一种限幅器的制作方法

本实用新型涉及集成电路领域，具体涉及一种限幅器。

背景技术：

限幅器是一种常用的射频器件，用于将输出信号幅度限定在一定范围内。而在风廓线雷达系统的接收通道中，按照噪声系数理论，限幅器是接收通道最为重要的一级。

限幅器最主要的功能就是限幅和放大，传统的限幅器构造如图1所示，包括了限幅电路和放大电路。在风廓线雷达工作于发射模式时，限幅器所接收到的探测目标所反射的射频信号会混入部分射频脉冲信号，传统的限幅器无法对混入部分射脉冲信号进行处理，导致了混有部分射频脉冲信号的射频信号，对探测目标的判断造成了干扰，降低了风廓线雷达探测的准确度。

技术实现要素：

基于上述现有技术的不足，本实用新型提出了一种限幅器以避免限幅器混入射频脉冲信号，减少所混入信号对探测目标判断的干扰，增加探测的准确度。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

本申请公开了一种限幅器，包括：限幅电路、开关保护电路以及放大电路；其中，

所述限幅电路的输入端作为所述限幅器的输入端，接收探测目标所反射的射频信号；

所述限幅电路的输出端通过所述开关保护电路与所述放大电路的输入端相连；所述开关保护电路在所述限幅器所属风廓线雷达发射射频脉冲信号时处于关断状态，并在所述风廓线雷达不发射所述射频脉冲信号时处于导通状态；

所述放大电路的输出端作为所述限幅器的输出端，输出限幅放大射频信号。

可选地，在上述的限幅器中，所述限幅电路为高承受功率限幅电路。

可选地，在上述的限幅器中，所述放大电路为低噪声放大电路。

可选地，在上述的限幅器中，所述放大电路为低噪声放大电路。

可选地，在上述的限幅器中，所述高承受功率限幅电路，包括：

电容、第一二极管、第二二极管、电感以及第一场效应管芯片；其中，

所述电容的一端作为所述高承受功率限幅电路的输入端，接收所述射频信号，另一端分别与所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阴极、所述电感的一端以及所述第一场效应管的rf1引脚相连；

所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阳极以及所述电感的另一端相连，并接地；

所述第一场效应管芯片的pad引脚、vctrl引脚以及各个gnd引脚、nc引脚分别相连并接地，rf2引脚作为所述高承受功率限幅电路的输出端，输出限幅射频信号。

可选地，在上述的限幅器中，所述高承受功率限幅电路，包括：

电容、第一二极管、第二二极管、电感以及第二场效应管芯片；其中，

所述电容的一端作为所述高承受功率限幅电路的输入端，接收所述射频信号，另一端分别与所述第一二极管的阳极、所述第二二极管的阴极、所述电感的一端以及所述第二场效应管的rf_input引脚相连；

所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阳极、所述电感的另一端以及所述第二场效应管芯片的各个gnd引脚均接地；

所述第二场效应管芯片的rf_output引脚作为所述高承受功率限幅电路的输出端，输出限幅射频信号。

可选地，在上述的限幅器中，所述高速低插损开关保护电路，包括：

转换电路、低噪声供电电路以及开关电路；其中，所述低噪声供电电路的输出端分别与所述转换电路的供电端和所述开关电路的供电端相连，所述转换电路的输出端与所述开关电路的控制端相连；

所述转换电路的输入端接收外部的差分控制信号，输出端输出标准电平差分信号；

所述开关电路的输入端作为所述高速低插损开关保护电路的输入端，接收所述限幅电路输出的限幅射频信号，控制端接收所述标准电平差分信号，输出端作为所述高速低插损开关保护电路的输出端，在所述标准电平差分信号控制所述开关电路导通时输出所述限幅射频信号。

可选地，在上述的限幅器中，所述转换电路，包括：

第一电阻、第三场效应管芯片、第一逻辑芯片、第二逻辑芯片、第二电感、第四电容、第五电容、第六电容；其中，

所述第二电感的一端作为所述转换电路的供电端与所述低噪声供电电路的输出端相连，另一端分别与所述第四电容的一端、所述第五电容的一端、所述第六电容的一端以及所述第三场效应管芯片的vcc引脚相连，所述第四电容的另一端、所述第五电容的另一端以及所述第六电容的另一端相连并接地；

所述第一电阻的一端接收所述差分控制信号中的第一差分控制信号以及与所述第三场效应管芯片的1a引脚相连，另一端接收所述差分控制信号中的第二差分控制信号以及与所述第三场效应管芯片的1b引脚相连；

所述第三场效应管的gnd引脚和-g引脚接地，所述第三场效应管芯片的1y引脚与所述第一逻辑芯片的输入端相连，第一逻辑芯片的输出端与所述第二逻辑芯片的输入端相连，所述第一逻辑芯片的输出端输出所述电平标准差分信号中的第一差分信号；

