，最后进入比较单元，将放大的直流电压信号与预定的门限电压相比较，如果放大的直流电压信号超过门限电压，则向串联于传输线上中的开关单元输出断开传输线的信号，否则向开关单元输出导通传输线上的信号。通过上述实施例，可以减少现有过流保护装置对射频信号输出的影响，并且适合高频射频输出设备具有很快的响应速度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要应用于射频测量领域，尤其是。
技术介绍
发射设备是给出所需要的信号，而设备本身不进行信号分析，如射频信号源等；接收设备指的是本身没有信号输出，通过接收外界送入的信号，做出各种分析，如频谱分析仪，示波器等均为接收设备。对于发射设备来说在其输出端可能会存在反向输入的信号，例如发射设备的输出端连接错误，而这时如果反向输入的信号功率过大会损坏发射设备的电路元器件。如图1所示为现有技术中信号源过流保护装置的结构图，申请号为200710088221.9的专利技术其基本原理为:该保护电路包括过流过压保护器101，电压箝位单元102，过流导通单元103，运算放大器104，第一保护电阻105和第二保护电阻106，通过利用运算放大器虚短、虚断的原理，使得在正常工作时，电路中的过流过压保护器两端的电压保持相等，从而达到消除过流过压保护器内阻影响的目的。然而，随着信号源输出频率的不断提升，即使简单的电阻也会对射频信号的性能造成巨大的影响。另一种现有技术中采用数字信号处理芯片(DSP)或者CPU等部件来进行检测，但是，由于处理器需要进行中断响应，造成每次检测需要等待整机系统的响应延迟，因此无法适应工作频率达到几个吉赫兹，甚至是几十吉赫兹的射频发射设备的反向输入信号的检测，故而已经不能在射频信号的输出端增加这种保护模块来进行保护。因此，需要一种响应迅速的对信号源反向输入进行保护的装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有技术中信号源的反向输入信号过大造成内部元器件损毁，提供。本专利技术实施例提供了一种具有反向保护功能的射频信号源，包括一个射频信号产生电路，一个传输线，一个输出端子，所述射频信号产生电路产生射频信号，并通过传输线传输给输出端子，输出端子将所述射频信号发送到所述射频信号源外部，其特征在于，还包括，功率分配器，检波单元，放大单元，比较单元，开关单元；所述功率分配器,抽取所述传输线上的反向输入信号中的一部分信号功率，并将所述一部分信号功率传送给检波单元；所述检波单元，将接收的信号功率转换为直流电压信号；所述放大单元，将所述直流电压信号放大；所述比较单元，将所述放大的直流电压信号与预定的门限电压相比较，如果所述放大的直流电压信号超过所述门限电压，则向串联于所述传输线上的开关单元输出断开所述射频信号产生电路和输出端子之间连接的断开信号，否则向所述开关单元输出导通所述射频信号产生电路和输出端子之间连接的导通信号。根据本专利技术实施例所述的一种具有反向保护功能的射频信号源的一个进一步的方面，所述功率分配器为由分压电阻构成的功率分配电路，或者为由定向耦合器构成的功率分配电路。根据本专利技术实施例所述的一种具有反向保护功能的射频信号源的再一个进一步的方面，所述检波单元包括二极管检波器，三极管检波器或者运放检波器。根据本专利技术实施例所述的一种具有反向保护功能的射频信号源的另一个进一步的方面，还包括DAC转换器，与所述比较单元相连接，通过所述DAC转换器设置所述比较单元的门限电压。根据本专利技术实施例所述的一种具有反向保护功能的射频信号源的另一个进一步的方面，所述开关单元包括继电器，其中所述继电器一端连接于输出端子，另一端在射频信号产生电路和接地电阻之间切换，断开所述射频信号产生电路和输出端子之间的连接是指，所述继电器将所述输出端子与所述接地电阻相连接，导通所述射频信号产生电路和输出端子之间的连接是指，所述继电器将所述输出端子与所述射频信号产生电路相连接。本专利技术实施例还提供了一种射频信号源的反向保护方法，其特征在于包括，抽取所述信号源传送射频信号的传输线上的反向输入信号中的一部分信号功率；将所述反向输入信号的一部分信号功率转换为直流电压信号；将所述直流电压信号放大；将所述放大的直流电压信号与预定的门限电压相比较，如果所述放大的直流电压信号超过所述门限电压，则控制串联于所述传输线中的开关单元断开所述射频信号产生电路和输出端子之间的连接，否则控制所述开关单元导通所述射频信号产生电路和输出端子之间的连接。