專利名稱：放大器切換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求1的前序部分所述的放大器切換電路。
特別是在高頻放大技術(shù)中應(yīng)用冗余電路是眾所周知的。
這種冗余電路結(jié)構(gòu)按照現(xiàn)有技術(shù)-基本上如US-PS 5418490所公開的那樣-包括一個位于輸入端口和輸出端口之間的放大電路。此放大器具有兩個并聯(lián)的放大級，其中這兩個放大級的輸入側(cè)和輸出側(cè)可用一個開關(guān)-通常用一個繼電器開關(guān)-連接或切斷。兩個放大級中的一個通過輸入側(cè)和輸出側(cè)的繼電器接入，而并聯(lián)的另一個放大器的輸入和輸出被切斷。如果接入的放大級發(fā)生故障，其輸入側(cè)和輸出側(cè)繼電器的觸點切換到目前尚不需要的第二個放大器上。如果第二個放大級也發(fā)生故障，則由于輸入側(cè)和輸出側(cè)的切換繼電器在兩個放大級之間再次切換使得一個繼電器開關(guān)串聯(lián)接入，以在這種情況下接入一個與兩個放大級并聯(lián)的、繞過這兩個放大器的連接橋。
實施方式基本上也是已知的，其中兩個并聯(lián)的放大器級始終一起被開通而處于并行工作狀態(tài)。如果一個放大級發(fā)生故障，至少第二個放大級仍保持開通。然而一個放大級的故障會導(dǎo)致增益下降(例如下降4至8dB)和噪聲系數(shù)上升，例如上升2至4dB。這樣在輸入端和輸出端之間不能實現(xiàn)最佳的匹配。這種工作狀態(tài)因此必須被看作為惡劣的工作條件，必須進行修理。在這種實施方式中的另一個問題是，例如在電荷放電(電擊等)時，兩個放大級都可能發(fā)生故障，因為在此情況下兩個放大級基本上是并聯(lián)工作的。
本發(fā)明的目的在于給出一種改進了的放大器切換電路，尤其用于具有至少兩個放大電路或放大級的電路，其中這種放大器切換電路應(yīng)在旁路模式下具有特別低的直射波衰減，且在放大模式下有非常好的匹配。
本發(fā)明的任務(wù)由權(quán)利要求1或3所述特征完成。從屬權(quán)利要求給出本發(fā)明具有優(yōu)點的實施例。
本發(fā)明以令人吃驚的簡單方法得到相比現(xiàn)有技術(shù)明顯的優(yōu)點。
本發(fā)明的放大器切換電路可在單個放大電路或放大級中實現(xiàn)。而在現(xiàn)有技術(shù)中為了實現(xiàn)切換，不僅在輸入側(cè)而且在輸出側(cè)都必須分別設(shè)置一個開關(guān)，最好是繼電器，以在故障時從放大器支路切換到與放大器支路并聯(lián)的跨接橋路上；然而按照本發(fā)明只設(shè)置一個單個的開關(guān)-通常是一個繼電器開關(guān)-將其設(shè)置在輸入端或輸出端。現(xiàn)在可以這樣來衡量從開關(guān)裝置的開關(guān)觸點引到放大器支路中相加點的跨接橋路，其電氣長度約為λ/2。換言之，打開的繼電器觸點通入λ/2長度的跨接橋路導(dǎo)線以高阻方式轉(zhuǎn)換到相對的端口上，即處于空載狀態(tài)。
按照權(quán)利要求2所述的一個優(yōu)選實施方式，在放大器和相加點之間的放大器線路中還接有一個PIN二極管。因為當(dāng)放大級不工作時，沒有PIN二極管的連接將使得在跨接橋路和連接線路中的負載增大。通過PIN二極管，放大級可以高阻方式連接到線路上。
按照本發(fā)明僅需一個開關(guān)繼電器(而在現(xiàn)有技術(shù)中則至少需要兩個開關(guān))。
但本發(fā)明的優(yōu)點主要體現(xiàn)在冗余電路的結(jié)構(gòu)中。
因為在本發(fā)明的一個特別具有優(yōu)點的實施方式中，構(gòu)造一個這樣的具有至少兩個放大器或放大級的冗余電路，使得這兩個放大器或放大器不像現(xiàn)有技術(shù)那樣相互并聯(lián)，而是串行級聯(lián)。這里不存在去耦問題。
這里電路如此工作在一個基本狀態(tài)下僅僅分別接入一個放大電路和放大級，并且在至少一個前接或后接的放大級中通過切換開關(guān)或繼電路的切換接入相應(yīng)的跨接橋路導(dǎo)線，從而切斷那里的放大器。如果工作的放大級發(fā)生故障，繼電器可切換到跨接橋路，同時另一個放大級的繼電器或開關(guān)中斷至跨接橋路的連接，并轉(zhuǎn)換為激活相應(yīng)的放大級。由此始終提供了剛好相同的電氣關(guān)系，而不存在衰減或匹配問題，或者其它的問題。
