本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙向射頻放大器輸入輸出反接電路及其方法。

背景技術(shù)：

雙向射頻功率放大器組件分為接收鏈路和發(fā)射鏈路射頻放大器。接收鏈路放大器 是低噪聲放大器，用于降低系統(tǒng)噪聲系數(shù)，提高接收系統(tǒng)的靈敏度 ；發(fā)射鏈路放大器是高功率放大器，用于放大發(fā)射信號(hào)。

低噪聲放大器主要應(yīng)用于移動(dòng)通信基礎(chǔ)設(shè)施，例如收發(fā)器無線通信卡、塔頂放大器及數(shù)字無線寬帶設(shè)備等。目前接收器靈敏度是基站接收路徑設(shè)計(jì)中最關(guān)鍵的要求之一， 合適的低噪聲放大器可以大幅度改善基站接收器的靈敏度。

高功率放大器應(yīng)用于發(fā)射機(jī)的末級(jí)，作用是將已調(diào)制信號(hào)進(jìn)行功率放大，以滿足發(fā)送功率的要求，然后經(jīng)過天線將其輻射到空間，保證在一定區(qū)域內(nèi)的接收機(jī)可以接收到 滿意的信號(hào)電平，并且不干擾相鄰信道的通信。

雙向射頻放大器廣泛用于室內(nèi)分布系統(tǒng)等需增強(qiáng)無線覆蓋范圍的場合，當(dāng)施工人員錯(cuò)將雙向射頻放大器的輸入輸出反接時(shí)，接收端的低噪聲放大器及其后段耐受功率低的器件損毀是極有可能的。為避免這種損毀，有必要研發(fā)一種保護(hù)電路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種雙向射頻放大器的輸出端接強(qiáng)信號(hào)時(shí)，可以保護(hù)低噪聲放大器及其后段耐受功率低器件不被損毀。

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：一種雙向射頻放大器輸入輸出反接保護(hù)電路，包括耦合器、射頻檢波器、比較器、非門、與門、NPN三極管及低噪聲放大器，還包括射頻輸入端口、射頻輸出端口，所述射頻輸入端口，其端口與所述耦合器第三腳輸入端口連接，所述耦合器第四腳輸出端口與所述射頻檢波器輸入端口連接，所述比較器的信號(hào)輸出端口為非門的輸入端口，所述非門輸出端口為與門輸入端口，所述與門輸出低電平時(shí)，NPN三極管處在截止?fàn)顟B(tài)，低噪聲放大器處在斷電狀態(tài)。

較佳地，所述與門輸出高電平時(shí)，NPN三極管飽和導(dǎo)通，低噪聲放大器上電正常工作。

較佳地，所述射頻輸入端口輸入的強(qiáng)信號(hào)至所述耦合器第三腳、第二腳輸出信號(hào)，第四腳耦合輸出信號(hào)。

較佳地，所述射頻輸入端口輸入強(qiáng)信號(hào)至耦合器第三腳、第二腳輸出信號(hào)、第四腳耦合輸出信號(hào)，所述射頻檢波器第一腳輸入射頻信號(hào)，射頻檢波器第七腳線性輸出電壓，所述比較器第四腳為參考電壓，比較器第一腳輸出高電平，所述非門將比較器輸出的高電平轉(zhuǎn)換為低電平輸出，所述NPN三極管基極低電平時(shí)，集電極和發(fā)射極處于截至狀態(tài)，發(fā)射極無電壓輸出，所述低噪聲放大器在未供電時(shí)，其處于不工作狀態(tài)，耦合器第二腳輸出的強(qiáng)信號(hào)不會(huì)損毀低噪聲放大器及低噪聲放大器后的所有低功率耐受度器件。

