CN116106832A - 基于八端口射频脉冲幅度控制微带网络的x波段功率放大系统 - Google Patents
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Abstract
本发明基于八端口射频脉冲幅度控制微带网络的X波段功率放大系统，由功率放大驱动及采样比较模块、八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块、功率放大模块和功率放大器控制及电源模块组成；雷达发射机产生的线性调频脉冲信号输入至功率放大驱动及采样比较模块，经八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块再由功率放大模块放大输出；功率放大器控制及电源模块对整个系统进行控制和供电。本发明在雷达功率放大系统中嵌入一个基于八端口射频脉冲幅度控制微带网络，在固态功率放大器中直接对雷达射频脉冲包络信号的幅度进行控制，降低最终接收机内脉冲压缩信号旁瓣幅度，提高雷达对小目标的探测能力和雷达回波的显示效果，降低雷达发射机成本和设计复杂程度。
Description
技术领域
本发明属于X波段船用导航固态脉冲压缩雷达技术领域，具体涉及一种全新的具有对射频脉冲包络进行幅度控制的固态功率放大系统。
背景技术
传统的船用导航雷达采用磁控管非相参体制，其结构简单，但是存在以下缺陷：磁控管的发射峰值功率达到千瓦量级，使用寿命较短，需要定期的更换；雷达距离分辨随着雷达探测距离增加而下降；磁控管需要预热时间，无法在启动雷达后立刻进入工作状态；磁控管属于高压器件，增加了维修风险。
随着固态化器件成本不断下降，船用导航雷达采用固态脉冲压缩体制会逐渐成为未来的发展方向。固态脉冲压缩体制雷达具有使用时间长，可靠性高，发射峰值功率小，距离分辨率不随探测距离变化，无需预热时间等优点。
磁控管非相参体制导航雷达为了提高探测目标的距离分辨率，通常使用脉冲变压器把低压窄脉冲信号转化成8000V高压窄脉冲信号，然后调制磁控管，产生峰值功率很大但是脉冲宽度很窄的雷达射频脉冲信号。而固态脉冲压缩体制雷达是把发射机产生的宽脉冲线性调频信号，通过固态功率放大器放大后，作为雷达射频信号发送到天线端口。接收到目标回波后，雷达接收系统又通过匹配滤波器对回波信号进行脉冲压缩处理，从而获得一个在时域上压缩的窄脉冲信号。研究和实验证实，例如固态脉冲压缩体制雷达发射机产生的一个10us脉宽的线性调频信号，当雷达接收机对回波信号经过脉冲压缩后，波形的脉宽减小，但于此同时在主瓣波形周围产生了旁瓣波形，这个旁瓣信号会极大影响雷达对旁瓣附近小目标的发现能力，而且也会使雷达回波显示效果变差。
目前，普遍采用对匹配滤波器加窗(加权)的方法，可以有效降低旁瓣的幅度，但这也会导致压缩后的脉冲信号主瓣宽度增加，从而降低了雷达的距离分辨率。有研究表明，通过改变雷达射频脉冲的包络形状，可以有效的降低旁瓣幅度。所以一些高端的脉冲压缩体制雷达通常采用价格昂贵的直接数字频率综合器(DDS)，对射频脉冲信号的包络进行幅度控制，然后再通过固态功率放大器对控制后的信号进行放大。由于船用导航雷达对成本的敏感性，如何采用性价比更高的技术方式，实现对雷达射频脉冲包络的幅度控制，也成为了一个研究的重点。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的高端脉冲压缩体制的雷达为了对脉冲压缩后波形旁瓣进一步抑制而采用价格昂贵、控制复杂、设计开发难度大的DDS所存在的不足，提出一个全新的具有射频脉冲包络幅度控制功能的X波段固态功率放大系统，替代传统上采用DDS的方式，有效降低整个雷达发射机的成本和设计复杂程度。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