所述第二逻辑芯片的输出端输出所述电平标准差分信号中的第二差分信号。

可选地，在上述的限幅器中，所述低噪声供电电路，包括：

第三电感、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容以及第一低噪声电源转换芯片；其中，

所述第三电感的一端作为所述低噪声供电电路的输入端，接收供电电压，另一端分别与所述第七电容的一端、所述第九电容的一端以及所述第一低噪声电源转换芯片的in引脚和shdn引脚相连；

所述第七电容的另一端接地；

所述第九电容的另一端接地；

所述第一低噪声电源转换芯片的out引脚分别与所述第十电容的一端、所述第十一电容的一端、所述第八电容的一端以及所述第十二电容的一端相连，所述第一低噪声电源转换芯片的out引脚与所述第十二电容的公共端作为所述低噪声供电电路的输出端；

所述第十电容的另一端与所述第一低噪声电源转换芯片的byp引脚相连；

所述第十一电容的另一端接地；

所述第八电容的另一端与所述第十二电容的另一端相连并接地。

可选地，在上述的限幅器中，所述低噪声供电电路，包括：

第三电感、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容以及第二低噪声电源转换芯片；其中，

所述第三电感的一端接收供电电压，另一端分别与所述第七电容的一端、所述第九电容的一端以及所述第二低噪声电源转换芯片的in引脚和shdn引脚相连；

所述第七电容的另一端接地；

所述第九电容的另一端接地；

所述第二低噪声电源转换芯片的out引脚分别与所述第十电容的一端、所述第十一电容的一端以及所述第八电容的一端相连，所述第二低噪声电源转换芯片的out引脚与所述第八电容的公共端作为所述低噪声供电电路的输出端；

所述第十电容的另一端与所述低噪声电源转换芯片的byp引脚相连；

所述第十一电容的另一端接地；

所述第八电容的另一端接地。

可选地，在上述的限幅器中，所述开关电路，包括：

第四电感、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第十三电容、第十四电容以及第一射频开关芯片；其中，

所述第一射频开关芯片的rfc引脚通过所述第十四电容接收所述限幅射频信号，a引脚通过所述第二电阻接收所述电平标准差分信号中的第二差分信号，b引脚通过所述第三电阻接收所述电平标准差分信号中的第一差分信号，rf2引脚通过所述第四电阻接地，gnd引脚接地，rf1引脚通过所述第十三电容输出所述限幅射频信号。

可选地，在上述的限幅器中，所述开关电路，包括：

第二电阻、第三电阻、第四电阻、第十二电容、第十三电容以及第二射频开关芯片；其中，

所述第二射频开关芯片的rfc引脚通过第十三电容接收所述限幅信号，a引脚通过所述第二电阻接收所述电平标准差分信号中的第二差分信号，b引脚通过所述第三电阻接收所述电平标准差分信号中的第一差分信号，rf1引脚通过所述第四电阻接地，gnd引脚接地，rf2引脚通过所述第十二电容输出所述限幅射频信号。

可选地，在上述的限幅器中，所述低噪声放大电路，包括：低噪声供电电路以及放大电路；其中，

所述低噪声供电电路的输出端与所述放大电路的供电端相连；

所述低噪声供电电路的输出端输出直流低噪声电压，所述放大电路的输入端接收限幅射频信号，输出端输出限幅放大射频信号。

可选地，在上述的限幅器中，所述转换电路还包括：滤波电路，所述滤波电路的输入端与所述低噪声供电电路的输出端相连，输出端与所述第一逻辑芯片和所述第二逻辑芯片的vcc引脚相连；

所述滤波电路包括：第一电感、第一电容、第二电容以及第三电容；其中，所述第一电感的一端作为所述滤波电路的输入端与所述低噪声供电电路的输出端相连，另一端分别与所述第一电容的一端、所述第二电容的一端、所述第三电容的一端、以及所述第一逻辑芯片和所述第二逻辑芯片的vcc引脚相连，所述第一电容的另一端、所述第二电容的另一端以及所述第三电容的另一端接地。

可选地，在上述的限幅器中，所述低噪声供电电路，包括：

第一电感、第二电感、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第一电阻、第二电阻以及低噪声直流电源芯片；其中，

所述第一电感的一端和所述第一电容的一端相连并接收供电电压，所述第一电容的另一端接地，所述第一电感的另一端分别与所述第三电容的一端以及所述低噪声直流电源芯片的in引脚和shdn引脚相连，所述第三电容的另一端接地；

