限幅單元電路及安裝裝置、單級(jí)限幅電路和限幅器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及微波限幅器技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種提高微波混合集成PIN限幅器承 受功率的限幅單元電路、單級(jí)限幅電路及限幅器。
【背景技術(shù)】
[0002] 在無(wú)線通信中，發(fā)射機(jī)發(fā)射無(wú)線電信號(hào)，接收機(jī)接收無(wú)線電信號(hào)。一般地，通信距 離要遠(yuǎn)，發(fā)射機(jī)功率越大越好；而接收機(jī)前端則要求靈敏度越高越好，因此接收機(jī)前端能夠 承受的功率很小，為了防止可能的大功率信號(hào)進(jìn)入接收機(jī)前端燒毀接收機(jī)，一般在接收機(jī) 前端電路中需要設(shè)計(jì)限幅器保護(hù)小信號(hào)接收機(jī)電路，特別是在雷達(dá)接收機(jī)中，雷達(dá)發(fā)射機(jī) 的功率泄漏，大面積反射物的信號(hào)反射，對(duì)方雷達(dá)的近距離大功率照射等等情況，都會(huì)在接 收機(jī)前端電路造成大功率信號(hào)輸入，因此大功率微波限幅器是保護(hù)雷達(dá)接收機(jī)前端必不可 少的器件。
[0003] 可W有效保護(hù)雷達(dá)接收機(jī)的微波限幅器，一般有放電管和PIN限幅器。采用PIN 限幅二極管設(shè)計(jì)的微波限幅器，通常采用多級(jí)PIN限幅二極管并聯(lián)電路，參見(jiàn)圖1電路圖。 微波大功率信號(hào)在通過(guò)限幅器時(shí)是逐級(jí)衰減的，因此微波限幅器的輸入承受功率主要是第 一級(jí)PIN限幅二極管的承受功率特性決定的，一般地，PIN限幅二極管的承受功率越高，那 么二極管的結(jié)電容越大，而二極管的結(jié)電容增大，直接限制了微波限幅器電路的工作頻率 和工作帶寬。如果第一級(jí)限幅電路采用多個(gè)PIN限幅二極管并聯(lián)的方法來(lái)提升限幅器承受 功率的能力，也等同于增加了第一級(jí)限幅電路的對(duì)地電容，同樣是限制了微波限幅器電路 的工作頻率和工作帶寬。
[0004] 如何在不影響微波限幅器電路的工作頻率和工作帶寬的同時(shí)，提升限幅器承受功 率的能力是亟待解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽(yáng)0化]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種提高微波混合集成PIN限幅器承受功率的 單級(jí)限幅電路及限幅器，在不影響微波限幅器電路的工作頻率和工作帶寬的同時(shí)，提升限 幅器承受功率的能力。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)及一種提高微波混合集成PIN限幅器承受功率的 限幅單元電路及安裝裝置，包括至少兩個(gè)陰陽(yáng)極串聯(lián)的PIN限幅二極管，其陽(yáng)極接微波信 號(hào)傳輸線，陰極接地，串接在其中陰極不接地的PIN限幅二極管串聯(lián)一電容到地，該電容是 安裝對(duì)應(yīng)PIN限幅管忍的絕緣導(dǎo)熱載體等效電容；相互串聯(lián)的PIN限幅二極管通過(guò)金屬絲 線進(jìn)行陰陽(yáng)極的連接，串聯(lián)在其中陰極不接地的PIN限幅二極管安裝在絕緣導(dǎo)熱載體上。
[0007] 優(yōu)選的，絕緣導(dǎo)熱載體為陶瓷、石英、藍(lán)寶石中的任一種。由于實(shí)際微波混合集成 PIN限幅器電路中，需要解決PIN限幅二極管管忍的裝配工藝和散熱問(wèn)題，單個(gè)或多個(gè)并 聯(lián)到地的PIN限幅二極管管忍，可W直接裝配到接地的金屬底板上，每個(gè)二極管產(chǎn)生的熱 量直接散到金屬底板上，但是對(duì)于串聯(lián)PIN限幅二極管，串接在中間的二極管管忍需要考 慮裝配載體，運(yùn)個(gè)裝配載體需要具有良好的導(dǎo)熱性，較低的介電常數(shù)和較低的介質(zhì)損耗，通 常陶瓷、石英、藍(lán)寶石或類似的絕緣材料是合適的載體材料。
[0008] 本發(fā)明同時(shí)設(shè)及一種應(yīng)用上述限幅單元電路的單級(jí)限幅電路，包括至少一個(gè)限幅 單元電路，所述限幅單元電路相互并聯(lián)或級(jí)聯(lián)。
[0009] 優(yōu)選的，所述單級(jí)限幅電路包括兩個(gè)限幅單元電路相互并聯(lián)，每個(gè)限幅單元電路 包括兩個(gè)相互串聯(lián)的PIN限幅二極管，串接在其中陰極不接地的PIN限幅二極管串聯(lián)一電 容到地。