根据本专利技术实施例所述的一种射频信号源的反向保护方法的一个进一步的方面，在所述抽取所述传输线上的反向输入信号中的一部分信号功率中包括，在将所述放大的直流电压信号与预定的门限电压相比较中还包括，调节所述门限电压，从而控制比较结果。通过本专利技术实施例中的上述元器件可以相较使用DSP等处理芯片的反应速度更快，适合高频信号源、频谱分析仪等设备，并且可以减少现有过流保护装置对射频信号输出的影响，并且适合高频射频输出设备具有很快的响应速度，避免射频输出设备由于大功率的反向输入信号造成器件的损毁。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1所示为现有技术中信号源过流保护装置的结构图；图2所示为本专利技术实施例一种信号源的反向保护装置的结构示意图；图3所示为本专利技术实施例一种信号源的反向保护方法的流程图4所述为本专利技术实施例一种信号源的反向保护装置的具体结构示意图；图5a所示为本专利技术实施例电阻功率分配器电路图；图5b所示为本专利技术实施例定向耦合器来实现功率分配器电路图；图6所示为本专利技术实施例放大电路图；图7所示为本专利技术实施例运算放大电路图；图8所示为本专利技术实施例在另一个具有反向保护功能的射频信号源的结构示意图。具体实施例方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图2所示为本专利技术实施例一种具有反向保护功能的射频信号源的结构示意图。该反向保护装置应用于射频信号源，包括一个射频信号产生电路，一个传输线，一个输出端子，所述射频信号产生电路产生射频信号，并通过传输线传输给输出端子，输出端子将所述射频信号发送到所述射频信号源外部，其中所述射频信号产生电路未在图2中绘出。具有反向保护功能的射频信号源中的射频信号产生电路、反向保护装置、传输线、输出端子之间的关系如图8所示，其具体工作原理为:由信号振荡器通过振荡产生一个宽带频率信号(fl_f2)，通过倍频模块和分频模块进行频率扩展，使其频率范围为(其中` NN为分频次数，M为倍频次数)，频率扩展之后的信号通过ALC模块进行幅度控制和调制，最后通过衰减模块控制其最终输出幅度，通过反向保护模块(如上面实施例所描述的反向保护装置)可以判断从输出端子是否有大功率的反向信号输入，如果有则断开信号源的输出通道，这样可以保护射频信号发射设备内部的电器元件受损。包括功率分配器201，检波单元202，放大单元203，比较单元204，开关单元205。其中功率分配器201,抽取所述传输线上的反向输入信号中的一部分信号功率,并将所述一部分信号功率传送给检波单元202。如果所述反向输入信号的功率要造成信号源中射频元器件的损坏，反向输入的信号功率要远大于信号源输出的射频信号功率，因此，抽取的一部分反向输入信号中包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有反向保护功能的射频信号源，包括一个射频信号产生电路，一个传输线，一个输出端子，所述射频信号产生电路产生射频信号，并通过传输线传输给输出端子，输出端子将所述射频信号发送到所述射频信号源外部，其特征在于，还包括，功率分配器，检波单元，放大单元，比较单元，开关单元；所述功率分配器，抽取所述传输线上的反向输入信号中的一部分信号功率，并将所述一部分信号功率传送给检波单元；所述检波单元，将接收的信号功率转换为直流电压信号；所述放大单元，将所述直流电压信号放大；所述比较单元，将所述放大的直流电压信号与预定的门限电压相比较，如果所述放大的直流电压信号超过所述门限电压，则向串联于所述传输线上的开关单元输出断开所述射频信号产生电路和输出端子之间连接的断开信号，否则向所述开关单元输出导通所述射频信号产生电路和输出端子之间连接的导通信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈艳梅，何毅军，王悦，王铁军，李维森，
申请(专利权)人：北京普源精电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：