所述低噪声直流电源芯片的out引脚分别与所述第一电阻的一端、所述第二电容的一端、所述第二电感的一端相连，所述第一电阻的另一端分别与所述低噪声直流电源芯片的adj引脚以及第二电阻的一端相连；所述第二电阻的另一端与所述第二电容的另一端相连并接地；

所述第二电感的另一端分别与所述第四电容的一端、所述第五电容的一端以及所述第六电容的一端相连，所述第四电容的另一端分别与所述第五电容的另一端以及所述第六电容的另一端相连并接地；所述第六电容和所述第二电感的公共端作为所述低噪声供电电路的输出端，输出直流低噪声电压。

可选地，在上述的限幅器中，所述放大电路，包括：

第三电感、第四电感、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第七电容、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容以及低噪声射频放大芯片；其中，所述第十一电容的一端接收所述限幅射频信号，另一端分别与所述第三电感的一端以及所述低噪声射频放大芯片的rf_in引脚相连，所述第三电感的另一端分别与所述第七电容的一端、所述第三电阻的一端以及所述低噪声射频放大芯片的bias引脚相连，所述第七电容的另一端接地，所述第三电阻的另一端通过所述第四电阻分别与所述第五电阻的一端以及所述第九电容的一端相连，所述第九电容的另一端接地，所述第五电阻的另一端分别与所述第四电感的一端以及所述第八电容的一端相连，所述第八电容的另一端接地；

所述第四电感的另一端分别与所述第十电感的一端和所述低噪声射频放大芯片的rf_out引脚相连，所述第十电感的另一端作为所述低噪声放大电路的输出端，输出限幅放大射频信号；

所述低噪声射频放大芯片的各个nc引脚分别接地；

所述第四电阻和所述第五电阻的公共端作为所述放大电路的供电端，接收所述直流低噪声电压。

基于上述本申请实施例提供的限幅器，该限幅器中的限幅电路的输入端作为限幅器的输入端，接收探测目标所反射的射频信号，该限幅电路的输出端通过开关保护电路与放电电路的输入端相连；该放大电路的输出端作为限幅器的输出端，输出限幅放大射频信号；该开关保护电路在限幅器所属风廓线雷达发射射频脉冲信号时处于关断状态，并在风廓线雷达不发射射频脉冲信号时处于导通状态，能够抑制射频脉冲信号混入限幅器，减少射频脉冲信号对探测目标的判断干扰，提高了风廓线雷达探测的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有的一种限幅器的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种限幅器的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种限幅电路的电路图；

图4为本申请实施例提供的另一种限幅电路的电路图；

图5为本申请实施例提供的一种开关电路的电路图；

图6为本申请实施例提供的一种开关保护电路的电路图；

图7为本申请实施例提供的一种低噪声放大电路的电路图；

图8和图9为现有的两种限幅电路的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

首先需要说明的是，雷达天线接收到的微弱电磁信号以及各种干扰、噪声等在送入a/d采样器(模拟/数字采样器)之前，要经过限幅、放大、混频、滤波、中频放大等处理。在中国气象局广泛采用的twp3、twp3-m、twp8三种l波段风廓线雷达中，该l波段风廓线雷达系统中的接收通道，用于负责限幅、放大、混频、滤波、中频放大等处理工作。

在风廓线雷达的接收通道中限幅器一般设置于接收通道中的第一级，在雷达天线对包含探测目标信息的各种杂波、噪声的射频信号接收后，首先要将包含探测目标信息的各种杂波、噪声的射频信号送入限幅器进行限幅及放大处理，以获得代表探测目标信息的电信号。

但是，现有的限幅器由于自身配置原因，除了雷达天线接收到探测目标信息会包含各种杂波、噪声的视频信号外，还会混入风廓线雷达向外发射对探测目标进行探测的射频脉冲信号，而所混入的射频脉冲信号会对探测目标的判断造成干扰，降低了探测的准确度。

为此，本申请实施例提供了一种限幅器能够避免限幅器混入射频脉冲信号，减少混入信号对探测目标判断的干扰，增加探测的准确度。

请参见图2，该限幅器主要包括：限幅电路101、开关保护电路102以及放大电路103。

其中，开关保护电路102的输入端作为限幅器的输入端，接收探测目标所反射的射频信号；限幅电路101的输出端通过开关保护电路102与放大电路103的输入端相连。

该开关保护电路102在限幅器所属风廓线雷达发射射频脉冲信号时处于关断状态，并在风廓线雷达不发射射频脉冲信号时处于导通状态。

放大电路103的输出端作为限幅器的输出端，输出限幅放大射频信号。

在实际应用中，限幅电路101用于将超过限幅门限的干扰、噪声及信号等通过射频失配反射，以保证经过限幅电路101的输出的信号幅度在一定范围内。在本申请中，限幅电路101可以是高承受功率限幅电路，当然还可以是其他形式的限幅电路，均属于本申请的保护范围。

请参见图3，当限幅电路为高承受功率限幅电路时，其中的一种电路形式具体包括：

电容c1、第一二极管d2、第二二极管d1、电感l1以及第一场效应管芯片u1。

其中，电容c1的一端作为高承受功率限幅电路的输入端，接收射频信号，另一端分别与第一二极管d2的阳极、第二二极管d1的阴极、电感l1的一端以及第一场效应管u1的rf1引脚2相连。

第一二极管d2的阴极、第二二极管d1的阳极以及电感l1的另一端相连并接地。

第一场效应管芯片u1的pad引脚3、vctrl引脚5以及各个gnd引脚(图中的1、3、4、6、9)、nc引脚(图中的10、11、12)分别相连并接地，rf2引脚8作为高承受功率限幅电路的输出端，输出限幅射频信号。

在实际应用中，电容c1为隔直电容，该隔离电容可以是具有100pf容值的贴片电容，既可以隔离掉直流电信号，又不会对l波段的信号有较大的衰减。

电感l1为旁路电感，电感值可以为47nh。该旁路电感可以将通路上的直流分量引入大地，而不会对有用信号的产生影响。第一二极管d2和第二二极管d1均为pin二极管，为了应对可能出现的大功率信号，可根据实际应用情况，并联多个二极管，图中仅示出2个二极管并联的方案。

在高承受功率限幅电路中，可在距离第一二极管d2和第二二极管d1安装中心31.76毫米的位置，安装第一场效应管芯片u1。当然，第一场效应管芯片u1的安装位置可视其具体应用环境而定，本申请不作具体限定，均属于本申请的保护范围。

该第一场效应管芯片u1的芯片型号可以是pe45361，可用于对射频信号进行限幅，以实现比较低的限幅输出电平。当然，第一场效应管芯片u1还可以是其他型号的芯片，本申请不作具体限定均属于本申请的保护范围。

需要说明的是，图3中er＝4.6表示介质常数为4.6，h＝1mm表示电路板上的两层铜皮之间的间距为1mm，t＝2oz表示铜皮的厚度为70um，f＝1290mhz表示电路板工作点频率为1290mhz，50w＝1.77mm表示50欧姆微带线宽度为1.77mm，lambda/4＝31.76mm表示四分之一的波长为31.76mm。

在采用上述示出的高承受功率限幅电路之后，整个限幅电路在twp3、twp3-m、twp8三种l波段风廓线雷达应用时，几个主要指标的典型值如下：s11＝1.4，s22＝1.3，s21＝0.6db，pout_max＝7dbm，最大可承受脉冲(脉宽0.8us，占空比<10％)功率100w。

请参见图4，当限幅电路为高承受功率限幅电路时，其中的另一种电路形式具体包括：

电容c1、第一二极管d2、第二二极管d1、电感l1以及第二场效应管芯片u1。

其中，电容c1的一端作为高承受功率限幅电路的输入端，接收射频信号，另一端分别与第一二极管d2的阳极、第二二极管d1的阴极、电感l1的一端以及第二场效应管u1的rf_input引脚1相连。

第一二极管d2的阴极、第二二极管d1的阳极、电感l1的另一端以及第二场效应管芯片u1的各个gnd引脚(图中的2、3、5、6)均接地。

第二场效应管芯片u1的rf_output引脚4作为高承受功率限幅电路的输出端，输出限幅射频信号。

需要说明的是，电容c1、第一二极管d2、第二二极管d1、电感l1相关说明，可参见图3对应实施例，此处不再赘述。

在高承受功率限幅电路中，还可在距离第一二极管d2和第二二极管d1安装中心31.76毫米的位置，安装第二场效应管芯片u1。该第二场效应管芯片u1的芯片型号可以是rlm_43_5w，除了能实现较低的输出电平外，还具有驻波比小于1.5的匹配特性。当然，第二场效应管芯片u1还可以是其他型号的芯片，本申请不作具体限定，均属于本申请的保护范围。

需要说明的是，图4中er＝4.6表示介质常数为4.6，h＝1.2mm表示电路板上的两层铜皮之间的间距为1.2mm，t＝2oz表示铜皮的厚度为70um，f＝1290mhz表示电路板工作点频率为1290mhz，50w＝2.14mm表示50欧姆微带线宽度为2.14mm，lambda/4＝31.76mm表示四分之一的波长为31.76mm。

在采用第二场效应管芯片u1为rlm_43_5w的高承受功率限幅电路之后，整个限幅电路在twp3、twp3-m、twp8三种l波段风廓线雷达应用时，几个主要指标的典型值如下：s11＝1.3，s22＝1.25，s21＝0.7db，pout_max＝6dbm，最大可承受脉冲(脉宽0.8us，占空比<10％)功率100w。

在实际应用中，放大电路一般紧邻限幅电路，但是在twp3、twp3-m、twp8三种l波段风廓线雷达的实际使用中发现，虽然限幅电路能将雷达天线接收的掺杂干扰和噪声的电信号降低到一定范围内，但是对耦合进入限幅放大电路的射频脉冲信号，无法进行处理或是处理效果稍差。为此，在限幅电路后引入一级开关保护电路。在雷达发射射频脉冲信号时，开关保护电路关断，耦合进入限幅器的射频脉冲信号不能进入下一级。当雷达发射模式结束转入接收模式时，开关保护电路导通，电信号可以低插损进入下一级，能避免限幅器混入射频脉冲信号。

具体的，该开关保护电路可以为高速低插损开关保护电路。当然还可以是其他形式的开关保护电路，本申请不作具体限定，均属于本申请的保护范围。请参见图5或图6，该高速低插损开关保护电路包括：转换电路201、低噪声供电电路202以及开关电路203。

其中，低噪声供电电路202的输出端分别与转换电路201的供电端和开关电路203的供电端相连，转换电路201的输出端与开关电路203的控制端相连。

在实际应用中，低噪声供电电路202用于为转换电路201和开关电路203提供供电电压，以保证转换电路201和开关电路203在正常工作。具体的，低噪声供电电路202的输出端为图中p5v。

转换电路201的输入端接收外部的差分控制信号，输出端输出标准电平差分信号。

在实际应用，转换电路201的输入端所接收的差分控制信号来自于外部控制器，转换电路201用于将差分控制信号转换成标准的电平的标准电平差分信号。具体的，差分控制信号中含有2个不同信号，分别为第一差分控制信号ctr2和第二差分控制信号ctr1。

开关电路203的输入端作为高速低插损开关保护电路的输入端，接收限幅电路输出的限幅射频信号，控制端接收标准电平差分信号，输出端作为高速低插损开关保护电路的输出端，在标准电平差分信号控制开关电路203导通时输出限幅射频信号。

在实际应用中，开关电路203的控制端接收到转换电路201所输出的标准电平差分信号后，可根据标准电平差分信号控制自身处于导通状态或关断状态。

同样参见图5或图6，开关保护电路中的一种转换电路201包括：第一电阻r1、第三场效应管芯片u1、第一逻辑芯片u2a、第二逻辑芯片u2b、第二电感l2、第四电容c4、第五电容c5以及第六电容c6。

其中，第二电感l2的一端作为转换电路201的供电端与低噪声供电电路202的输出端相连，另一端分别与第四电容c4的一端、第五电容c5的一端、第六电容c5的一端以及第三场效应管芯片u1的vcc引脚16相连，第四电容c4的另一端、第五电容c5的另一端以及第六电容c6的另一端相连并接地。

第一电阻r1的一端接收差分控制信号中的第一差分控制信号ctr2以及与第三场效应管芯片u1的1a引脚2相连，另一端接收差分控制信号中的第二差分控制信号ctr1以及与第三场效应管芯片u1的1b引脚1相连。

第三场效应管u1的gnd引脚8和-g引脚12接地，第三场效应管芯片u1的1y引脚3与第一逻辑芯片u2a的输入端1相连，第一逻辑芯片u2a的输出端2与第二逻辑芯片u2b的输入端3相连，第一逻辑芯片u2a的输出端4输出电平标准差分信号中的第一差分信号swctr1。

第二逻辑芯片u2b的输出端4输出电平标准差分信号中的第二差分信号swctr2。

在实际应用中，第三场效应管芯片u1的芯片型号可以是am26ls33，用于负责将外部传输至转换电路201的输入端差分控制信号转换成标准电平形式。其中，外部传输至转换电路201输入端的差分控制信号为ctr1和ctr2，分别通过sw_n传输至芯片am26ls33的1b引脚1，通过sw_p传输至芯片am26ls33的1a引脚2。该差分控制信号经过芯片am26ls33的1y引脚3输出，依次进入第一逻辑芯片u2a和第二逻辑芯片u2b。第一逻辑芯片u2a和第二逻辑芯片u2b的芯片型号均为sn74hct14adg，用于将芯片am26ls33的1y引脚3输出的信号转换成cmos电平标准的差分信号sw_ctr1和sw_ctr2。

图5中第一电阻r1的阻值为100ω，第一电感l2的电感值为1uh，第一电容c4的电容值为22uf，第二电容c5的电容值为0.1uf，第三电容c6的电容值为100pf。

