CN109981064B - 一种固态功放、该固态功放的应用以及利用该功放进行测量的方法 - Google Patents

一种固态功放、该固态功放的应用以及利用该功放进行测量的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109981064B
CN109981064B CN201910262106.1A CN201910262106A CN109981064B CN 109981064 B CN109981064 B CN 109981064B CN 201910262106 A CN201910262106 A CN 201910262106A CN 109981064 B CN109981064 B CN 109981064B
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
module
radio frequency
channel
medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910262106.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109981064A (zh
Inventor
沈小玲
冯孝斌
刘胤
张达凯
张云
蔡敏
冯雨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Environmental Features
Original Assignee
Beijing Institute of Environmental Features
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Environmental Features filed Critical Beijing Institute of Environmental Features
Priority to CN201910262106.1A priority Critical patent/CN109981064B/zh
Publication of CN109981064A publication Critical patent/CN109981064A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109981064B publication Critical patent/CN109981064B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R29/00—Arrangements for measuring or indicating electric quantities not covered by groups G01R19/00 - G01R27/00
    • G01R29/08—Measuring electromagnetic field characteristics
    • G01R29/0864—Measuring electromagnetic field characteristics characterised by constructional or functional features
    • G01R29/0878—Sensors; antennas; probes; detectors
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/68—Combinations of amplifiers, e.g. multi-channel amplifiers for stereophonics
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/04—Modifications for accelerating switching
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明涉及Ka波段快速切换双通道大功率固态功放、该固态功放的应用以及利用该固态功放进行极化电磁散射特性测量的方法。该固态功放包括预放大模块、功分模块、多个放大模块、多个中功率开关模块和两个合成模块；每一路放大后的射频信号馈入一个中功率开关模块，所述中功率开关模块在外部控制下快速切换，形成双通道中功率射频信号并输出；每一路输出的双通道中功率射频信号均分别馈入两个合成模块，并在两个合成模块内分别合成输出两路大功率射频信号并馈入双极化天线辐射出去。本发明降低了开关模块承受功率指标要求，实现了平均功率达百瓦量级的Ka波段固态功放输出双通道微秒量级切换，满足了Ka波段极化电磁散射特性测量需求。

