限幅器是一种自控衰减器,其对小信号几乎可以无衰减地通过,而对大功率信号则会产生大的衰减。
限幅器最常见的功能是阻止高功率信号对微波接收系统造成破坏,防止雷达发射机功率信号直接进入接收机,烧坏后面的低噪声放大器等灵敏器件。
常见的限幅器电路有两种结构,如下图所示。
图(a)中,限幅器的高频电感为pin二极管提供直流通路,同时作为射频开路,防止信号衰减,使整个电路的插入损耗维持在较低水平。由于结构中引入了电感,使电路工作带宽受到限制,不适合宽带应用。
图(b)中,限幅器电路由两个并联的pin二极管组成,在微波信号的正半周和负半周,两个二极管交替为对方提供直流通路,达到限幅的目的。
限幅器的使用注意
合理配置链路增益,使得限幅器的限幅电平略大于(或者设置多一点的保护间隙)限幅器后级器件的最大输入功率。
例如,限幅器后端为低噪放。低噪放最大输入功率为20dbm,则限幅器的限幅电平应该为15dbm附近,需预留一下冗余空间,防止极端情况烧毁较为昂贵的低噪放。通常在室内测试时,天线输出功率被距离较近的墙面反射,造成天线接收功率较大,极有可能烧毁低噪放。
限幅器的谐波问题
使用限幅器的过程中,充分仔细地阅读过限幅器器件厂商的信息后,开始电路设计。然而等到全通道信号测试时,才发现一个问题:
当输入信号达到饱和功率时,输出信号谐波非常大:二次谐波抑制为-46dbc,三次谐波抑制仅为-20.3dbc。
谐波大,可能是:低噪放,增益放大器等
经过测试低噪放,后级增益模块等,发现均不是造成该谐波大的因素。当在限幅器后加一级低通滤波器,谐波完全消失了。让人始料不及的是,这么大的谐波竟然是限幅器产生的。
知道结论后,再回答这个问题:为什么限幅器会产生很大的多次谐波信号?
任何非线性器件都会产生多次谐波信号。限幅器中包含pin二极管,其也是常用的非线性器件。
上述就是
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