可选地，同样参见图5或图6，开关保护电路中的一种转换电路201还包括：滤波电路，该滤波电路的输入端与低噪声供电电路202的输出端相连，输出端与第一逻辑芯片u2a和第二逻辑芯片u2b的vcc引脚相连。

具体的，滤波电路包括：第一电感l1、第一电容c1、第二电容c2以及第三电容c3。

其中，第一电感l1的一端作为滤波电路的输入端与低噪声供电电路202的输出端相连，另一端分别与第一电容c1的一端、第二电容c2的一端、第三电容c3的一端、以及第一逻辑芯片u2a和第二逻辑芯片u2b的vcc引脚(未进行图示)相连，第一电容c1的另一端、第二电容c2的另一端以及第三电容c3的另一端接地。

需要说明的是，在转换电路201中引入滤波电路后，可以对低噪声供电电路输出端输出的电流进行滤波处理，以为第一逻辑芯片u2a和第二逻辑芯片u2b提供更纯净的电源。

同样参见图5，开关保护电路中的一种低噪声供电电路202包括：第三电感l3、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11、第十二电容c12以及第一低噪声电源转换芯片u3。

其中，第三电感l3的一端接收供电电压，另一端分别与第七电容c7的一端、第九电容c9的一端以及第一低噪声电源转换芯片u3的in引脚和shdn引脚3相连；第七电容c7的另一端接地；第九电容c9的另一端接地。

第一低噪声电源转换芯片u3的out引脚5分别与第十电容c10的一端、第十一电容c11的一端、第八电容c8的一端以及第十二电容c12的一端相连，第一低噪声电源芯片u3的out引脚5与第十二电容c12的公共端作为低噪声供电电路202的输出端。

第十电容c10的另一端与第一低噪声电源转换芯片u3的byp引脚4相连，第十一电容c11的另一端接地；第八电容c8的另一端与第十二电容c12的另一端相连并接地。

在实际应用中，第一低噪声电源转换芯片u3的芯片型号为lt176ess5-5，用于负责为电路提供一个低噪声的电源，以保证开关保护电路中转换电路201和开关电路203的正常运行。

作为低噪声供电电路202的输入端的第三电感l3一端，所接收的供电电压为9v。该供电电压可由开关保护电路外部的电源提供。低噪声供电电路202通过第一低噪声电源转换芯片的out引脚5与第十二电容c12相连的节点，也即低噪声供电电路202的输出端p5v2，输出的电压为5v。

需要说明的是，图5中第三电感l3的电感值为47mh，第七电容c7和第八电容c8的电容值为22uf，第九电容c9的电容值为0.1uf，第十电容c10和第十一电容c11的电容值均为0.01uf，第十二电容c12的容值为100pf。

同样参见图5，开关保护电路中的一种开关电路203包括：第四电感l4、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第十三电容c13、第十四电容c14以及第一射频开关芯片u4。

其中，第一射频开关芯片u4的rfc引脚3通过第十四电容c14接收限幅射频信号，也即通过图中rfin1端口接收限幅射频信号，a引脚1通过第二电阻r2接收电平标准差分信号中的第二差分信号sw_ctr2，b引脚2通过第三电阻r3接收电平标准差分信号中的第一差分信号sw_ctr1，rf2引脚8通过第四电阻r4接地，gnd引脚(图中的6、7)接地，rf1引脚5通过第十三电容c13输出限幅射频信号，也即通过图中的rfout1端口输出限幅射频信号。

在实际应用中，第一射频开关芯片u4的芯片型号为hmc574ams8g，芯片hmc574ams8g的rfc引脚3通过第十四电容c14接收限幅电路输出的限幅射频信号，当电平标准差分信号中的第二差分信号sw_ctr2和电平标准差分信号中的第一差分信号sw_ctr1加载到芯片hmc574ams8g上，就可以依据sw_ctr2和sw_ctr1控制限幅射频信号是否能从芯片hmc574ams8g的rfc引脚3传递至rf1引脚5，以实现在雷达发射射频脉冲信号时，开关电路203关断，在雷达发射模式结束转入接收模式时，开关电路203导通。

需要说明的是，图5中第四电感l4的电感值为47mh，第二电阻r2和第三电阻r3的电阻值均为100ω，第四电阻r4的电阻值为50ω，第十三电容c13和第十四电容c14的电容值均为100pf。

还需要说明的是，图5示出的开关保护电路在twp3、twp3-m、twp8三种l波段风廓线雷达应用时，几个主要指标典型值如下：s11＝1.15，s22＝1.2，导通时s21＝0.45db，关断时s21>20db，切换时间<100ns，由此参数可见该开关保护电路导通衰减小，开关切换速度快，匹配性能好。

同样参见图6，开关保护电路中的另一种低噪声供电电路202包括：第三电感l3、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11以及第二低噪声电源转换芯片u3。

