电磁能量防护模块及基于其的射频收发链路制造技术

本发明专利技术提出一种电磁能量防护模块及基于其的射频收发链路，包括双定向耦合器、检波电路和防护电路；所述双定向耦合器包括四个端口，分别为第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，其中第一端口对应连接收发共用通道上的天线，第二端口对应连接收发共用通道的发射支路或者接收支路，第三端口和第二端口之间连接有检波电路和防护电路，所述第四端口连接匹配负载；双定向耦合器的第三端口从收发共用通道上取出电磁能量送入检波电路检波，当双定向耦合器的第三端口从收发共用通道上取出电磁能量达到设定阈值，经检波电路检波后，将驱动防护电路开启。本发明专利技术立足于收发共用通道电磁防护，可直接加载于天线与设备之间，从而完成强电磁加固。电磁加固。电磁加固。

【技术实现步骤摘要】
电磁能量防护模块及基于其的射频收发链路


[0001]本专利技术涉及电磁防护
，尤其是涉及一种电磁能量防护模块及基于其的射频收发链路。

技术介绍

[0002]强电磁能量攻击具有能量强度大、峰值高、频谱宽度可调、作用范围广，且拥有较强的可控性、较小的制约性及较高的打击效率，受到越来越多军事强国的青睐。从天线进入强电磁能量可以直接或间接地削弱甚至造成指挥信息系统瘫痪，从而导致战场感知迷茫、指挥协同紊乱、用频装备效能下降，影响乃至误导指挥决策。天线后端的收发共用通道是强电磁能量的必经之路，传统防护方法未在共用通路上加装任何防护措施，仅依靠接收支路限幅器限制进入接收通道能量，已无法满足现代电磁防护需求。
[0003]用于收发通道的电磁防护模块拥有从主路抽取能量的双定向耦合器，从发射端往天线端看，防护支路驱动能量来源于双定向耦合器的隔离端口，因此在设备发射电磁信号时，虽然功率较大，但是从主路取出的能量仍不足以使防护支路导通，发射能量能够以较低的损耗通过防护模块。从天线端往接收支路端看，防护支路驱动能量来源于双定向耦合器的耦合端口。当从天线端流入能量较小时，虽然耦合端耦合度较大，但是抽取的总能量不足以使防护支路导通，此时天线接收能量能以较低损耗通过防护模块；当从天线端流入能量较大时，从耦合端口取出总能量较大，能够驱动防护支路开启，此时大部分能量被反射，无法进入接收支路，损坏接收支路灵敏部件。
[0004]现有防护模块设计思想是基于限幅器，只能用于接收支路防护，且随着空间辐射的电磁能量越来越大，单纯限幅器已经难以应对如此强能量冲击。除此之外，对于定型装置或设备通常情况下空间比较紧凑，难以将防护模块直接加载至接收支路，完成强电磁加固。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的缺陷，本专利技术提供一种电磁能量防护模块及基于其的射频收发链路。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一方面本专利技术提供一种电磁能量防护模块，包括双定向耦合器、检波电路和防护电路；所述双定向耦合器包括四个端口，分别为第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，其中第一端口对应连接收发共用通道上的天线，第二端口对应连接收发共用通道的发射支路或者接收支路，第三端口和第二端口之间连接有检波电路和防护电路，所述第四端口连接匹配负载；双定向耦合器的第三端口从收发共用通道上取出电磁能量送入检波电路检波，当双定向耦合器的第三端口从收发共用通道上取出电磁能量达到设定阈值，经检波电路检波后，才能将驱动防护电路开启。
[0007]当收发共用通道处于发射状态时，双定向耦合器的第二端口连接发射支路，双定
向耦合器的第三端口作为隔离端口，从双定向耦合器隔离端口取出的电磁能量小于设定阈值，送入检波电路检波后无法驱动防护电路开启，发射支路发射出的电磁能量以低损耗通过电磁能量防护模块。
[0008]当收发共用通道处于接收状态时，双定向耦合器的第二端口连接接收支路，双定向耦合器的第三端口作为耦合端口，若从双定向耦合器耦合端口取出的电磁能量小于设定阈值，送入检波电路检波后无法驱动防护电路开启，天线接收的电磁能量以低损耗通过防护电磁能量防护模块。
[0009]当收发共用通道处于接收状态时，双定向耦合器的第二端口连接接收支路，双定向耦合器的第三端口作为耦合端口，若从双定向耦合器耦合端口取出的电磁能量达到设定阈值，送入检波电路检波后足以驱动防护电路开启，将接收的大部分电磁能量反射，避免保护接收支路免遭强电磁能量损毁。
[0010]进一步地，本专利技术还包括匹配电路，双定向耦合器的第三端口经匹配电路与检波电路连接，所述匹配电路用于实现阻抗匹配。
[0011]进一步地，本专利技术所述检波电路由检波二极管与滤波电容并联构成，双定向耦合器的第三端口从收发共用通道上取出电磁能量通过匹配电路与检波电路中的检波二极管的正极相连，检波二极管的负极接滤波电容的正极，滤波电容的负极接地。