Description

一种固态功放、该固态功放的应用以及利用该功放进行测量的方法
技术领域
本发明涉及大功率固态功放技术领域，尤其涉及一种Ka波段快速切换双通道大功率固态功放、该固态功放在构建Ka波段极化电磁散射特性测量系统中的应用以及利用该固态功放进行极化电磁散射特性测量的方法。
背景技术
为了满足极化电磁散射特性测量需求，Ka波段电磁散射特性测量系统需实现V极化和H极化发射双通道微秒量级切换，且发射平均功率达百瓦量级。针对这一要求，考虑到设备尺寸、重量及研制成本等条件限制，通常做法是在大功率固态功放输出端接快速开关实现，但受现有Ka波段开关器件性能指标限制，开关速度达微秒量级的铁氧体开关其承受平均功率约为30W，承受平均功率达百瓦量级的机电开关其开关速度约为百毫秒，均不能满足承受平均功率达百瓦量级，开关速度达微秒量级的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：极化电磁散射特性测量时，现有Ka波段大功率固态功放无法实现V极化和H极化发射双通道微秒量级切换的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种Ka波段快速切换双通道大功率固态功放，包括预放大模块、功分模块、多个放大模块、多个中功率开关模块和两个合成模块；
所述预放大模块用于接收小功率射频信号并进行功率预放大；
所述功分模块用于将预放大后的射频信号功分为多路射频信号，并将放大后的多路射频信号输入至放大模块；
每一路射频信号馈入一个放大模块，所述放大模块用于对射频信号进行功率放大，并将放大后的射频信号输入至中功率开关模块；
每一路放大后的射频信号馈入一个中功率开关模块，所述中功率开关模块在外部控制下快速切换，形成双通道中功率射频信号并输出；
每一路输出的双通道中功率射频信号均分别馈入两个合成模块，并在两个合成模块内分别合成输出两路大功率射频信号并馈入双极化天线辐射出去。
可选地，还包括电源模块，所述电源模块用于为预放大模块和功分模块、放大模块、中功率开关模块供电。
可选地，还包括控制模块，所述控制模块用于发出控制信号，统一控制多个中功率开关模块快速切换形成双通道。
可选地，所述功分模块将预放大后的射频信号功分为四路。
可选地，所述放大模块包括第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块和第四放大模块；
所述中功率开关模块包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块；
第一放大模块的输出连接至第一开关模块，第二放大模块的输出连接至第二开关模块，第三放大模块的输出连接至第三开关模块，第四放大模块连接至第四开关模块；
四路射频信号分别馈入相应的放大模块。
可选地，所述预放大模块、所述功分模块、所述放大模块、所述中功率开关模块和所述合成模块集成安装于机箱内。
本发明提供的这一固态功放在构建Ka波段极化电磁散射特性测量系统中的应用。
一种利用本发明提供的固态功放进行极化电磁散射特性测量的方法，包括如下步骤：
(1)功率预放大的步骤：将小功率射频信号送入预放大模块进行功率预放大；
(2)功分多路并放大的步骤：功率预放大后的射频信号经功分模块功分为多路射频信号，然后分别馈入放大模块进行功率放大，得到多路中功率射频信号；
(3)快速开关切换双通道输出的步骤：多路中功率射频信号分别输出给多个中功率开关模块，中功率开关模块在外部控制下快速切换，形成多路双通道中功率射频信号并输出；
(4)合成输出双通道大功率射频信号的步骤：每一路输出的双通道中功率射频信号均分别馈入两个合成模块，并在两个合成模块内分别合成输出两路大功率射频信号并馈入双极化天线辐射出去。
有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
将该功放输出双通道与发射天线的V极化通道和H极化通道分别相连接，即可在系统控制信号的统一控制下，通过快速切换中功率开关模块，实现测量系统V极化和H极化发射双通道微秒量级切换，并进而实现Ka波段极化电磁散射特性测量。
本发明所涉及一种Ka波段快速切换双通道大功率固态功放主要用于Ka波段极化电磁散射特性测量，基于该功放，可以解决极化电磁散射特性测量中输出平均功率达百瓦量级的Ka波段固态功放无法实现V极化和H极化发射双通道微秒量级切换的难题。
本发明与在合成模块之后接入大功率开关模块实现极化切换及测量的传统实现方式相比，通过在合成模块之前的多路放大模块输出端分别接入中功率开关模块，降低了开关模块承受功率指标要求，实现了平均功率达百瓦量级的Ka波段固态功放输出双通道微秒量级切换，满足了Ka波段极化电磁散射特性测量需求。
附图说明
图1是本发明提供的Ka波段快速切换双通道大功率固态功放原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明在第一方面提供了一种Ka波段快速切换双通道大功率固态功放，参考图1，包括预放大模块、功分模块、多个放大模块、多个中功率开关模块和两个合成模块。
具体地，所述预放大模块用于接收来自上变频电路的小功率射频信号并进行功率预放大。所述功分模块用于将预放大后的射频信号功分为多路射频信号，并将放大后的多路射频信号输入至放大模块。每一路射频信号馈入一个放大模块，所述放大模块用于对射频信号进行功率放大，并将放大后的射频信号输入至中功率开关模块。每一路放大后的射频信号馈入一个中功率开关模块，所述中功率开关模块在外部控制下快速切换，形成双通道中功率射频信号并输出。每一路输出的双通道中功率射频信号均分别馈入两个合成模块，并在两个合成模块内分别合成输出两路大功率射频信号并馈入双极化天线辐射出去。
通过上述描述的内容可知，在应用时，将该功放输出双通道与发射天线的V极化通道和H极化通道分别相连接，即可在外部控制信号的统一控制下，通过快速切换中功率开关模块，实现测量系统V极化和H极化发射双通道微秒量级切换，并进而实现Ka波段极化电磁散射特性测量。本发明通过在合成模块之前的多路放大模块输出端分别接入中功率开关模块，降低了开关模块承受功率指标要求，实现了平均功率达百瓦量级的Ka波段固态功放输出双通道微秒量级切换，满足了Ka波段极化电磁散射特性测量需求。
