图6 VSWR检测和保护电路装置使用定向耦合器和双通道对数检波器（如ADL5519或AD8302）
定向耦合器反射端口的功率（PD）与VSWR成正比，被馈送到检波器的一个输入通道。而耦合端口的功率（PC）与VSWR无关，被馈送到另一输入通道。如式3所示，双通道对数检波器计算这两个信号的对数减法结果，获得差分输出VDIFF，其与反射系数成正比，而反射系数等于反射信号和耦合信号的比。
上式对于具有高方向性（》40 dB）的耦合器是成立的。如果方向性较低，则测得的VDIFF输出将是VSWR相位的函数。15 dB的方向性已足够用于区别1.5和3.0的VSWR，而不必担心VSWR的相位。
当对数检测器的差分输出（VDIFF）的增加量等于预先设定的电压（VREF）时，运算放大器的箝位电路触发，指示高VSWR条件。一旦检测到高VSWR条件，则通过HPA的功率控制电压端口（VAPC），降低HPA功率以使其进入安全工作模式。在确定VREF时，应考虑功率放大器的POUT vs. VAPC特性。在这个电路模型里，VREF被设定在检测到VSWR大于1.5时触发箝位电路。
图7 GSM功率放大器@900MHz在VSWR》4的条件下发生故障。
图8 采用所提出的保护方案，GSM功率放大器@900MHz在VSWR》15的条件下仍然正常工作。
如图7所示，在VSWR》4 ，POUT=34.5 dBm，Freq=900 MHz的条件下，被试验的GSM功率放大器彻底损坏。而在相似的工作条件下，采用所提出的电路，在VSWR》15的条件下，GSM功率放大器仍然能正常工作，如图8所示。
结语
VSWR是RF电路设计中的一个重要参数，特别是在设计功率放大器和天线之间的接口时。双通道对数检波器是用于精确测量VSWR的最佳器件。使用定向耦合器和高性能双通道RF对数检波器实现了VSWR的检测和保护。原型电路的测试结果表明，该电路能够在严重的失配条件下保护功率放大器。
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