[0010] 本發(fā)明同時(shí)提供一種應(yīng)用上述單級(jí)限幅電路的混合集成PIN限幅器，包括多級(jí)相 互并聯(lián)或級(jí)聯(lián)的限幅電路，其中第一級(jí)限幅電路為所述單級(jí)限幅電路。
[0011] 本發(fā)明的有益效果為：通過(guò)在限幅單元電路中串聯(lián)PIN限幅二極管，并將其應(yīng)用 到單級(jí)限幅電路和限幅器中，來(lái)提升限幅器承受功率的能力，同時(shí)串聯(lián)電路降低了對(duì)地電 容，因此可W改善微波限幅器電路的工作頻率和工作帶寬。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中微波PIN限幅器電路圖；
[0013] 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中PIN限幅二極管組裝示意圖；
[0014] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一微波PIN限幅器電路圖；
[0015] 圖4為本發(fā)明PIN限幅二極管組裝示意圖；
[0016] 圖5為現(xiàn)有技術(shù)中微波PIN限幅器電路圖；
[0017] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例二微波PIN限幅器電路圖。
[0018] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0019] A-大功率微波信號(hào)輸入端，B-限幅信號(hào)輸出端，C-微帶線，1-金屬底板，2-微波 電路板，3-微帶線，4-PIN限幅二極管，5-鍵合金絲，11-金屬底板，12-微波電路板，13-微 帶線，14-PIN限幅二極管，15-鍵合金絲，16-絕緣導(dǎo)熱載體，17-串聯(lián)在中間的PIN限幅二 極管。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，附圖僅為示例性說(shuō)明，并未按照嚴(yán)格比例繪 審IJ，而且其中可能有為描述便利而進(jìn)行的局部放大、縮小，對(duì)于公知部分結(jié)構(gòu)亦可能有一定 缺省。
[0021] 現(xiàn)有技術(shù)中的PIN限幅器為多級(jí)PIN限幅二極管級(jí)聯(lián)電路，如圖1所示，第一級(jí)、 第二級(jí)、第S級(jí)限幅電路分別設(shè)置一個(gè)限幅PIN二極管。該P(yáng)IN限幅器的組裝中，如圖2所 示，單個(gè)或多個(gè)并聯(lián)到地的PIN限幅二極管，可W直接裝配到接地的金屬底板上，每個(gè)二 極管產(chǎn)生的熱量直接散到金屬底板上。圖6所示的是現(xiàn)有技術(shù)中的另一種連接方式，第一 級(jí)限幅電路包括兩個(gè)并聯(lián)的PIN限幅二極管單元電路。
[0022] 本發(fā)明設(shè)計(jì)的限幅單元電路，包括至少兩個(gè)陰陽(yáng)極串聯(lián)的PIN限幅二極管，其陽(yáng) 極接微波信號(hào)傳輸線，陰極接地，串接在其中陰極不接地的PIN限幅二極管串聯(lián)一電容到 地，該電容是安裝對(duì)應(yīng)PIN限幅管忍的絕緣導(dǎo)熱載體等效電容。本發(fā)明設(shè)計(jì)的單級(jí)限幅電 路，包括至少一個(gè)限幅單元電路，限幅單元電路相互并聯(lián)或級(jí)聯(lián)。本發(fā)明同時(shí)提供一種應(yīng)用 上述單級(jí)限幅電路的PIN限幅器，包括多級(jí)相互并聯(lián)或級(jí)聯(lián)的限幅電路，其中第一級(jí)限幅 電路為上述單級(jí)限幅電路。
[0023] 相互串聯(lián)的PIN限幅二極管通過(guò)金屬絲線進(jìn)行陰陽(yáng)極的連接，串聯(lián)在其中陰極不 接地的PIN限幅二極管安裝在絕緣導(dǎo)熱載體上。絕緣導(dǎo)熱載體為陶瓷、石英、藍(lán)寶石中的任 一種。由于實(shí)際微波PIN限幅器電路中，需要解決PIN限幅二極管的裝配工藝和散熱問(wèn)題， 單個(gè)或多個(gè)并聯(lián)到地的PIN限幅二極管，可W直接裝配到接地的金屬底板上，每個(gè)二極管 產(chǎn)生的熱量直接散到金屬底板上，但是對(duì)于串聯(lián)PIN限幅二極管，串接在中間的二極管需 要考慮裝配載體，運(yùn)個(gè)裝配載體需要具有良好的導(dǎo)熱性，較低的介電常數(shù)和較低的介質(zhì)損 耗，通常陶瓷、石英、藍(lán)寶石或類似的絕緣材料是合適的載體材料。
[0024] 本發(fā)明限幅器的組裝方式參見(jiàn)圖4,限幅器包括屏蔽盒和設(shè)置于屏蔽盒內(nèi)部的金 屬底板11，金屬底板11接地，且金屬底板11上方設(shè)置微波電路板12,微波電路板12上方 設(shè)置微帶線13,絕緣導(dǎo)熱載體16底面安裝在金屬地板11上，PIN限幅二極管管忍14陰極 也安裝在金屬底板11上，陽(yáng)極連接絕緣導(dǎo)熱載體16上。限幅單元中相互串聯(lián)的PIN限幅 二極管，其中位于中間的PIN限幅二極管管忍17的陰極安裝于絕緣導(dǎo)熱載體16上，陽(yáng)極連 接微帶線13上。 W25] 實(shí)施例一
