许瑞生,郝伟光

(中国电子科技集团公司第五十四研究所,河北石家庄050081)

0 引言

微波功率放大器是无线通信系统中重要的模块之一,是无线通信设备中必不可少的。由于功率放大器的大电流工作状况及非线性输出特性,使得功率放大器对使用的环境要求相当苛刻。在给定的条件下工作,功放总耗散功率固定,耗散的能量一部分转换为射频功率输出,一部分转化为热能。在功放失配状态下,功放或反射功率加大或工作电流加大,无法转换输出的功率转化为热能,引起功率管温度升高,当温度超过结温时,就会引起功率管击穿。为了保证在如此多局限条件下的功放正常工作,设计了一款功放的失配保护电路。这里所描述的失配保护,既包含了功放严重失配时对核心器件的保护,也包含了轻微失配时电路的正确应对的措施。

1 失配原因及分析

保护功放的出发点分为2个:功放的核心器件功率管的保护;从功放使用的角度去考虑安全问题。实际上功放使用过程中发生极限情况时解决问题的焦点,依然集中到对功率管的保护上来。不同类型的功率管从制造工艺、材料类型到供电模式、工作方式,都有差别。但不论如何分类,其本质核心就是都有其工作的极限参数:极限工作电压VCM、极限工作电流ICM、负载失配容限等等。保护电路的设计,就是围绕这些参数来开展。

大多数的功放故障主要由4种原因引起:电流过激失配、电压过冲失配、输入电平失配和输出负载失配,保护电路就是针对这些失配的做出的防护措施。……