Jaká je ochranná funkce diod v anténních zesilovacích modulech?

1. Přehled modulu anténního zesilovače
(1) Pracovní princip
Modul antény antény se používá hlavně ke zvýšení slabých signálů přijatých anténou, aby se zlepšila citlivost a pokrytí komunikačního systému. Základním pracovním principem je použití zesilovače k ​​amplifikaci vstupního signálu a poté amplifikovaný signál na výstup do následujícího obvodu zpracování signálu. V režimu přijímání je signál RF přijatý anténou filtrován, amplifikován a zpracován před přenášením do demodulátoru pro demodulaci; V režimu přenosu je modulovaný signál amplifikován zesilovačem a přenášen anténou.
(2) Rizika čelí
Modul zesilovače antény čelí během provozu různá rizika. Zaprvé, kvůli blesku, selhání napájení a dalších důvodů, mohou být generovány přepětí pulzy a amplituda těchto přepěťových pulsů může daleko překročit normální provozní napětí modulu, což vede k rozpadu a poškození polovodičových zařízení uvnitř modulu. Za druhé, elektrostatický výboj (ESD) je běžný fenomén elektromagnetického rušení. Statická elektřina přenášená lidským tělem, vybavením atd. Může generovat přechodné vysoké napětí při kontaktu s moduly zesilovače antény, což způsobuje poškození modulů. Nesprávná napájecí připojení nebo poruchy externích zařízení mohou navíc způsobit napětí reverzní polarity na modul a poškodit vnitřní obvody modulu.
2. ochrana mechanismu diod
(1) Ochrana přepětí
Ochrana přepětí je jednou z nejčastějších ochranných funkcí diod v anténních zesilovačích modulů. Když vstupní napětí překročí vodivé napětí diody, dioda rychle provádí, obchází přepěťový puls na zem nebo jiné bezpečné cesty, čímž chrání vnitřní obvody modulu před dopadem přepětí. Diody diody zeneru a přechodné potlačení napětí (TVS) se běžně používají diody na ochranu proti přepětí. Diody zeneru mají stabilní napětí zpětného rozpadu. Když zpětné napětí překročí jejich rozkladové napětí, rychle se bude provádět a upínat napětí poblíž rozkladního napětí. Diody TVS mají rychlejší rychlost odezvy a vyšší schopnost absorpce přepětí, která může absorbovat energii přepětí pulzů ve velmi krátké době a chránit obvod před poškozením.
(2) Ochrana elektrostatického výboje (ESD)
Ochrana ESD je důležitým opatřením k zajištění toho, aby moduly zesilovače antény nebyly poškozeny, pokud jsou vystaveny statické elektřině. Pro ochranu ESD se běžně používají diody Schottky a diody s nízkou kapacitou. Schottkyho diody mají nízký pokles napětí vpřed a rychlou rychlost přepínání, což může účinně vést proud ESD na zem a zároveň mít minimální dopad na normální signály. Diody s nízkou kapacitancí mají nižší parazitickou kapacitu, což může snížit útlum vysokých frekvenčních signálů - a jsou vhodné pro ochranu ESD ve vysokorychlostním komunikačním systémech s vysokou rychlostí.
(3) Ochrana reverzní polarity
Ochrana reverzní polarity může zabránit poškození modulu způsobené nesprávnými připojeními. Charakteristika dopředného vodivosti diody umožňuje mu normálně pracovat, když je polarita výkonu správná, zatímco když je připojena v reverzní polaritě, dioda je v mezní úrovni, brání proudu procházet a chránit vnitřní obvody modulu. Pro ochranu reverzní polarity lze použít běžné diody usměrňovače s nízkými náklady a vysokou spolehlivostí, které mohou vyhovovat potřebám většiny aplikačních scénářů.
3. charakteristiky a výhody různých typů diodů v aplikacích na ochranu
(1) Zenerova dioda
Diody zeneru mají stabilní napětí zpětného rozpadu a jsou vhodné pro aplikace, které vyžadují vysokou přesnost pro ochranu přepětí. Jeho výhody jsou nízká cena a stabilní výkon, ale je relativně slabý v absorbování přepěťové energie.
(2) Dioda potlačení přechodného napětí (TVS)
Diody TVS mají extrémně rychlou rychlost odezvy a schopnost absorpce přepětí, která může okamžitě absorbovat velké množství přepětí energie a chránit obvody před poškozením. Je vhodný pro komunikační systémy, které vyžadují přísnou ochranu proti přepětí, jako je vysoká - systémy přenosu dat rychlosti, satelitní komunikační systémy atd.
(3) Schottkyho dioda
Schottkyho diody mají nízký pokles napětí vpřed a rychlou rychlost přepínání, což je činí vhodné pro vysokou frekvenci - a vysokou - Speed ​​Communication Applications. V ochraně ESD může účinně vést proud ESD na zem a zároveň mít minimální dopad na normální signály.
(4) Dioda usměrňovače
Osměrné prostředky se používají hlavně pro ochranu reverzní polarity, s nízkými náklady a vysokou spolehlivostí a mohou uspokojit nejzákladnější potřeby ochrany.
4. návrhové body obvodu ochrany diody
(1) Výběr struktury topologie obvodu
Vyberte příslušnou strukturu topologie obvodu založenou na různých požadavcích na ochranu. Například pro ochranu proti přepětí lze paralelní diody použít k přímému připojení diod paralelně na obou koncích obvodu, který je třeba chránit; Pro ochranu ESD lze použít série nebo paralelní připojení v závislosti na konkrétních požadavcích na frekvenci signálu a ochraně.
(2) Výpočet a porovnávání parametrů
Při navrhování obvodu ochrany diody je nutné přesně vypočítat parametry diody, jako je vodivé napětí, rozklady, doba odezvy atd., A zajistit, aby odpovídaly parametrům chráněného obvodu. Například při výběru vhodné diody TVS je nutné zvážit jeho upínací napětí, proud přepětí a další parametry, aby se zajistila účinná ochrana obvodu za podmínek přepětí.
(3) Rozložení a zapojení
Pro výkon obvodů ochrany diody jsou zásadní přiměřené rozvržení a zapojení. Spojovací linie mezi diodou a chráněným obvodem by měla být co nejvíce zkrácena, aby se snížil vliv parazitické indukčnosti a kapacitance. Současně by měla být věnována pozornost rozptylu tepla diody, aby se zajistilo, že nebude poškozena kvůli přehřátí během provozu.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd/asmd{2haendEode/Diode/adeade {3} 198.html