首先，具有兩個放大級的這種冗余電路只需要兩個開關(guān)，這兩個開關(guān)分別有選擇性地設(shè)置在相應(yīng)放大級的輸入側(cè)或輸出側(cè)。
下面借助實施例詳細說明本發(fā)明。附圖中

圖1是第一個實施例的圖示；圖2是相對圖1改變了的實施例；圖3是具有兩個第一個實施例中的放大級的冗余放大電路實施例；圖4是再次改變后的實施例。
圖1示出本發(fā)明所述放大器切換電路的第一個實施例，切換電路設(shè)置在輸入端口1和輸出端口3之間。
電路裝置包括兩個支路，即一個放大支路5和一個與其并聯(lián)的跨接橋路導(dǎo)線7。
一個開關(guān)9，通常是繼電器開關(guān)9，連接到輸入端口1，通過此開關(guān)可實現(xiàn)從開關(guān)觸點K1至開關(guān)觸點K2的切換。此開關(guān)處于開關(guān)狀態(tài)S2時輸入端口1與開關(guān)觸點K2相連接，從而接入有連接在放大支路5中的放大電路15。
如果輸入側(cè)開關(guān)9被切換到開關(guān)狀態(tài)S1，則放大電路15被切斷，而跨接橋路導(dǎo)線7通過觸點K1與輸入端口1相連接。
在圖1所示開關(guān)位置S2，輸入線路從輸入端口1延伸到放大器15，同時放大器輸入功率通過放大電路15與相加點17之間的放大支路以及附加設(shè)置的低阻PIN二極管引到輸出端口3。上面提到的跨接橋路導(dǎo)線7(它在此開關(guān)狀態(tài)下具有一個斷開的端子K1)的尺寸如此規(guī)定，使得它具有約λ/2的電氣長度。這樣開路的繼電器觸點K1通過此λ/2長的導(dǎo)線以高阻方式轉(zhuǎn)換到輸出端口3上。同時跨接橋路導(dǎo)線7與放大支路5一起連接到一個相加點17上。
圖2所示實施例與圖1實施例的區(qū)別在于，它沒有輸入側(cè)開關(guān)9，而是在輸出側(cè)具有一個開關(guān)19，然而跨接橋路導(dǎo)線15的電氣長度同樣約為λ/2。在此實施例中串接的PIN二極管19連接在放大器15的輸入端，即連接在放大器15之前。在此情況下圖2所示跨接橋路導(dǎo)線7(處于斷開狀態(tài))的電氣長度約為λ/2。
圖3示出第一個實施例用于一個冗余放大器切換電路的情況，其中如實施例1所示的兩個放大器切換電路相互串聯(lián)。
在此實施例中第一個放大器切換電路級的輸出端口3.1同時又是第二個放大器切換電路級的輸入端口1.2。其中每個放大器切換電路級配置有一個輸入側(cè)開關(guān)9.1或9.2。
例如在基本位置上第一個輸入側(cè)開關(guān)9.1被切換到開關(guān)位置S2，在此位置上從輸入端口1輸入的功率通過放大支路5.1饋送到后接的第二個放大級5.2的PIN二極管19，在第二個放大級處開關(guān)9.2位于切換位置S1，這樣來自第一個放大級的已放大的功率經(jīng)跨接橋路導(dǎo)線7.2繼續(xù)饋送到輸出端口3.2。
第一個放大級15.1的故障將導(dǎo)致第一個繼電器開關(guān)9.1切換到切換位置S1上，從而放大電路15.1由于相應(yīng)跨接橋路導(dǎo)線7.1的連通而被跨接過去。同時第二個放大級15.2的切換開關(guān)9.2從圖3所示位置S1切換到位置S2上，使得第二個放大級15.2被激活。
因為兩個放大級基本上具有相同的結(jié)構(gòu)和相同的性能(例如增益，HF性能，匹配等)，切換后與切換前有相同的電氣性能。
修理不是急需的，而只在適當(dāng)?shù)臅r候才進行，盡可能保證在第二個放大器出現(xiàn)故障之前進行。
此電路結(jié)構(gòu)還具有以下優(yōu)點例如在放電(電擊)以及由此引起的第一個放大級15.1故障時基本上保護第二個放大級15.2，因為第二個放大級被切斷。通過兩個繼電器開關(guān)9.1和9.2的切換，未受損的放大級15.2可被激活。
只在下述情況下，即在第一個放大級故障之后且未對其進行修理時第二個放大級15.2也發(fā)生故障的情況下，第二個開關(guān)觸點9.2如此被切換，使得設(shè)置在那里的跨接橋路導(dǎo)線7.2也被接通，這樣輸入端口1.1通過兩個相互串接的跨接橋路導(dǎo)線7.1和7.2連接到輸出端口3.2。
權(quán)利要求
