在雷达或无线电接收器中，灵敏型低噪声放大器 (LNA) 在接受较大的输入信号时必定会发生损坏。那么，有什么解决方案?
咱们能够运用接收器维护装置限幅器 (RPL)
电路来维护灵敏元件。RPL电路的“心脏”一般由PIN二极管组成，能够维护元件免受大输入信号的影响，一起不会对小信号操作形成晦气影响。
RPL电路的运转无需外部操控信号。此类电路包含至少一个与信号途径并联的PIN二极管，以及一个或多个无源元件，例如RF扼流圈电感和直流阻隔电容。以下是一个简略的(但可能是完好的)RPL电路。
当没有RF输入信号或仅存在有RF小信号时，限幅器PIN二极管的阻抗特性会到达最大值，一般为几百欧姆或以上。因而，二极管发生非常小的阻抗失配，相应地，可带来低插入损耗。
当呈现大输入信号时，RF电压迫使电荷载流子(P层的空穴和N层的电子)进入PIN二极管的I层。进入I层后，自由电荷载流子会下降其RF电阻，从RPL电路的RF端口视点来看，这发生了阻抗失配。
这种失配会导致来自输入信号的能量被反射至对应的信号源。反射信号与入射信号合作，在PIN二极管发生一个电压最小的驻波，因为反射信号在传输线上暂时呈现最低阻抗。传输线上的每个最小电压都有一个对应的最大电流。最大电流流经PIN二极管，导致二极管I层中的自由电荷载流子量添加，然后发生更低串联电阻、更大阻抗失配以及“更小”的最小电压。最终，二极管的电阻将到达最小值——该值取决于PIN二极管的规划和RF信号的幅值。RF信号幅值增大时，迫使二极管到达充沛导通状况，然后进一步下降二极管的电阻，直到二极管饱满并发生尽可能的最小电阻。由此得到输出功率与输入功率的对比曲线，如下所示。
当RF大信号不再呈现，假如I层中的自由电荷载流子量较大，二极管的电阻则会保持在较低水平(此刻插入损耗依然较大)。在RF大信号中断后，能够经过两种机制来削减自由电荷载流子量：
(1) 在I层外进行电荷传导 (2) 在I层内进行电荷重组。
电荷传导的幅值主要由二极管外部电流通路中的直流电阻决议。
电荷重组的速率则由多个要素决议，包含I层中自由电荷载流子的密度、I层中掺杂原子的浓度和其他电荷抓获点，等等。考虑到二极管的必要参数，PIN二极管可安全处理的RF信号越大，其康复到低插入损耗所需的时刻就越长。
因而，PIN二极管I层的特性决议了RPL电路的功用。I层的厚度(有时称为宽度)则决议了二极管到达极限时的输入功率：I层越厚，输入参照1dB紧缩等级(也称为阈值等级)就越高。I层的厚度、二极管结的面积和二极管的制作资料决议了二极管的电阻、电容以及热阻。
只需一个PIN二极管、一个RF扼流圈电感器和一对直流阻隔电容，即可完成最简略的PIN
RPL电路。RF扼流圈电感器对RPL电路的功用至关重要，其主要功用是使PIN二极管的直流电流通路变得完好。当大信号迫使电荷载流子进入二极管的I层时，会在二极管中发生直流电流。假如没有为直流电流供给完好途径，则不能下降二极管的电阻，二极管也不会到达极限。直流电流将沿着整流电流的方向活动，但这不是由整流发生的。
在RPL电路中装置扼流圈电感是一件极具挑战性的事，因为电感是RPL电路中最不抱负的元件。根据电感值和寄生绕组间电容的原因，一切电感都具有串联和并联谐振。因而有必要非常当心，保证在作业频带内不发生串联谐振。此外，有必要尽量把扼流圈的直流电阻降到最低，以缩短RPL电路的康复时刻。
注：直流阻隔电容是可选的。只有当输入或输出传输线上呈现可能使PIN二极管偏置的直流电压或电流时，才需求运用直流阻隔电容。
实例
假定低噪声放大器 (LNA)
能够接受的最大输入功率为15dBm，则要求RPL电路中PIN二极管的I层厚度约为2微米。规划人员可根据RF信号频率和小信号插入损耗的可接受最大值来确认PIN二极管的可接受电容。假如规划师假定RPL电路在X波段作业，而且可接受的最大插入损耗为0.5dB，则能够计算出二极管的最大电容。
可根据以下公式得出并联电容的插入损耗 (IL)(以分贝为单位)：
咱们可根据公式求解C值：
当f = 12GHz、IL = 0.5dB且Z0 = 50Ω时，C = 0.185pF。
得出的电容值与I层厚度一起决议了二极管结的面积。
假如I层较薄而且结面积较小，二极管就会具有相对较高的热阻，这样一来，只好迫使结温超越其最大额定值175°C，才干耗散更多能量。一般来说，电容为0.185pF的2微米二极管能够安全处理约为30-33dBm的大CW输入信号。因为电流流经二极管电阻时会发生焦耳热，大信号可能会损坏或即时焚毁二极管。
PIN二极管RPL电路能够为雷达或无线电接收器中的LNA等灵敏元件供给牢靠的维护，维护其不受较大入射信号的影响。当RPL使用需求极低的稳态走漏输出功率和较高的输入功率处理才能时，能够在RPL电路的输入侧添加额定的二极管级和其他电路增强元件。
假如你正在为RPL使用挑选最合适的二极管和电路拓扑，MACOM使用工程团队在这里随时为你供给协助和定见。
