CN102510266B - Ku频段低噪声放大器 - Google Patents

Abstract

Ku频段低噪声放大器，包括壳体、探针、射频电路板、活动隔筋、电源板、直流馈针、同轴连接器、穿心电容和接地柱。壳体上有三个与外界连通的空腔并分别作为波导腔、上屏蔽盒体和下屏蔽盒体。活动隔筋对称分布在射频电路板上方，并与射频电路板一起采用可拆卸静连接的方式固定于上屏蔽盒体中。探针穿过上屏蔽盒体与波导腔之间的过渡孔，上端与射频电路板焊接，下端位于波导腔中。穿心电容与电源板焊接，接地柱与壳体连接，电源板固定在下屏蔽盒体中。直流馈针穿过上屏蔽盒体与下屏蔽盒体之间的结构孔，上端与射频电路板焊接，下端与电源板焊接。用于输出放大信号的同轴连接器与射频电路板焊接。本发明使放大器壳体的结构得到简化，电路板安装更简单，便于重复拆卸。

Description

Ku频段低噪声放大器

技术领域

本发明涉及一种放大器，特别是涉及Ku频段低噪声放大器。

背景技术

低噪声放大器是雷达、电子对抗、遥测遥控、微波通信等系统中的一个重要的部分，其噪声系数指标直接影响系统的接收灵敏度。所以，低噪声放大器一般要求有尽可能低的噪声系数和较高的增益，在民用通信市场一般还同时要求加工制造方便，造价低廉。低噪声放大器可采用单片集成电路或混合集成电路方式实现。单片电路能实现最紧凑的结构和一致性，而为了获得更好的噪声性能，则需要采用混合集成电路的方式来实现。

现在的高性能Ku频段超低噪声放大器多采用混合集成电路方式实现，可以获得最低的噪声系数，但是混合集成需要设计匹配电路，电路板面积较大、安装、结构设计都比较复杂。由于Ku频段频率高，为了避免放大器产生波导传输模式，必须使放大器屏蔽腔的截止频率高于工作频率，因此屏蔽腔体的宽度和高度尺寸都非常小，这给电路板的的安装和腔体隔离带来了很大的麻烦，需要加工非常复杂的腔体结构和复杂的安装工艺。如中国专利公开号CN202009363U的“一种Ku频段超低噪声放大器”，该专利公开了一种Ku频段超低噪声放大器，采用了多级管芯集成，薄膜加工技术和载体板导电胶粘接技术实现，其工艺要求较高，结构复杂。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种壳体结构简单、电路板安装和拆卸方便的Ku频段低噪声放大器。

本发明的技术解决方案是：Ku频段低噪声放大器，包括壳体、探针、射频电路板、活动隔筋、电源板、直流馈针、同轴连接器、穿心电容和接地柱；壳体上有三个与外界连通的空腔并分别作为波导腔、上屏蔽盒体和下屏蔽盒体；活动隔筋对称分布在射频电路板上方，并与射频电路板一起采用可拆卸静连接的方式固定于上屏蔽盒体中，探针穿过上屏蔽盒体与波导腔之间的过渡孔，探针的上端与射频电路板焊接，探针的下端位于波导腔中，穿心电容和与电源板焊接，接地柱与壳体连接，电源板固定连接在下屏蔽盒体中，直流馈针穿过上屏蔽盒体与下屏蔽盒体之间的结构孔，直流馈针的上端与射频电路板焊接，直流馈针的下端与电源板焊接，用于输出放大信号的同轴连接器与射频电路板焊接。

所述对称分布的活动隔筋之间有隔离板，隔离板与活动隔筋相互垂直。

所述探针为波导耦合探针，所述波导耦合探针包括玻珠和套筒，所述玻珠穿过上屏蔽盒体与波导腔之间的过渡孔并与过渡孔焊接，玻珠的上端与射频电路板焊接，玻珠的下端位于波导腔中并与套筒焊接。

所述电源板的下方有下盖板，所述下盖板与壳体固定连接，使下屏蔽盒体成为封闭盒体。

所述活动隔筋的上方有上盖板，所述上盖板与壳体固定连接，使上屏蔽盒体成为封闭盒体。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明通过设计独立的活动隔筋与盒体配合，使放大器壳体的结构得到简化；电路板和活动隔筋一起采用可拆卸静连接的方式固定，无需焊接或粘接，安装方便且便于反复拆卸。

(2)本发明通过在活动隔筋之间加入隔离板，增加了射频电路前后的隔离度，防止放大器产生自激振荡，经大量实验表明，本发明的放大器工作稳定，噪声系数小于等于0.8dB。

(3)本发明用标准玻珠加套筒作为波导耦合探针，替代传统的开放式金属探针，可实现波导-微带转换部分的气密封设计，提高产品的三防能力和可靠性。

(4)本发明通过在壳体表面固定连接盖板，实现整体的气密封。

附图说明

图1为本发明壳体的结构示意图；

图2为本发明Ku频段低噪声放大器的轴向剖面结构示意图；

图3为图2的左视图；

图4为图2去掉上盖板后的俯视图；

图5为图2去掉下盖板后的仰视图。

具体实施方式

本发明通过设计独立的活动隔筋4与壳体1配合，使放大器壳体1的结构得到简化；电路板和活动隔筋一起通过螺钉固定，电路板无需焊接或粘接，方便反复拆卸。本发明包括壳体1、探针2、射频电路板3、活动隔筋4、电源板5、直流馈针6、同轴连接器7、穿心电容8和接地柱9。

如图1所示，壳体1上有三个与外界连通的空腔并分别作为波导腔10、上屏蔽盒体11和下屏蔽盒体12。

如图2所示，探针2穿过上屏蔽盒体11与波导腔10之间的过渡孔，探针2的上端与射频电路板3焊接，探针2的下端位于波导腔10中。本发明采用波导耦合探针2，所述波导耦合探针2包括玻珠13和套筒14，所述玻珠13穿过上屏蔽盒体11与波导腔10之间的过渡孔并与过渡孔焊接，玻珠13的上端与射频电路板3的输入端焊接，玻珠13的下端位于波导腔10中并与套筒14焊接。

如图3所示，壳体1上带有波导腔的端面有一体化成型的波导法兰15，所述波导法兰15上有型号为BJ140的标准波导口16，输入信号从该波导口16输入从而进入波导腔，通过探针耦合进入射频电路板3的输入端。信号进入射频电路板3后经三级场效应管放大电路进行放大，放大电路为常规放大电路。

如图1所示，用于输出放大信号的同轴连接器7与射频电路板3焊接，同轴连接器7与外部设备连接，经射频电路板3放大的信号通过同轴连接器7对外输出。

如图4所示，活动隔筋4对称分布在射频电路板3上方，并与射频电路板3一起通过活动隔筋4四周的螺钉17固定连接于上屏蔽盒体11中。这样的装方式无需焊接或粘接，安装方便且便于反复拆卸。

如图2、4所示，对称分布的活动隔筋4之间有隔离板18，隔离板18与活动隔筋4相互垂直。对称分布的活动隔筋4上设计有卡槽，隔离板18插入卡槽中，并用上盖板19压住固定，上盖板19焊接到壳体1上，使下屏蔽盒体12成为封闭盒体。隔离板18的存在增加了射频电路前后的隔离度，防止放大器产生自激振荡。经大量实验表明，本发明的放大器工作稳定，噪声系数小于等于0.8dB，效果突出。

如图1、5所示，电源板5固定连接在下屏蔽盒体12中，穿心电容8与电源板5焊接，接地柱9与壳体连接。直流馈针6穿过上屏蔽盒体11与下屏蔽盒体12之间的结构孔，直流馈针6的上端与射频电路板3焊接，直流馈针6的下端与电源板5焊接。放大器的供电接口由穿心电容8和接地柱9组成，供电电压范围6V～12V，经电源板5变换为稳定的5V，然后通过直流馈针6供给射频板上的放大器。所述电源板5的下方有下盖板20，所述下盖板20与壳体1焊接，使下屏蔽盒体12成为封闭盒体。

由于本发明中的波导腔采用封闭式的波导耦合探针、上屏蔽盒体11和下屏蔽盒体12又分别通过上盖板19和下盖板20实现了密封，所以实现了整机的气密封，提高了产品的三防能力和可靠性。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (5)

1.Ku频段低噪声放大器，其特征在于：包括壳体(1)、探针(2)、射频电路板(3)、活动隔筋(4)、电源板(5)、直流馈针(6)、同轴连接器(7)、穿心电容(8)和接地柱(9)；壳体(1)上有三个与外界连通的空腔并分别作为波导腔(10)、上屏蔽盒体(11)和下屏蔽盒体(12)；活动隔筋(4)对称分布在射频电路板(3)上方，并与射频电路板(3)一起采用可拆卸静连接的方式固定于上屏蔽盒体(11)中，探针(2)穿过上屏蔽盒体(11)与波导腔(10)之间的过渡孔，探针(2)的上端与射频电路板(3)焊接，探针(2)的下端位于波导腔(10)中，穿心电容(8)与电源板(5)焊接，接地柱(9)与壳体连接，电源板(5)固定连接在下屏蔽盒体(12)中，直流馈针(6)穿过上屏蔽盒体(11)与下屏蔽盒体(12)之间的结构孔，直流馈针(6)的上端与射频电路板(3)焊接，直流馈针(6)的下端与电源板(5)焊接，用于输出放大信号的同轴连接器(7)与射频电路板(3)焊接。

2.根据权利要求1所述的Ku频段低噪声放大器，其特征在于：所述活动隔筋(4)对称分布且活动隔筋之间有隔离板(18)，隔离板(18)与活动隔筋相互垂直。

3.根据权利要求1所述的Ku频段低噪声放大器，其特征在于：所述探针(2)为波导耦合探针(2)，所述波导耦合探针(2)包括玻珠(13)和套筒(14)，所述玻珠(13)穿过上屏蔽盒体(11)与波导腔(10)之间的过渡孔并与过渡孔焊接，玻珠(13)的上端与射频电路板(3)焊接，玻珠(13)的下端位于波导腔(10)中并与套筒(14)焊接。

4.根据权利要求1所述的Ku频段低噪声放大器，其特征在于：所述电源板(5)的下方有下盖板(20)，所述下盖板(20)与壳体(1)固定连接，使下屏蔽盒体(12)成为封闭盒体。

5.根据权利要求2所述的Ku频段低噪声放大器，其特征在于：所述活动隔筋(4)的上方有上盖板(19)，所述上盖板(19)与壳体(1)固定连接，使上屏蔽盒体(11)成为封闭盒体。