1.放大器切換電路，具有以下特征-在輸入端口(1；1.1，1.2)和輸出端口(3；3.1，3.2)之間設(shè)置有一個放大支路(5；5.1，5.2)和至少一個與放大支路并聯(lián)的、可接通和切斷的跨接橋路導(dǎo)線(7；7.1，7.2)，-在輸入端口(1；1.1，1.2)與放大支路(5；5.1，5.2)和相應(yīng)跨接橋路導(dǎo)線(7；7.1，7.2)之間設(shè)置有一個開關(guān)(9；9.1，9.2)，通過此開關(guān)輸入端口(1；1.1，1.2)連接到放大支路(5；5.1，5.2)，或者連接到相應(yīng)的跨接橋路導(dǎo)線(7；7.1，7.2)，-在放大支路(5；5.1，5.2)中設(shè)置有一個放大電路(15；15.1，15.2)，其特征在于下列其他特征-放大支路(5；5.1，5.2)在輸出側(cè)通過一個相加電路或相加點(17)連接到相應(yīng)的跨接橋路導(dǎo)線(7；7.1，7.2)，相加電路或相加點與輸出端口(3；3.1，3.2)相連接，并且-跨接橋路導(dǎo)線(7；7.1，7.2)在相應(yīng)開關(guān)(9；9.1，9.2)的相應(yīng)開關(guān)觸點(K1)與相加電路或相加點(17)之間具有約λ/2的電氣長度。
2.如權(quán)利要求1所述的放大器切換電路，其特征在于，在放大電路(15)與相加電路或相加點(17)之間接有一個PIN二極管(19)。
3.放大器切換電路，具有以下特征-在輸入端口(1；1.1，1.2)和輸出端口(3；3.1，3.2)之間設(shè)置有一個放大支路(5；5.1，5.2)和至少一個與放大支路并聯(lián)的、可接通和切斷的跨接橋路導(dǎo)線(7；7.1，7.2)，-在輸出端口(3；3.1，3.2)與放大支路(5；5.1，5.2)和相應(yīng)跨接橋路導(dǎo)線(7；7.1，7.2)之間設(shè)置有一個開關(guān)(9；9.1，9.2)，通過此開關(guān)輸出端口(3；3.1，3.2)連接到放大支路(5；5.1，5.2)，或者連接到相應(yīng)的跨接橋路導(dǎo)線(7；7.1，7.2)，-在放大支路(5；5.1，5.2)中設(shè)置有一個放大電路(15；15.1，15.2)，其特征在于下列其他特征-放大支路(5；5.1，5.2)在輸入側(cè)通過一個相加電路或相加點(1 7)連接到相應(yīng)的跨接橋路導(dǎo)線(7；7.1，7.2)，相加電路或相加點與輸入端口(1；1.1，1.2)相連接，并且-跨接橋路導(dǎo)線(7；7.1，7.2)在相應(yīng)開關(guān)(9；9.1，9.2)的相應(yīng)開關(guān)觸點(K1)與相加電路或相加點(17)之間具有約λ/2的電氣長度。
4.如權(quán)利要求3所述的放大器切換電路，其特征在于，在放大電路(15)與相加電路或相加點(17)之間接有一個PIN二極管(19)。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的放大器切換電路，其特征在于，至少兩個如權(quán)利要求1或2所述的放大器切換電路串聯(lián)連接。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項所述的放大器切換電路，其特征在于，多于兩個的如權(quán)利要求1和2所述的放大器切換電路(15；15.1，15.2)串聯(lián)連接。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項所述的放大器切換電路，其特征在于，開關(guān)(9；9.1，9.2)由繼電器開關(guān)構(gòu)成，最好由具有低直射波衰減的繼電器開關(guān)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進了的放大器切換電路，它例如具有以下特征在輸入端口(1；1.1，1.2)和輸出端口(3；3.1，3.2)之間設(shè)置有一個放大支路(5；5.1，5.2)和至少一個與放大支路并聯(lián)的跨接橋路導(dǎo)線(7；7.1，7.2)，放大支路(5；5.1，5.2)在輸出側(cè)經(jīng)過一個相加電路或相加點(17)連接到相應(yīng)的跨接橋路導(dǎo)線(7；7.1，7.2)，相加電路或相加點與輸出端口(3；3.1，3.2)相連接，并且跨接橋路導(dǎo)線(7；7.1，7.2)在相應(yīng)開關(guān)(9；9.1，9.2)的相應(yīng)切換觸點(K1)與相加電路或相加點(17)之間具有約λ/2的電氣長度。
文檔編號H03F3/72GK1608344SQ02813812
公開日2005年4月20日 申請日期2002年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月12日
發(fā)明者卓奇姆·赫羅德 申請人:凱瑟雷恩工廠兩合公司