其中，第三电感l3的一端接收供电电压，另一端分别与第七电容c7的一端、第九电容c9的一端以及第二低噪声电源转换芯片u3的in引脚1和shdn引脚3相连，第七电容c7的另一端接地；第九电容c9的另一端接地。

第二低噪声电源转换芯片u3的out引脚5分别与第十电容c10的一端、第十一电容c11的一端以及第八电容c8的一端相连，第二低噪声电源转换芯片u3的out引脚5与第八电容c8的公共端作为低噪声供电电路202的输出端。

第十电容c10的另一端与低噪声电源转换芯片u3的byp引脚4相连；第十一电容c11的另一端接地；第八电容c8的另一端接地。

在实际应用中，图6所示的低噪声供电电路202与图5并无太大差异，相比于图5示出的低噪声供电电路202少了第十二电容c12，图6示出的低噪声供电电路202直接通过第二低噪声电源转换芯片u3的out引脚5与第八电容c8的公共端输出5v的电压，为开关保护电路中的转换电路201和开关电路203供电。

图6中第三电感l3的电感值为1uh，第七电容c7和第八电容c8的电容值均为22uf，第九电容c9和第十一电容c11的电容值均为0.1uf，第十电容c10的电容值为0.01uf。

需要说明的是，图6中所示低噪声供电电路202的相关说明可参见图5，此处不再赘述。

同样参见图6，开关保护电路中的另一种开关电路203包括：第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第十二电容c12、第十三电容c13以及第二射频开关芯片u4。

其中，第二射频开关芯片u4的rfc引脚5通过第十三电容c13接收限幅信号，a引脚6通过第二电阻r2接收电平标准差分信号中的第二差分信号swctr2，b引脚4通过第三电阻r3接收电平标准差分信号中的第一差分信号swctr1，rf1引脚3通过第四电阻r4接地，gnd引脚2接地，rf2引脚1通过第十二电容c12输出限幅射频信号。

在实际应用中，第二射频开关芯片u4的芯片型号为hmc545a。芯片hmc545a的rfc引脚5通过第十三电容c13接收限幅电路输出的限幅射频信号，当电平标准差分信号中的第一差分信号sw_ctr2和电平标准差分信号中的第二差分信号sw_ctr1加载到芯片hmc545a上，就可以依据sw_ctr2和sw_ctr1控制限幅射频信号是否能从芯片hmc545a的rfc引脚5传递至rf2引脚1，以实现在雷达发射射频脉冲信号时，开关电路203关断，在雷达发射模式结束转入接收模式时，开关电路203导通。

图6中的第二电阻r2、第三电阻r3以及第四电阻r4的电阻值均为100ω，第十二电容c12和第十三电容c13的电容值均为100pf。

需要说明的是，图6示出的开关保护电路在twp3、twp3-m、twp8三种l波段风廓线雷达应用时，几个主要指标典型值如下：s11＝1.1，s22＝1.15，导通时s21＝0.5db，关断时s21>26db，切换时间<100ns，由此参数可知，图6示出的开关保护电路方案在关断信号时，隔离更好一些。

还需要说明的是，在限幅器中的限幅电路后增加一级开关保护电路，相当于对大信号加了一级“双保险”，更有助于后级低噪声放大电路稳定可靠工作。

请参见图7，本申请另一实施例提供了一种低噪声放大电路，包括：低噪声供电电路301以及放大电路302。

其中，低噪声供电电路301的输出端与放大电路302的供电端相连。

低噪声供电电路301的输出端输出直流低噪声电压，放大电路的输入端作为低噪声放大电路的输入端接收限幅射频信号，输出端输出限幅放大射频信号。

在实际应用中，低噪声供电电路301具体包括：第一电感l1、第二电感l2、第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6、第一电阻r1、第二电阻r2以及低噪声直流电源芯片u1。

其中，第一电感l1的一端和第一电容c1的一端相连并接收供电电压，第一电容c1的另一端接地，第一电感l1的另一端分别与第三电容c3的一端以及低噪声直流电源芯片u1的in引脚2和shdn引脚1相连，第三电容c3的另一端接地。

低噪声直流电源芯片的out引脚4分别与第一电阻r1的一端、第二电容c2的一端、第二电感l2的一端相连，第一电阻r1的另一端分别与低噪声直流电源芯片u1的adj引脚5以及第二电阻r2的一端相连；第二电阻r2的另一端与第二电容c2的另一端相连并接地。

第二电感l2的另一端分别与第四电容c4的一端、第五电容c5的一端以及第六电容c6的一端相连，第四电容c4的另一端分别与第五电容c5的另一端以及第六电容c6的另一端相连并接地；第六电容c6和第二电感l2的公共端作为低噪声供电电路301的输出端，输出直流低噪声电压。