对于控制中功率开关模块的外部控制结构，可以为独立的控制模块，所述控制模块用于发出控制信号，统一控制多个中功率开关模块快速切换形成双通道。
如图1所示，所述功分模块将预放大后的射频信号功分为四路。此时，相应地，所述放大模块可以包括第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块和第四放大模块；所述中功率开关模块可以包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块；第一放大模块的输出连接至第一开关模块，第二放大模块的输出连接至第二开关模块，第三放大模块的输出连接至第三开关模块，第四放大模块连接至第四开关模块；四路射频信号分别馈入相应的放大模块。
另外，本发明提供的这一固态功放还包括电源模块，所述电源模块用于为预放大模块、功分模块、放大模块和中功率开关模块供电。
在本发明提供的技术方案中，所述预放大模块、所述功分模块、所述放大模块、所述中功率开关模块和所述合成模块可以集成安装于机箱内。
本发明在第二方面还提供了这一固态功放在构建Ka波段极化电磁散射特性测量系统中的应用。
本发明在第三方面提供了一种利用该固态功放进行极化电磁散射特性测量的方法，具体地，所述方法包括如下步骤：
(1)功率预放大的步骤：将小功率射频信号送入预放大模块进行功率预放大；
(2)功分多路并放大的步骤：功率预放大后的射频信号经功分模块功分为多路射频信号，然后分别馈入放大模块进行功率放大，得到多路中功率射频信号；
(3)快速开关切换双通道输出的步骤：多路中功率射频信号分别输出给多个中功率开关模块，中功率开关模块在外部控制下快速切换，形成多路双通道中功率射频信号并输出；
(4)合成输出双通道大功率射频信号的步骤：每一路输出的双通道中功率射频信号均分别馈入两个合成模块，并在两个合成模块内分别合成输出两路大功率射频信号并馈入双极化天线辐射出去。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种Ka波段快速切换双通道大功率固态功放，其特征在于，包括预放大模块、功分模块、多个放大模块、多个中功率开关模块和两个合成模块；
所述预放大模块用于接收小功率射频信号并进行功率预放大；
所述功分模块用于将预放大后的射频信号功分为多路射频信号，并将放大后的多路射频信号输入至放大模块；
每一路射频信号馈入一个放大模块，所述放大模块用于对射频信号进行功率放大，并将放大后的射频信号输入至中功率开关模块；
每一路放大后的射频信号馈入一个中功率开关模块，所述中功率开关模块在外部控制下快速切换，形成双通道中功率射频信号并输出；
每一路输出的双通道中功率射频信号均分别馈入两个合成模块，并在两个合成模块内分别合成输出两路大功率射频信号并馈入双极化天线辐射出去；
还包括电源模块，所述电源模块用于为预放大模块、功分模块、放大模块和中功率开关模块供电；
还包括控制模块，所述控制模块用于发出控制信号，统一控制多个中功率开关模块快速切换形成双通道；
所述功分模块将预放大后的射频信号功分为四路；
所述放大模块包括第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块和第四放大模块；
所述中功率开关模块包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块；
第一放大模块的输出连接至第一开关模块，第二放大模块的输出连接至第二开关模块，第三放大模块的输出连接至第三开关模块，第四放大模块连接至第四开关模块；
四路射频信号分别馈入相应的放大模块。
2.根据权利要求1所述的固态功放，其特征在于，所述预放大模块、所述功分模块、所述放大模块、所述中功率开关模块和所述合成模块集成安装于机箱内。
3.权利要求1和2任一项所述的固态功放在构建Ka波段极化电磁散射特性测量系统中的应用。
4.一种利用权利要求1和2任一项所述的固态功放进行极化电磁散射特性测量的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)功率预放大的步骤：将小功率射频信号送入预放大模块进行功率预放大；
(2)功分多路并放大的步骤：功率预放大后的射频信号经功分模块功分为多路射频信号，然后分别馈入放大模块进行功率放大，得到多路中功率射频信号；
(3)快速开关切换双通道输出的步骤：多路中功率射频信号分别输出给多个中功率开关模块，中功率开关模块在外部控制下快速切换，形成多路双通道中功率射频信号并输出；
(4)合成输出双通道大功率射频信号的步骤：每一路输出的双通道中功率射频信号均分别馈入两个合成模块，并在两个合成模块内分别合成输出两路大功率射频信号并馈入双极化天线辐射出去。
CN201910262106.1A 2019-04-02 2019-04-02 一种固态功放、该固态功放的应用以及利用该功放进行测量的方法 Active CN109981064B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910262106.1A CN109981064B (zh) 2019-04-02 2019-04-02 一种固态功放、该固态功放的应用以及利用该功放进行测量的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910262106.1A CN109981064B (zh) 2019-04-02 2019-04-02 一种固态功放、该固态功放的应用以及利用该功放进行测量的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109981064A CN109981064A (zh) 2019-07-05
CN109981064B true CN109981064B (zh) 2023-05-02

