CN102832892B - 一种星用Ku波段功率放大器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高可靠星用Ku波段功率放大器，由微波放大电路、带通滤波器、电源调制电路、二次谐波抑制电路组成。所述微波放大电路包括功率放大单片、滤波器、功率管，所述二次谐波抑制电路由高低阻抗线构成，所述调制电路由驱动电路和MOS管组成。本发明采用了模块化设计方式，进行有效的热设计和降额设计，采用高置信度的可靠性验证和实验技术，加速寿命试验方法和可靠度预测技术，实现了Ku波段输出功率大于15W，增益大于35dB的GaAs的星用固态放大器。

Description

一种星用Ku波段功率放大器
技术领域
本实用新型涉及航天微波有源产品设计制造领域，广泛应用于星用雷达系统中，能将Ku波段上变频信号进行功率放大，并由天线发射。
背景技术
星用Ku波段功率放大器是一种将输入Ku频段信号放大后输出的仪器，目前国内只有中国电子科技集团公司第五十五研究所进行研制，其余单位没有相关研制记录和报道。仅仅是欧洲THalesAlenia公司具有研制记录和成品。THalesAlenia公司的Ku波段功率放大器微波放大电路由微波功率单片和微波功率管组件，但没有带通滤波器和电源调制电路，无法对功率放大器的带外增益进行抑制。
实用新型内容
发明目的：本实用新型的目的是提供一种在保持性能指标的同时，能够有效提高放大器带外抑制和谐波抑制的功率放大器。
技术方案：为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种星用Ku波段功率放大器，由微波放大电路、电源调制电路、二次谐波抑制电路依次组成，所述微波放大电路由功率放大单片、带通滤波器、第一内匹配管、第二内匹配管、第三内匹配管依次连接而成，所述二次谐波抑制电路由高低阻抗线构成，所述电源调制电路由驱动电路和MOS管组成。
所述微波放大电路的输入、输出均接有隔离器，所述隔离器分为第一隔离器、第二隔离器、第三隔离器及第四隔离器，所述第一隔离器、第四隔离器设置在微波放大电路的输入、输出端，输入端由微带连接隔离器，输出端由隔离器直接输出，在功率放大单片输出端和第一内匹配管输入端分别设置第二隔离器和第三隔离器。
所述功率放大器输出端设置所述二次谐波抑制电路，所述二次谐波抑制电路由高低阻抗线构成。
功率放大器采用漏极调制方式，所述调制电路由驱动电路和MOS管组成，输入的脉冲信号由驱动电路驱动后控制。
遥测电路包括功率遥测电路和电流遥测电路。所述功率遥测电路是由混频管和运算放大器组成，所述电流遥测电路由功放正电源输入端加取样电阻进行差分放大后处理输出。
所述微波放大电路、电源调制电路、二次谐波抑制电路设置在印制板上，所述印制板为0.035mm铜皮厚度的印制板；在印制板上设置接地过孔。
有益效果：本实用新型与现有技术相比，采用了模块化设计方式，进行有效的热设计和降额设计，采用高置信度的可靠性验证和实验技术，加速寿命试验方法和可靠度预测技术，实现了Ku波段输出功率大于15W，增益大于35dB的GaAs的星用固态放大器。主要应用于海洋探测、雷达跟踪等领域，在高度测试及捕获跟踪中起着重要作用。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
其中：1－微波放大电路、2－电源调制电路、3－二次谐波抑制电路、4－二次电源、5－遥测电路、6－第一隔离器、7－功率放大单片、8－第二隔离器、9－带通滤波器、10－第三隔离器、11－第一内匹配管、12－第二内匹配管、13－第三内匹配管、14－第四隔离器。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型进行进一步详述:
本实用新型涉及一种星用Ku波段功率放大器，包括微波放大电路、电源调制电路、二次谐波抑制电路以及提供二次电压和遥测信号并响应遥控指令的二次电源组成。其中，，所述微波放大电路包括功率放大单片7、带通滤波器9、第一内匹配管11 、第二内匹配管12及第三内匹配管13依次连接而成，在微波放大电路1的输入、输出端，功率放大单片7输出端和内匹配管11输入端设置隔离器，具体地说，输入端由微带连接第一隔离器6，输出端由第四隔离器14直接输出，功率放大单片7输出端设置第二隔离器8，内匹配管11输入端设置第三隔离器10。
所述电源调制电路2由驱动电路HS9-4424RH-Q和MOS管IRHNA9064组成。输入的脉冲信号由驱动电路HS9-4424RH-Q驱动后控制，使IRHNA9064输出脉冲电压，加在各级功放电路上。
所述遥测电路5包括功率遥测电路和电流遥测电路。所述功率遥测电路是由混频管和运算放大器组成。所述功率遥测信号是通过混频管从功率输出末端耦合一部分能量，通过运放处理后输出。
所述电流遥测信号由功放正电源输入端加取样电阻进行差分放大后处理输出。
所述的放大功率单片7采用EMM5075VU，第一内匹配管11、第二内匹配管12、第三内匹配管13分别采用FLM1314-3F、FLM1314-8F和FLM1314-18F。
所述微波放大电路的射频输入接口为SMA-K接口，输出为BJ-140 标准矩形波导。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种星用Ku波段功率放大器，其特征在于：由微波放大电路（1）、电源调制电路（2）、二次谐波抑制电路（3）组成，电源调制电路（2）、微波放大电路（1）、二次谐波抑制电路（3）依次连接，所述微波放大电路（1）由功率放大单片（7）、带通滤波器（9）、第一内匹配管（11）、第二内匹配管（12）及第三内匹配管（13）依次连接而成，所述调制电路（2）由驱动电路和MOS管组成，所述二次谐波抑制电路（3）由高低阻抗线构成。
2.根据权利要求1所述的一种星用Ku波段功率放大器，其特征在于：所述Ku波段功率放大器还包括隔离器，所述隔离器分为第一隔离器（6）、第二隔离器（8）、第三隔离器（10）及第四隔离器（14），所述第一隔离器（6）、第四隔离器（14）设置在微波放大电路（1）的输入、输出端，输入端由微带连接隔离器（6），输出端由第四隔离器（14）直接输出，在功率放大单片（7）输出端和第一内匹配管（11）输入端分别设置第二隔离器（8）和第三隔离器（10）。
3.根据权利要求1所述的一种星用Ku波段功率放大器，其特征在于：所述Ku波段功率放大器输出端设置所述二次谐波抑制电路（3）。
4.根据权利要求1所述的一种星用Ku波段功率放大器，其特征在于：Ku波段功率放大器采用漏极调制方式，输入的脉冲信号由驱动电路驱动后控制。
5.根据权利要求1所述的一种星用Ku波段功率放大器，其特征在于：所述Ku波段功率放大器还包括遥测电路，所述遥测电路包括功率遥测电路和电流遥测电路，所述功率遥测电路由混频管和运算放大器组成，功率遥测电路输入端耦合微波放大电路（1）的功率输出末端；所述电流遥测电路输入端连接驱动电路正电源输入端。
6.根据权利要求1所述的一种星用Ku波段功率放大器，其特征在于：所述微波放大电路（1）、电源调制电路（2）、二次谐波抑制电路（3）均设置在印制板上，所述印制板为0.035mm铜皮厚度的印制板；在印制板上设置接地过孔。
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