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在雷達或無線電接收機中，靈敏的低雜訊放大器（LNA）在受到較大的輸入信號時必然會受到損壞。 那麼，解決方案是什麼？
我們可以使用接收器保護裝置限制器 （RPL）電路 保護敏感組件. RPL電路的“心臟”通常由PIN二極體組成, 它可以保護組件免受大輸入信號的影響，而不會對小訊號操作產生不利影響.
RPL電路的操作不需要外部控制訊號. 此類電路包括至少一個與訊號路徑並聯的PIN二極體, 和一個或多個無源組件, 如射頻扼流圈電感器和 直流隔離電容器. The following is a simple (but possibly complete) RPL電路。
當沒有射頻輸入信號或只有小射頻訊號時，限制器引脚二極體的阻抗特性將達到最大值，通常為數百歐姆或更大。 囙此，二極體產生非常小的阻抗失配，囙此可以帶來較低的插入損耗。
當出現較大的輸入信號時，射頻電壓迫使電荷載流子（P層中的空穴和N層中的電子）進入PIN二極體的I層。 在進入I層後，自由電荷載流子將降低其射頻電阻。 從RPL電路的RF埠來看，這會造成阻抗失配。
這種不匹配將導致輸入信號的能量反射到相應的信號源。 反射訊號與入射訊號配合，以在PIN二極體中產生電壓最小的駐波，因為反射訊號暫時在傳輸線上呈現最低阻抗。 傳輸線上的每個最小電壓都有相應的最大電流。 流經PIN二極體的最大電流導致二極體I層中的自由電荷載流子數量新增，從而導致串聯電阻降低、阻抗失配增大和最小電壓“减小”。 最後，二極體的電阻將達到其最小值。該值取決於PIN二極體的設計和射頻訊號的振幅。 當射頻訊號的幅度增大時，二極體被迫達到完全導電狀態，從而進一步减小二極體的電阻，直到二極體飽和並產生盡可能最小的電阻。 由此得到輸出功率和輸入功率的比較曲線，如下所示。
當不再出現大射頻訊號時，如果I層中的自由電荷載流子量較大，則二極體的電阻將保持在低水準（此時插入損耗仍然較大）。 大射頻訊號中斷後，可以使用兩種機制來减少自由電荷載流子的數量：（1）I層外的電荷傳導（2）I層內的電荷複合。
電荷傳導的大小主要由二極體外部電流通路中的直流電阻决定。
電荷複合速率由許多因素决定，包括I層中自由電荷載流子的密度、I層中摻雜原子的濃度以及其他電荷捕獲點等。 考慮到二極體的必要參數，PIN二極體能够安全處理的射頻訊號越大，恢復到低插入損耗所需的時間就越長。
囙此，PIN二極體的I層特性决定了RPL電路的效能。 I層的厚度（有時稱為寬度）决定了二極體達到其極限時的輸入功率：I層越厚，輸入參攷1dB壓縮級別（也稱為閾值級別）越高。 I層的厚度、二極體結的面積和二極體的資料决定了二極體的電阻、電容和熱阻。
只需一個PIN二極體、一個射頻扼流圈電感和一對直流隔離電容即可實現最簡單的PIN RPL電路。 射頻扼流圈電感對RPL電路的效能至關重要，其主要功能是完成PIN二極體的直流電流通路。 當大訊號迫使電荷載流子進入二極體的I層時，二極體中會產生直流電。 如果沒有為直流電流提供完整的路徑，則二極體的電阻無法降低，二極體將無法達到其極限。 直流電將沿著整流電流的方向流動，但這不是由整流引起的。
在RPL電路中安裝扼流圈電感器是一項非常具有挑戰性的任務，因為電感器是RPL電路中最不需要的元件。 根據電感值和寄生繞組之間的電容，所有電感都有串聯和並聯諧振。 囙此，必須非常小心，以確保在工作頻帶內不會發生串聯諧振。 此外，必須將扼流圈的直流電阻降至最低，以縮短RPL電路的恢復時間。
注：直流隔離電容器是可選的。 只有在輸入或輸出傳輸線上存在可能使PIN二極體偏置的直流電壓或電流時，才需要直流隔離電容器。
例子
假設低雜訊放大器（LNA）能够承受的最大輸入功率為15 dBm，則RPL電路中PIN二極體的I層厚度要求約為2微米。 設計者可以根據射頻訊號頻率和小訊號插入損耗的可接受最大值來確定PIN二極體的可接受電容。 如果設計者假設RPL電路在X波段工作，並且可接受的最大插入損耗為0.5dB，則可以計算二極體的最大電容。
並聯電容器的插入損耗（IL）（組織：分貝）可根據以下公式得出：
我們可以根據以下公式求解C值：
當f=12GHz時，IL=0.5dB，Z0=50Ω，C=0.185pF。
與I層厚度一起獲得的電容值决定了二極體結的面積。
如果I層較薄且結面積較小，則二極體將具有相對較高的熱阻。 囙此，為了耗散更多能量，必須迫使結溫超過其最大額定值175°C。 一般來說，電容為0.185pF的2微米二極體可以安全地處理大約30-33dBm的大CW輸入信號。 由於電流流過二極體電阻時會產生焦耳熱，囙此大訊號可能會立即損壞或燒壞二極體。
PIN二極體RPL電路可以為雷達或無線電接收機中的LNA等敏感元件提供可靠的保護，並保護其免受較大入射訊號的影響。 當RPL應用需要極低的穩態洩漏輸出功率和更高的輸入功率處理能力時，可以在RPL電路的輸入側添加額外的二極體級和其他電路增强組件。
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