Family

ID=67082414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910262106.1A Active CN109981064B (zh) 2019-04-02 2019-04-02 一种固态功放、该固态功放的应用以及利用该功放进行测量的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109981064B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112332905B (zh) * 2020-11-04 2023-03-31 睿高(广州)通信技术有限公司 一种双通道Ka频段固态功放装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102998670A (zh) * 2012-11-29 2013-03-27 北京无线电测量研究所 一种Ka频段固定指向双极化全固态毫米波云雷达
CN205829581U (zh) * 2016-07-19 2016-12-21 中国电子科技集团公司第二十七研究所 一种Ka波段400W连续波固态高功放
CN106646386A (zh) * 2016-11-21 2017-05-10 北京无线电测量研究所 一种多极化微波发射装置及方法
CN106878641A (zh) * 2017-02-15 2017-06-20 河南省无线发射传输管理中心 一种全频带多频道大功率通用发射机实现装置及方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7728771B2 (en) * 2007-07-03 2010-06-01 Northrop Grumman Systems Corporation Dual band quadpack transmit/receive module

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102998670A (zh) * 2012-11-29 2013-03-27 北京无线电测量研究所 一种Ka频段固定指向双极化全固态毫米波云雷达
CN205829581U (zh) * 2016-07-19 2016-12-21 中国电子科技集团公司第二十七研究所 一种Ka波段400W连续波固态高功放
CN106646386A (zh) * 2016-11-21 2017-05-10 北京无线电测量研究所 一种多极化微波发射装置及方法
CN106878641A (zh) * 2017-02-15 2017-06-20 河南省无线发射传输管理中心 一种全频带多频道大功率通用发射机实现装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109981064A (zh) 2019-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108111185B (zh) 用于毫米波5gmimo通信系统的发射器/接收器模块
CN102684728B (zh) 无线终端设备
CN105099533A (zh) 低努力大规模mimo天线阵列及其用途
CN111342861A (zh) 支持lte/nr双连接的射频前端装置及移动终端
KR101675342B1 (ko) 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치 및 방법
CN103430603B (zh) 功率放大器、收发信机及基站
KR20110011552A (ko) 송수신모듈을 내장한 기지국 안테나장치
US20150043620A1 (en) Mobile communication terminal
WO2021120244A1 (zh) 用于5g非独立组网的支持lte/nr双连接的射频前端模块
JP2006311485A (ja) 無線送信機および増幅器
CN109981064B (zh) 一种固态功放、该固态功放的应用以及利用该功放进行测量的方法
CN104640011A (zh) 一种应用于ap的双频功放装置及ap设备
CN111654243B (zh) 功率放大装置、波束成形系统、发射机和基站
JP2009260472A (ja) 電力増幅器
CN201994933U (zh) Wifi模块
JP6611394B2 (ja) 電力増幅器、電力増幅方法、ならびに電力増幅制御装置および方法
US20110143821A1 (en) Power amplification module for mobile communication terminal
US11888553B2 (en) Massive MIMO antenna array
KR102215882B1 (ko) 빔포밍을 수행하기 위한 다중모드 증폭기 및 이를 포함하는 전자 장치
US11146214B2 (en) Multi-channel Doherty amplifier, multi-antenna transmitter, and method for turning on the multi-channel Doherty amplifier
CN108900207B (zh) 功放装置、射频信号处理系统和基站
KR100983517B1 (ko) 기지국 출력 향상을 위한 고출력 파워엠프
WO2008090598A1 (ja) 増幅装置
CN111064481A (zh) 一种信号处理装置及设备
CN218868218U (zh) 一种Ka波段发射机

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant