射頻電路靜電防護電路的製作方法
2023-12-03 11:58:46 1
專利名稱：射頻電路靜電防護電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及靜電保護電路，具體涉及一種射頻電路靜電保護電路。
背景技術：
射頻電路包括射頻微帶線、射頻PCB和射頻器件等，這些電路的靜電防護等級都很低，防護不好，很容易損傷，靜電損傷會造成電路的性能下降，甚至喪失，為提高射頻產品的可靠性，需要採取靜電防護措施，特別是對輸入輸出埠和靜電敏感器件等增加靜電防護網絡。但由於射頻電路頻率高、波長短，致使射頻電路的靜電設計具有挑戰性，一方面要求不影響射頻電路的性能，如駐波、穩定性、1dB壓縮點、阻塞等，另一方面由於靜電防護電路是附屬電路，不應太複雜，應越簡單越好。目前用得較多的一種電路為箝位器保護網絡，通過高速箝位器來降低瞬態能量(Transient Voltage Suppression，縮寫為TVS)，從而達到靜電保護的功能。
在圖1示出的現有技術一的技術方案中，在射頻電路埠和內部射頻之間的線路上並聯有正負兩個高速箝位器，通過高速箝位器短接到地。正常工作時，由於射頻信號的幅度是很低的，二極體處於開路狀態；當有靜電放電時，由於靜電的高壓使二極體迅速導通，將靜電短路到地，保護了後級的器件。該電路較簡單，無需增加太多的附加電路，只要增加雙二極體即可，但由於二極體的導通電壓較低，當射頻信號的功率較大時，如大的阻塞信號、高的峰值信號等，二極體就可能導通，從而降低射頻信號的能量，影響射頻電路的1dB壓縮點、阻塞等性能。該方案只能用在射頻小功率電路中。
在圖2示出的現有技術二的技術方案中，把一個高速箝位器接到正電源，另一高速箝位器接到負電源，當正常工作時，兩個二極體處於開路狀態；當有靜電放電時，由於靜電的高壓使其中一個二極體迅速導通，將靜電短路到電源，電源端對地是交流短路的，相當於把靜電洩放到了地上，這樣保護了後級的器件。該電路相當於把二極體的導通電壓抬高了，這樣對射頻電路的1dB壓縮點和阻塞影響降低了，不影響射頻信號的性能，但該電路需要正負電源，對於通常沒有負電源的射頻電路來說，這種保護電路需要增加額外的負電源，從而增加了電路的複雜程度和成本。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題在於，針對現有技術的上述缺陷，提供一種射頻電路的靜電防護電路，在達到防靜電目的的同時，既不影響射頻電路的性能，還能簡化設計、降低成本。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是構造一種射頻電路靜電防護電路，包括並聯在被保護的射頻電路上的箝位器，第一虛地電容和第二虛地電容，所述箝位器包括正箝位器和負箝位器，所述正箝位器通過第一虛地電容接地，所述負箝位器通過第二虛地電容接地。
上述第一虛地電容為單個電容，第二虛地電容也為單個電容。或者第一虛地電容為包括兩個或兩個以上的並聯電容，第二虛地電容為包括兩個或兩個以上的並聯的電容。還可以為，第一虛地電容包括三個以上的並聯電容，第二虛地電容包括三個以上的並聯的電容。
上述正箝位器和負箝位器並聯在所述射頻電路埠和地之間，還可以並聯在靜電敏感射頻器件的周邊和地之間。
上述電容為陶瓷電容，電容的耐壓範圍為16V～50V，容值為100pF、0.022uF或0.47uF、1uF。
上述箝位器為瞬態電壓抑制二極體或高速雙二極體、高速二極體、高速三極體。
由於本實用新型的射頻電路靜電防護電路採用箝位器與虛地電容相連，相當於抬高了箝位二極體的導通電壓，因此可以在較大功率等級條件下實現射頻電路的靜電防護，同時還不會降低射頻電路的1dB壓縮點、阻塞等特性；同時由於電路簡單，不需要另外加正負偏置電壓，使得成本也較低。
下面將結合附圖及實施例對本實用新型作進一步說明，附圖中圖1是現有技術之一的射頻電路靜電防護電路的電路圖；圖2是現有技術之二的射頻電路靜電防護電路的電路圖；圖3是本實用新型的一種優選實施例的射頻電路靜電防護電路的電路圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的射頻電路靜電防護電路作進一步的描述。
