讨论下RF宽带双工/反向保护的问题
虎哥2012/01/20电子技术 IP:四川
课题A:一个信号源,最大输出电平是+20dBm,频率范围100KHz~6GHz。现在要求该输出端口上允许承受30W的反向连续功率(任意频率),而且在承受的同时,还能正常的输出信号。求基本解决思路。

课题B:一台频谱仪,第一混频器的最大耐受电平是+23dBm,最大耐受直流电流是100mA(直流内阻视为0),超过就会烧毁,频率范围是9KHz~6GHz。现在要求:从端口上送入50W射频(平均功率,任意频率),或者50V直流电压时,可以耐受1分钟,仪器不损坏(前端衰减器默认为10dB)。求基本解决思想。

双工/反向保护措施不能显著影响仪器在设计频带内的频响曲线。
来自:电子信息 / 电子技术
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~~空空如也
3.1415926
13年0个月前 IP:未同步
356252
A:一个理想的环行器.(不大现实)
或者
你的信号发生器功率较大(例如30w),经电阻衰减至+20dBm输出.

B[s:3]C容易
AC可参考上例,因为你说不影响仪器在设计频带内的频响曲线,没说增益!

小心气体放电管开关有延迟, 频谱仪的第一混频器十分贵.
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3.1415926
13年0个月前 IP:未同步
356256
频谱仪的动态范围多大就差?多决定了最大最小信号的比吧
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立棍
13年0个月前 IP:未同步
356258
用一种方法肯定力所不及吧

使用大功率射频管做缓冲,再加上点保护二极管之类,这样可能比芯片直接连接更有耐受性。防止意外烧毁几率。
楼上的方法对我有茅塞顿开之感,真遇到了强功率,就加电阻衰减,牺牲灵敏度换取最大动态。 可以做一个附件衰减盒,用电阻,射频电位器等等。


就当我是YY吧。
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拔刀斋
13年0个月前 IP:未同步
356313
发射先放大再衰减、接收先衰减再放大的结构可以用电阻元件比较干净的解决问题,工作量也较大。

如果加保护元件,气体放电管延时大、TVS结电容大,保护高频小信号元件最好用二极管。
前面还要加保险丝,需要仔细选择能用于高频、插入损耗低的保险丝类型。
尽管如此,由于频率非常高,保护器件的结电容和插入损耗对信号质量还会有一定影响。
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虎哥作者
13年0个月前 IP:未同步
356326
大家说的方法总的来说是可行的,但是在具体技术实现上还有一些问题,比如:

先放大再衰减的方式,对于高达6GHz的频率而言,成本极其昂贵。放到24dBm左右,放大管已经接近天价了(1dB压缩点尽量选到30dBm以上,DC~6GHz)。如果衰减10dB,那么电平要能提高到+33dBm,窄带达到此功率并不难,难的是宽带。

而环形器也有类似问题,宽带条件难以满足。当然不是说不行,有些商用仪器确实就是采用的这种方法。

二极管箝位的方式,在窄带或者低频(1GHz以下)是有效的。当频率提高以后,要纠正它对电路的影响就显得比较困难。具体过了年做一下仿真看看有没有希望。

频谱仪上用先衰减再放大的方式,主要问题是损失灵敏度。为了保证灵敏度,第一衰减器往往是电控的(不论是靠数控衰减器芯片,还是靠同轴继电器),当用于侦测小信号的时候,第一级衰减器会置为0,一旦此时窜入大功率,衰减器来不及响应,就已经烧掉混频器了。如果加一个固定的衰减器(比如10dB),就会减少输入并对信噪比有少量恶化,而混频器噪声还是那么大,于是就会恶化第一中频的信噪比,简单通过再次放大是弥补不了的,从而损失灵敏度。

有没有巧妙一些的办法,请各位科学家大胆创新[s:274]。当然如果找不出更好的办法,请对已有办法的可行性进行论证,最好能做一下数学计算或者建模仿真。
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拔刀斋
13年0个月前 IP:未同步
356341
回 5楼(虎哥) 的帖子
整套系统是做什么用的?
收发机侧重信噪比、网络分析仪侧重精确的相位特性、频谱仪侧重频谱纯度。

二极管的结电容除了严重恶化频响之外,变容效应还会造成严重的非线性失真。
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虎哥作者
13年0个月前 IP:未同步
356588
我设的条件可能偏复杂了。系统就是普通的信号源和频谱仪,没有什么特别的地方。这些仪器都应该具备一定的防止反向功率的能力,我想了解一下大家有什么好办法。
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2005/08/24注册,54分32秒前活动

刘 虎

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