一種雙向射頻放大器輸入輸出反接保護(hù)方法，

(1)耦合器是否檢測到強(qiáng)信號(hào)；

(2)根據(jù)步驟1）的檢測結(jié)果判定雙向射頻放大器輸入輸出是否反接，若判定反接，則射頻檢波器輸出高電平；

(3)比較器檢測到電壓值超過第四腳時(shí)，第一腳輸出端口輸出高電平；

(4)非門將其轉(zhuǎn)換為低電平，并輸入與門，與門第二腳為低電平時(shí)，第三腳輸出低電平；

(5)NPN三極管截至；

(6)低噪聲放大器處于非上電狀態(tài)，從而避免了強(qiáng)信號(hào)對低噪聲放大器的損壞。

較佳地，所述上述步驟2）具體為：檢測結(jié)果判定雙向射頻放大器輸入輸出是否反接，若判定未反接，則耦合器檢測不到強(qiáng)信號(hào)進(jìn)入射頻檢波器，射頻檢波器輸出低電平；

比較器第三腳電壓低于第四腳電壓，第一腳輸出端口輸出低電平；

非門將其轉(zhuǎn)換為高電平，并輸入與門；

與門第二腳為高電平，第一腳為低噪聲放大器使能腳，NPN三極管飽和導(dǎo)通，低噪聲放大器上電正常工作。

較佳地，所述射頻輸入端口與射頻輸出端口反接時(shí)，所述耦合器檢測到強(qiáng)信號(hào)，進(jìn)入射頻檢波器，所述射頻檢波器依據(jù)輸入的射頻信號(hào)強(qiáng)度線性輸出電壓，所述比較器檢測到電壓值超過第四腳電壓時(shí)，第一腳輸出端口輸出高電平，所述非門將其轉(zhuǎn)換為低電平，并輸入與門，所述與門第二腳為低電平，第三腳只能輸出低電平，NPN三極管截至，低噪聲放大器處在斷電狀態(tài)。

較佳地，所述射頻輸入端口與射頻輸出端口未反接時(shí)，所述耦合器檢測不到強(qiáng)信號(hào)進(jìn)入射頻檢波器，所述射頻檢波器依據(jù)輸入的射頻信號(hào)強(qiáng)度線性輸出電壓，所述比較器檢測電壓值低于第四腳時(shí)，第一腳輸出端口輸出低電平，非門將其轉(zhuǎn)換為高電平并輸入與門，所述與門第二腳為高電平，第一腳為低噪聲放大器使能腳（接收電路需工作時(shí)為高電平）。第三腳輸出高電平，NPN三極管飽和導(dǎo)通，低噪聲放大器上電正常工作。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明雙向射頻放大器輸入輸出反接電路，通過耦合器是否檢測到強(qiáng)信號(hào)，判斷反接，比較器檢測到電壓值超過第四腳時(shí)，第一腳輸出端口輸出高電平，非門將其轉(zhuǎn)換為低電平，并輸入與門，所述與門第二腳為低電平，第三腳只能輸出低電平，NPN三極管截至，低噪聲放大器處在斷電狀態(tài)。

附圖說明

圖1所示本發(fā)明雙向射頻放大器輸入輸出反接保護(hù)電路的示意圖。

圖2所示本發(fā)明雙向射頻放大器輸入輸出反接保護(hù)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合實(shí)施例與附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，實(shí)施方式提及的內(nèi)容并非對本發(fā)明的限定。

參照圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種雙向射頻放大器輸入輸出反接保護(hù)電路，包括耦合器、射頻檢測器、比較器、非門、與門、NPN三極管及低噪聲放大器，還包括射頻輸入端口、射頻輸出端口，所述射頻輸入端口，其端口與所述耦合器第三腳輸入端口連接，所述耦合器第四腳輸出端口與所述射頻檢波器輸入端口連接，所述比較器的信號(hào)輸出端口為非門的輸入端口，所述非門輸出端口為與門輸入端口，所述與門輸出低電平時(shí)，NPN三極管處在截止?fàn)顟B(tài)，低噪聲放大器處在斷電狀態(tài)。

優(yōu)選實(shí)施例一，雙向射頻放大器輸入輸出反接保護(hù)電路反接的工作方式，如下所示：

所述射頻輸入端口相對雙向射頻放大器而言，為雙向射頻放大器發(fā)射通道的輸出端口，此端口一般接外置天線、外置功分器、外置耦合器等；

雙向射頻放大器輸入輸出反接時(shí)，射頻輸入端口輸入的強(qiáng)信號(hào)至耦合器第三腳，第二腳輸出信號(hào)，第四腳耦合輸出信號(hào)；

所述射頻檢波器第一腳輸入射頻信號(hào)，信號(hào)強(qiáng)度由耦合器的耦合度和R7、R8、R9組成的衰減量決定。射頻檢波器依據(jù)輸入射頻信號(hào)強(qiáng)度，第七腳線性輸出電壓；

所述比較器第四腳為參考電壓，假設(shè)為1V。當(dāng)定義的強(qiáng)信號(hào)值使射頻檢波器輸出超過1V時(shí)，比較器第1腳輸出高電平；

所述非門將比較器輸出的高電平轉(zhuǎn)換為低電平輸出；

所述與門第二腳輸入低電平時(shí)，第三腳只能輸出低電平（當(dāng) 第1及2都是高電平時(shí)，第三腳為高電平）；

所述NPN三極管基極為低電平時(shí)，集電極和發(fā)射極處于截止?fàn)顟B(tài)，發(fā)射極無電壓輸出。

所述低噪聲放大器(Q2)在未供電時(shí)，其處于不工作狀態(tài)。此時(shí)耦合器(CP1)第二腳輸出的強(qiáng)信號(hào)不會(huì)損毀低噪聲放大器(Q2)及低噪聲放大器(Q2)后的所有低功率耐受度的器件。

實(shí)施例二，雙向射頻放大器輸入輸出反接保護(hù)電路未反接的工作方式，如下所示：

所述第一射頻輸入端口相對雙向射頻放大器而言，為雙向射頻放大器發(fā)射通道的輸出端口；

雙向射頻放大器輸入輸出未反接時(shí)，無強(qiáng)信號(hào)至耦合器第三腳，第二腳輸出信號(hào)，第四腳耦合輸出信號(hào)，此時(shí)信號(hào)很弱；

所述射頻檢波器第一腳輸入射頻信號(hào)，信號(hào)強(qiáng)度由耦合器的耦合度和R7、R8、R9組成的衰減量決定。射頻檢波器依據(jù)輸入射頻信號(hào)強(qiáng)度，第七腳線性輸出電壓，但此時(shí)的電壓非常低；

所述比較器第四腳為參考電壓，假設(shè)為1V。射頻檢波器輸出遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于1V的電壓，比較器第一腳輸出低電平；

所述非門將比較器輸出的低電平轉(zhuǎn)換為高電平輸出；

所述與門第二腳輸入高電平時(shí)，第一腳為低噪聲放大器(Q2)的使能腳，需輸出高電平，此時(shí)第三腳輸出高電平；

所述NPN三極管基極為高電平時(shí)，集電極和發(fā)射極處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)，發(fā)射極正常為低噪聲放大器供電；

所述低噪聲放大器在供電時(shí)，其處于正常工作狀態(tài)。此保護(hù)電路不影響接收電路的正常工作。

當(dāng)雙向射頻放大器輸入輸出反接時(shí)，雙向射頻放大器的低噪聲放大器輸入端前的耦合器檢測到強(qiáng)信號(hào),進(jìn)入射頻檢波器；射頻檢波器依據(jù)輸入的射頻信號(hào)強(qiáng)度線性輸出電壓；比較器檢測到電壓值超過第四腳電壓(此電壓依據(jù)低噪聲放大器最大輸入信號(hào)強(qiáng)度減掉10dBm計(jì)算)時(shí)，第一腳輸出端口輸出高電平；非門將其轉(zhuǎn)換為低電平，并輸入與門；與門第二腳為低電平,第三腳只能輸出低電平；NPN三極管截止；低噪聲放大器處于非上電狀態(tài)，從而避免了強(qiáng)信號(hào)對低噪聲放大器的損壞，低噪聲放大器后的耐受功率低的器件同樣得到保護(hù)。

當(dāng)雙向射頻輸入輸出未接反時(shí)，雙向射頻放大器中的低噪聲放大器輸入端前的耦合器檢測不到強(qiáng)信號(hào)進(jìn)入射頻檢波器；射頻檢波器輸出低電平；比較器第三腳電壓低于第四腳電壓，第一腳輸出端口輸出低電平；非門將其轉(zhuǎn)換為高電平，并輸入與門；與門第二腳為高電平,第一腳為低噪聲放大器的使能腳，當(dāng)需要系統(tǒng)開啟低噪聲放大器時(shí)，其輸出高電平，第三腳輸出高電平；NPN三極管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)為低噪聲放大器供電；低噪聲放大器進(jìn)入放大信號(hào)的工作狀態(tài)。此為低噪聲放大器的正常工作狀態(tài)，所加保護(hù)電路并未影響低噪聲放大器正常工作。

參照圖2所示，本實(shí)施例還提供雙向射頻放大器輸入輸出反接保護(hù)方法，詳細(xì)步驟如下所示：

(1)耦合器是否檢測到強(qiáng)信號(hào)；

(2)根據(jù)步驟1）的檢測結(jié)果判定雙向射頻放大器輸入輸出是否反接，若反接，則射頻檢波器輸出高電平；

(3)比較器檢測到電壓值超過第四腳時(shí)，第一腳輸出端口輸出高電平；

(4)非門將其轉(zhuǎn)換為低電平，并輸入與門，與門第二腳為低電平時(shí)，第三腳輸出低電平；

(5)NPN三極管截至；

(6)低噪聲放大器放大器處理非上電狀態(tài)，從而避免了強(qiáng)信號(hào)對低噪聲放大器的損壞。

上述步驟2）所述檢測結(jié)果判定雙向射頻放大器輸入輸出是否反接，若未反接，則耦合器檢測不到強(qiáng)信號(hào)進(jìn)入射頻檢波器，射頻檢波器輸出低電平；

比較器第三腳電壓低于第四腳電壓，第一腳輸出端口輸出低電平；

非門將其轉(zhuǎn)換為高電平，并輸入與門；

與門第二腳為高電平，第一腳為低噪聲放大器使能腳，NPN三極管飽和導(dǎo)通，低噪聲放大器上電正常工作。

所述射頻輸入端口與射頻輸出端口反接時(shí)，所述耦合器檢測到強(qiáng)信號(hào)，進(jìn)入射頻檢波器，所述射頻檢波器依據(jù)輸入的射頻信號(hào)強(qiáng)度線性輸出電壓，所述比較器檢測到電壓值超過第四腳電壓時(shí)，第一腳輸出端口輸出高電平，所述非門將其轉(zhuǎn)換為低電平，并輸入與門，所述與門第二腳為低電平，第三腳只能輸出低電平，NPN三極管截至，低噪聲放大器處在斷電狀態(tài)。

所述射頻輸入端口與射頻輸出端口未反接時(shí)，所述耦合器檢測不到強(qiáng)信號(hào)進(jìn)入射頻檢波器，所述射頻檢波器依據(jù)輸入的射頻信號(hào)強(qiáng)度線性輸出電壓，所述比較器檢測電壓值低于第四腳時(shí)，第一腳輸出端口輸出低電平，非門將其轉(zhuǎn)換為高電平并輸入與門，所述與門第二腳為高電平，第一腳為低噪聲放大器使用能腳，系統(tǒng)需要低噪聲放大器工作時(shí)為高電平，第三腳輸出高電平，NPN三極管飽和導(dǎo)通，低噪聲放大器上電正常工作。

本發(fā)明實(shí)施例中，在雙向射頻輸入輸出反接時(shí)，耦合器檢測到強(qiáng)信號(hào)，進(jìn)入射頻檢波器，射頻檢波器依據(jù)輸入的射頻信號(hào)強(qiáng)度線性輸出電壓，比較器檢測到電壓值超過第四腳電壓時(shí)，第一腳輸出端口輸出高電平，非門將其轉(zhuǎn)換為低電平，并輸入與門，與門第二腳為低電平，第三腳只能輸出低電平，NPN三極管截至，低噪聲放大器處在斷電狀，態(tài)，從而避免了強(qiáng)信號(hào)對低噪聲放大器的損壞。

本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。