如圖3所示，為本實用新型的一種優選實施例的靜電防護電路圖，在本實施例中，在射頻埠和內部射頻電路之間的線路上並聯有正箝位器和負箝位器，正箝位器通過兩個並聯在一起的電容接地，負箝位器也通過兩個並聯在一起的電容接地，即箝位器連接到虛地(虛地也可以說是浮地，即箝位器不直接接地，而是通過電容後再連接到地)。
當正常工作時，由於輸入射頻信號通過箝位器的漏電流給虛地電容充電，因此電容上會充上一定電荷，對地有一定電壓，要使二極體導通，射頻功率需要抬高一定電壓，就相當於把二極體的導通電壓抬高了，這樣對射頻電路的1dB壓縮點和阻塞影響降低了，不影響射頻信號的性能；當有靜電放電時，由於靜電的高壓使其中一個二極體迅速導通，靜電能量被電容吸收，由於電容具有較大的內阻，最終靜電能量通過電容內阻洩放到了地上，這樣保護了射頻電路。
通常情況，正箝位器和負箝位器連接的接地並聯電容通常是對稱的，即正箝位器和負箝位器連接的接地並聯電容的個數和容量是相同的。
本實用新型還可以有其他實施方式，正箝位器通過一個電容接地，負箝位器也通過一個電容接地。這種方式的成本相對較低，但效果沒有通過兩個並聯電容的效果好。
本實用新型還可以有其他實施方式，正箝位器通過三個或三個以上的並聯在一起的電容接地，負箝位器也通過三個或三個並聯在一起的電容接地。這種方式的效果也比較好，成本相對較高。
採用本實用新型的箝位器虛地方式防靜電，其抗靜電能力取決於虛地電容的大小，虛地電容可以根據射頻頻率的不同，選擇耐壓合適的不同大小的若干個電容並聯。對於射頻功率在-10dBm～+20dBm之間時，具體可採用耐壓範圍為16V～50V，容值為100pF、0.022uF、0.47uF、或1uF的電容。射頻頻率低，選用較大的電容，射頻頻率高，選用較小的電容。
本實用新型的射頻電路靜電防護電路中使用的箝位器要求響應速度快，箝位器可以為TVS管(Transient Voltage Suppression，中文名稱為瞬態電壓抑制)、高速雙二極體、以及其他高速二極體和三極體等。
權利要求1.一種射頻電路靜電防護電路，包括並聯在被保護的射頻電路上的箝位器，所述箝位器包括正箝位器和負箝位器，其特徵在於，所述靜電防護電路(1)還包括第一虛地電容和第二虛地電容，所述正箝位器通過第一虛地電容接地，所述負箝位器通過第二虛地電容接地。
2.根據權利要求1所述的射頻電路靜電防護電路，其特徵在於，所述第一虛地電容為單個電容，所述第二虛地電容為單個電容。
3.根據權利要求1所述的射頻電路靜電防護電路，其特徵在於，所述第一虛地電容包括兩個並聯的電容，所述第二虛地電容包括兩個並聯的電容。
4.根據權利要求1所述的射頻電路靜電防護電路，其特徵在於，所述第一虛地電容包括三個以上的並聯電容，所述第二虛地電容包括三個以上的並聯的電容。
5.根據權利要求1所述的射頻電路靜電防護電路，其特徵在於，所述正箝位器和負箝位器並聯在所述射頻電路埠或靜電敏感射頻器件的周邊和地之間。
6.根據權利要求1-5中任何一項所述的射頻電路靜電防護電路，其特徵在於，所述電容為陶瓷電容。
7.根據權利要求6所述的射頻電路靜電防護電路，其特徵在於，所述電容耐壓範圍為16V～50V，容值為100pF、0.022uF或0.47uF、1uF。
8.根據權利要求1-5中任何一項所述的射頻電路靜電防護電路，其特徵在於，所述箝位器為瞬態電壓抑制二極體。
9.根據權利要求1-5中任何一項所述的射頻電路靜電防護電路，其特徵在於，所述箝位器為高速雙二極體。
10.根據權利要求1-5中任何一項所述的射頻電路靜電防護電路，其特徵在於，所述箝位器為高速二極體或高速三極體。
專利摘要本實用新型涉及靜電保護電路，具體涉及一種使用二極體箝位的射頻電路靜電保護電路。本實用新型的射頻電路靜電防護電路包括並聯在被保護的射頻電路上的箝位器、第一虛地電容和第二虛地電容，箝位器包括正箝位器和負箝位器，正箝位器通過第一虛地電容接地，負箝位器通過第二虛地電容接地。由於本實用新型的射頻電路靜電防護電路採用箝位器與虛地電容相連，相當於抬高了箝位二極體的導通電壓，因此可以在較大功率等級條件下實現射頻電路的靜電防護，同時還不會降低射頻電路的1dB壓縮點、阻塞等特性；同時由於電路簡單，不需要另外加正負偏置電壓，使得成本也較低。
文檔編號H05F3/02GK2777901SQ200520053840
公開日2006年5月3日 申請日期2005年1月11日 優先權日2005年1月11日
發明者歐陽麗雲 申請人:華為技術有限公司