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レーダまたは無線受信機において、高感度低雑音増幅器（LNA）は、大きな入力信号を受けると損傷を受ける。だから、解決策は何ですか？
受信機保護デバイスリミッタを使用できます 回路 機密成分を保護する. RPL回路の「心臓」は、通常、PINダイオード, これは、小さな信号操作に悪影響を及ぼすことなく、大きな入力信号から部品を保護することができる.
RPL回路の動作は外部制御信号を必要としない. このタイプの回路は、信号経路と並列に接続された少なくとも1つのPINダイオードを含む, つ以上の受動部品, RFチョークインダクタ及び 直流絶縁コンデンサ. 以下は単純です(しかし、完全な場合)。
RF入力信号または小さなRF信号がない場合、リミッタPINダイオードのインピーダンス特性は、最大値、通常数百オーム以上に達する。したがって、ダイオードは非常に小さいインピーダンス不整合を生じ、したがって、低挿入損失をもたらすことができる。
大きな入力信号が現れると、RF電圧は、キャリア（n層のp層および電子の正孔）をPINダイオードのI層に充電する。i層に入ると，フリー電荷キャリアはrf抵抗を減少させる。RPL回路のRFポートの観点から、これはインピーダンス不整合を生成する。
この不整合は、入力信号からのエネルギーを対応する信号源に反映させる。反射された信号が一時的に伝送線上の最も低いインピーダンスを示すので、反射されたシグナルはPINダイオードの最小の電圧を有する定在波を生じるために入射シグナルと協同する。伝送線路上の各最小電圧は、対応する最大電流を有する。PINダイオードを流れる最大電流は、ダイオードI層におけるフリー電荷キャリアの量を増加させ、結果として、直列抵抗が低く、インピーダンスが不整合であり、より小さい最小電圧が得られる。最終的に、ダイオードの抵抗値は最小値に達する。この値はPINダイオードの設計およびRF信号の振幅に依存する。RF信号の振幅が増大すると、ダイオードは完全に導通状態になり、ダイオードが飽和するまでダイオードの抵抗をさらに減少させ、可能な最小抵抗を生成する。このようにして出力電力と入力電力の比較曲線が得られる。
大きなRF信号が現れなくなると、I層のフリー電荷キャリアが大きい場合、ダイオードの抵抗は低レベル（この時点では挿入損失が大きい）に留まる。大きなRF信号が中断された後、2つのメカニズムを使用して、フリー電荷キャリアの量を減らすことができる。
電荷伝導の大きさは、ダイオードの外側の電流経路のDC抵抗によって主に決定される。
電荷再結合の速度は、I層中の自由電荷キャリアの密度、I層中のドープされた原子の濃度、及び他の電荷捕捉点などを含む多くの因子によって決定される。ダイオードの必要なパラメータを考慮すると、PINダイオードが安全に扱えるRF信号が大きいほど、低挿入損失に回復するのにかかる。
したがって、PINダイオードのI層の特性は、RPL回路の性能を決定する。I層の厚さ（時には幅と呼ばれる）は、ダイオードがその限界に達したときに入力電力を決定する。すなわち、I層が厚いほど、入力基準1 dB圧縮レベル（閾値レベルとも呼ばれる）が高くなる。I層の厚さ、ダイオード接合部の面積およびダイオードの材料は、ダイオードの抵抗、容量および熱抵抗を決定する。
最も単純なピンRPL回路を実現するためには、PINダイオード、RFチョークインダクタ及び一対のDC絶縁コンデンサのみが必要である。RFチョークインダクタは、RPL回路の性能に非常に重要であり、その主な機能は、PINダイオードのDC電流経路を完成することである。大きな信号がダイオードのI層にキャリアを強制的に注入すると、ダイオードに直流が発生する。DC電流のために完全な経路が提供されない場合、ダイオードの抵抗を減らすことができず、ダイオードはその限界に達しない。直流は整流電流方向に流れるが整流にはならない。
RPL回路にチョークインダクタを設置することは非常に困難な課題である。なぜならインダクタはRPL回路で最も望ましくない構成要素であるからである。インダクタンス値および寄生巻線間の静電容量に基づいて、全てのインダクタンスは、直列および並列共振を有する。したがって、動作周波数帯域において直列共振が起こらないように、十分注意しなければならない。さらに、RPL回路の回復時間を短くするためにチョークのDC抵抗を最小にしなければならない。
注意：DC隔離コンデンサは任意です。入力または出力伝送線路上のPINダイオードをバイアスすることができるDC電圧または電流がある場合にのみ、DC分離コンデンサが必要である。
インスタンス
低雑音増幅器（LNA）が耐えることができる最大入力パワーが15 dBmであると仮定すると、RPL回路のPINダイオードのI層厚さは約2ミクロンであることが必要である。設計者は、RF信号周波数及び小信号挿入損失の許容最大値に基づいてPINダイオードの許容容量を決定することができる。設計者がRPL回路がXバンドで動作し、許容できる最大挿入損失が0.5 dBであると仮定すると、ダイオードの最大容量を計算することができる。
シャントキャパシタの挿入損失（IL）は以下の式で求められる。
式に従ってC値を解決できます。
f＝12 ghz，il＝0 . 5 db，z 0＝50 . 5å，c＝0 . 185 pf。
i層の厚さと共に得られた容量値は、ダイオード接合部の面積を決定する。
I層が薄く、接合面積が小さい場合、ダイオードは比較的高い熱抵抗を有する。その結果、接合部温度は、より多くのエネルギーを放散するために175℃°Cの最大定格を超えなければならない。一般に、キャパシタンス0.185 pFの2ミクロンダイオードは、約30〜33 dBmの大きなCW入力信号を安全に扱うことができる。電流がダイオード抵抗を流れるときにジュール熱が発生するので、大きな信号は即座にダイオードを損傷またはバーンすることがある。
PINダイオードRPL回路は、レーダまたは無線受信機のLNAのような高感度成分に対して信頼性の高い保護を提供し、より大きな入射信号の影響からそれを保護することができる。RPLアプリケーションが非常に低い定常状態漏れ出力電力およびより高い入力電力取扱性を必要とする場合、追加のダイオード段および他の回路強化コンポーネントをRPL回路の入力側に加えることができる。
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