该低噪声直流电源芯片u1所接收供电电压可为15v直流电压，通过低噪声直流电源芯片进行处理后，可输出3.3v直流低噪声电压。图6中的p15v表示供电电压，p3v3表示输出的直流低噪声电压。

需要说明的是，图7中第一电感l1和第二电感l2的电感值均为1uh，第一电容c1和第二电容c2的电容值均为22uf，第三电容c3和第四电容c4的电容值均为10nf，第五电容c5的电容值为1nf，第六电容c6的电容值为100pf，第一电阻r1的阻值为715ω、第二电阻r2的阻值为470ω。

在实际应用中，放大电路302具体包括：第三电感l3、第四电感l4、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第七电容c7、第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11以及低噪声射频放大芯片u2。

其中，第十一电容c11的一端接收限幅射频信号，也即通过图中的rfini端口接收限幅射频信号，另一端分别与第三电感l3的一端以及低噪声射频放大芯片u2的rf_in引脚2相连，第三电感l3的另一端分别与第七电容c7的一端、第三电阻r3的一端以及低噪声射频放大芯片u2的bias引脚1相连，第七电容c7的另一端接地，第三电阻r3的另一端通过第四电阻r4分别与第五电阻r5的一端以及第九电容c9的一端相连，第九电容c9的另一端接地，第五电阻r5的另一端分别与第四电感l4的一端以及第八电容c8的一端相连，第八电容c8的另一端接地。

第四电感l4的另一端分别与第十电感l10的一端和低噪声射频放大芯片u2的rf_out引脚7相连，第十电感l10的另一端作为低噪声放大电路的输出端，输出限幅放大射频信号。

低噪声射频放大芯片u2的各个nc引脚(图中示出的3、4、5、6、8)分别接地。

第四电阻r4和第五电阻r5的公共端作为放大电路302的供电端，接收直流低噪声电压。

该低噪声射频放大芯片u2可实现对限幅射频信号的低噪声放大，以保证获得较高质量的限幅放大射频信号。

图中第三电感l3和第四电感l4的电感值均为33nh，第三电阻r3的电阻值为0ohm，第四电阻r4的电阻值为4.02kohm，第五电阻r5的电阻值为10ohm、第七电容c7和第九电容c9的电容值为4.7uf，第八电容c8的电容值为33pf，第十电容c10和第十一电容c11的电容值均为100pf。

图7所示的低噪声放大电路，在twp3、twp3-m、twp8三种l波段风廓线雷达应用时，几个主要指标典型值如下：s11＝1.3，s22＝1.4，放大增益s21＝13.7db，噪声系数nf＝0.43。

在本实施例中，该限幅器中的限幅电路的输入端作为限幅器的输入端，接收探测目标所反射的射频信号，该限幅电路的输出端通过开关保护电路与放大电路的输入端相连；该放大电路的输出端作为限幅器的输出端，输出限幅放大射频信号；该开关保护电路在限幅器所属风廓线雷达发射射频脉冲信号时处于关断状态，并在风廓线雷达不发射射频脉冲信号时处于导通状态，能够抑制射频脉冲信号混入限幅器，减少射频脉冲信号对探测目标的判断干扰，提高了风廓线雷达探测的准确度。

值得说明的是，现有技术中常见的限幅电路可参见图8和图9。在图8或图9示出的现有限幅电路中，由四个二极管、两个电容及一个电感构成。其中，四个二极管先两两串联再并联，并联的一端和所串联的二极管之间还并联电感，并联的另一端接地；两个电容的一端分别作为限幅电路的输入端和输出端，两个电容的另一端分别连接与串联的二极管之间。图8中的四个二极管均为pin二极管，图9的四个二极管中两个串联二极管中一个为pin二极管和另一个为肖特基二极管。但是，该限幅电路无法输出较低的输出电平以及较少的杂波，并不适用于wp3、twp3-m、twp8三种l波段风廓线雷达。而本申请提供的限幅放大电路能够输出低限幅电平，能有效降低后级放大电路的饱和概率，且具有匹配效果好、小信号导通插损低，有利于后级电路对信号的处理。

再者，在限幅电路后，为了抑制耦合进入限幅器的射频脉冲信号和各种杂波、噪声，在限幅电路后还引入一级开关保护电路，使得雷达在发射射频脉冲信号时，开关保护电路处于关闭状态，防止了有害无用的信号进入限幅器；在雷达进入接收模式时，开关保护电路处于导通状态，有用信号可以低插损进入下一级，减少了混入射频脉冲信号和杂波、噪声。

最后，该限幅器中的低噪声放大电路具有噪声低、匹配性能好等优点，可为限幅电路和开关保护电路提供优质的低噪声供电电源。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。