[0012]进一步地，本专利技术还包括第一电阻和第一电感，检波二极管的负极依次连接第一电阻、第一电感后连接防护电路。
[0013]进一步地，本专利技术所述防护电路由反向对接的第一二极管和第二二极管构成，第一二极管和第二二极管的正极对接，防护电路的驱动信号从两个二极管中间馈入，其中第一二极管的负极对应连接双定向耦合器的第二端口，第二二极管的负极接地。一方面避免发射信号时使防护电路导通，另一方面保证驱动电路能量从中馈入，能够驱动两只二极管导通，防止强电磁能量进入后端接收支路。
[0014]进一步地，本专利技术双定向耦合器的第二端口依次串接第一电容和第二电容，第二电容连接收发共用通道的发射支路或者接收支路，防护电路的第一二极管的负极连接在第一电容和第二电容之间。
[0015]进一步地，本专利技术还包括第二电阻和第二电感，第二电阻和第二电感串接后，第二电阻的一端连接第一二极管的负极，第二电感的另一端接地。
[0016]另一方面，本专利技术还提供一种射频收发链路，包括上述任一种电磁能量防护模块。
[0017]本专利技术中提供的电磁能量防护模块，将双定向耦合器引入电磁能量防护模块，实现收发通道非互易性。另外，能量由双定向耦合器取出，能量大小更加可控，设计更加便利。
[0018]本专利技术中的检波电路用于对双定向耦合器取出的能量进行检波，将高频电流信号转换为低频信号，当取出的能量足够强时，驱动防护电路开启。
[0019]本专利技术中的防护电路将两个二极管反方向对接，提升防护通路在发射状态下的开启电压，降低发射状态下的插入损耗。为实现接收状态下强电磁防护，将接收能量取出一部分，驱动防护电路开启，避免强电磁能量进入接收通路烧毁后端电路。
[0020]本专利技术在工作频段内，不影响设备发射信号和接收正常工作的信号，但能够将接收的大信号反射，保护接收支路免遭强电磁能量损毁。本专利技术立足于收发共用通道电磁防护，可直接加载于天线与设备之间，能够不改变接收支路条件下，完成强电磁加固。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例1的结构示意图；图2为本专利技术实施例2的结构示意图；图3为本专利技术实施例3的结构示意图；图4为本专利技术一仿真实例中收发共用通道处于接收状态且从天线流入的电磁信号能量较小使得由双定向耦合器耦合端口取出的能量小于设定阈值时电磁能量防护模块第一端口和第二端口的波形对比图；其中(a)为第一端口的波形图，(b)为第二端口的波形图；图5为本专利技术一仿真实例中收发共用通道处于接收状态且从天线流入的电磁信号能量较大使得由双定向耦合器耦合端口取出的能量达到设定阈值时电磁能量防护模块第一端口和第二端口的波形对比图；其中(a)为第一端口的波形图，(b)为第二端口的波形图；图6为本专利技术一仿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电磁能量防护模块，其特征在于，包括双定向耦合器、检波电路和防护电路；所述双定向耦合器包括四个端口，分别为第一端口、第二端口、第三端口和第四端口，其中第一端口对应连接收发共用通道上的天线，第二端口对应连接收发共用通道的发射支路或者接收支路，第三端口和第二端口之间连接有检波电路和防护电路，所述第四端口连接匹配负载；双定向耦合器的第三端口从收发共用通道上取出电磁能量送入检波电路检波，当双定向耦合器的第三端口从收发共用通道上取出电磁能量达到设定阈值，经检波电路检波后，将驱动防护电路开启。2.根据权利要求1所述的电磁能量防护模块，其特征在于，当收发共用通道处于发射状态时，双定向耦合器的第二端口连接发射支路，双定向耦合器的第三端口作为隔离端口，从双定向耦合器隔离端口取出的电磁能量小于设定阈值，送入检波电路检波后无法驱动防护电路开启，发射支路发射出的电磁能量以低损耗通过电磁能量防护模块。3.根据权利要求1所述的电磁能量防护模块，其特征在于，当收发共用通道处于接收状态时，双定向耦合器的第二端口连接接收支路，双定向耦合器的第三端口作为耦合端口，若从双定向耦合器耦合端口取出的电磁能量小于设定阈值，送入检波电路检波后无法驱动防护电路开启，天线接收的电磁能量以低损耗通过防护电磁能量防护模块。4.根据权利要求1所述的电磁能量防护模块，其特征在于，当收发共用通道处于接收状态时，双定向耦合器的第二端口连接接收支路，双定向耦合器的第三端口作为耦合端口，若从双定向耦合器耦合端口取出的电磁能量达到设定阈值，送入检波电路检波后足以驱动防护电路开启，将接收的大部分电磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，柴进，黄玲，
申请(专利权)人：湖南雷远电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：