[00%] 本實(shí)施例提供一種單個(gè)限幅單元電路構(gòu)成第一級(jí)限幅電路的限幅器，如圖3所 示，第一級(jí)限幅電路采用2個(gè)限幅PIN二極管串聯(lián)，2個(gè)串聯(lián)PIN限幅二極管可W提升一倍 承受功率能力，同時(shí)串聯(lián)電路降低了對(duì)地電容，相鄰兩級(jí)限幅電路之間設(shè)置微帶線。
[0027] 本實(shí)施例中W現(xiàn)有技術(shù)圖1所示的電路圖連接方式和本發(fā)明圖3所示的連接方式 進(jìn)行對(duì)比，其中第一級(jí)PIN限幅二極管都采用SKYWO服公司生產(chǎn)的型號(hào)CLA4607限幅管忍。 表1是兩種電路實(shí)施例的電性能和承受功率能力對(duì)比結(jié)果，在其它電性能指標(biāo)一致的情 況，承受功率提高了一倍。
W29]表 1 W30] 實(shí)施例二 陽(yáng)03U 如圖6所示，本發(fā)明的限幅器第一級(jí)限幅電路采用四只化A4607限幅管忍兩兩串 聯(lián)后再并聯(lián)到地。與圖5中現(xiàn)有技術(shù)電路進(jìn)行比較，表2是兩種電路實(shí)施例的電性能和承 受功率能力對(duì)比結(jié)果，在其它電性能指標(biāo)一致的情況，承受功率提高了一倍。
[0032]
[0033] 表 2
[0034] W上是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。任何熟悉本領(lǐng)域 的技術(shù)人員在本發(fā)明所掲露的技術(shù)范圍內(nèi)，未經(jīng)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變換或替換，都應(yīng)涵蓋 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)W權(quán)利要求所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種提高微波混合集成PIN限幅器承受功率的限幅單元電路及安裝裝置，其特征 在于：所述限幅單元電路包括至少兩個(gè)陰陽(yáng)極串聯(lián)的PIN限幅二極管，其陽(yáng)極接微波信號(hào) 傳輸線，陰極接地，每個(gè)串接在其中陰極不接地的PIN限幅二極管串聯(lián)一電容到地；所述安 裝裝置內(nèi)部，相互串聯(lián)的PIN限幅二極管通過(guò)金屬絲線進(jìn)行陰陽(yáng)極的連接，串聯(lián)在其中陰 極不接地的PIN限幅二極管安裝在絕緣導(dǎo)熱載體上，所述電容是該絕緣導(dǎo)熱載體的等效電 容。2. -種應(yīng)用權(quán)利要求1所述限幅單元電路及安裝裝置的單級(jí)限幅電路，其特征在于： 所述絕緣導(dǎo)熱載體為陶瓷、石英、藍(lán)寶石中的任一種。3. -種應(yīng)用權(quán)利要求1所述限幅單元電路及安裝裝置的單級(jí)限幅電路，其特征在于： 包括至少一個(gè)限幅單元電路，所述限幅單元電路相互并聯(lián)或級(jí)聯(lián)。4. 如權(quán)利要求3所述的單級(jí)限幅電路，其特征在于：包括兩個(gè)限幅單元電路相互并聯(lián)， 每個(gè)限幅單元電路包括兩個(gè)相互串聯(lián)的PIN限幅二極管，串接在其中陰極不接地的PIN限 幅二極管串聯(lián)一電容到地。5. -種應(yīng)用權(quán)利要求3或4所述的單級(jí)限幅電路的限幅器，其特征在于：包括多級(jí)相 互并聯(lián)或級(jí)聯(lián)的限幅電路，其中第一級(jí)限幅電路為所述單級(jí)限幅電路。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種提高微波混合集成PIN限幅器承受功率的限幅單元電路、單級(jí)限幅電路及限幅器，通過(guò)在限幅單元電路中串聯(lián)PIN限幅二極管，并將其應(yīng)用到單級(jí)限幅電路和限幅器中，來(lái)提升限幅器承受功率的能力，同時(shí)串聯(lián)電路降低了對(duì)地電容，因此可以改善微波限幅器電路的工作頻率和工作帶寬。
【IPC分類】H03K5/08
【公開(kāi)號(hào)】CN205142162
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520852094
【發(fā)明人】李益兵
【申請(qǐng)人】南京恒電電子有限公司
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日