基于八端口射频脉冲幅度控制微带网络的X波段功率放大系统，系统由功率放大驱动及采样比较模块、八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块、功率放大模块和功率放大器控制及电源模块组成；雷达发射机产生的线性调频脉冲信号输入至功率放大驱动及采样比较模块，并经八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块再由功率放大模块放大输出；功率放大器控制及电源模块对整个固态功率放大系统进行控制和供电；功率放大驱动及采样比较模块主要由级联功率放大器、电源脉冲控制电路和功率采样比较电路连接构成，其中级联功率放大器由第一级放大器、功率分配器、并联功率放大器和功率合成器依次连接组成；八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块受到来自功率放大器控制及电源模块的脉冲包络产生电路控制，从而可以对输入的雷达发射线性调频信号的包络进行幅度控制；功率放大模块由功率放大电路和栅极脉冲控制电路、漏极脉冲控制电路、功率监测电路、温度监测电路及自适应增益调节控制电路连接组成；功率放大器控制及电源模块由电源转化电路、脉冲控制电路，脉冲包络产生电路、八端口射频脉冲幅度控制微带网络驱动电路和功率监测采样电路构成；其主要是给其它三个模块提供工作所需的各种电压，产生各种同步的脉冲控制信号，包络幅度控制信号，以及实时检查各个功率放大器的工作温度及输出功率，确保整个系统工作正常。
优选方案，功率放大驱动及采样比较模块的级联功率放大器第一级放大器采用两个串联三极管放大器，然后把放大的信号通过射频功率分配器平均分配后，将两路信号输入并联功率放大器，最后通过射频功率合成器把并联放大的信号由功率合成器输出至八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块；功率采样比较电路使用15dB微带耦合电路耦合出部分输出功率，耦合信号通过射频检波射频二极管后转化为直流电平信号，这个直流信号和一个参考电压通过集成运算放大器比较后输出，如果检波后的直流信号幅度小于参考信号，表明输出功率没有达到设计指标；电源脉冲控制电路主要用于控制级联功率放大器的供电电源，只有当雷达发射机产生的线性调频脉冲信号来到时，电源脉冲控制电路才使级联功率放大器工作，其他时候切断供电电源。
优选方案，八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块采用4个90度射频微带混合耦合器环形连接的方式，其中左侧和右侧的两个90度混合耦合器分别作为射频发射信号的输入和输出端，上下两个90度混合耦合器作为射频发射信号的匹配端或反射端；通过在上下两路90度混合耦合器的直通端和耦合端添加变容二极管，电感和电阻，通过控制变容二极管的控制电压变化，使得上下两路90度混合耦器呈现不同的功率反射状况，当控制电压为高时，变容管的电容变小，对于射频信号阻抗变大，反射加强，使得输入的的射频信号从上下两个90度混合耦合器反射回来，通过最右侧的90度混合耦合器合成后输出；当控制变容二极管的电压信号减小时，变容二极管的电容加大，这时的有效阻抗变小，由于变容二极管后面采用匹配的电阻，从而输入的射频信号主要通过上下90度混合耦和器匹配传输到负载阻抗上，而通过右侧的90度混合耦合合成后的信号会产生极大的衰减；通过控制变容二极管上的电压信号的大小，就可以有效的调节输出信号包络的幅度大小，从而实现了对射频发射脉冲包络幅度的控制。
优选方案，功率放大模块主要由功率放大电路、栅极脉冲控制电路、漏极脉冲控制电路、功率监测电路、温度监测电路和自适应增益调节控制电路组成；功率放大模块中的功率放大电路采用国产增益为28dB，输出1dB压缩点为25W的功率放大芯片；通过栅极脉冲控制电路和漏极脉冲控制电路可以控制功率放大器导通工作的时间；功率放大器的上电工作过程是，栅极控制电平首先由低变高，然后漏极控制电平由低变高；功率放大器的截止时序是，首先栅极控制为由高变低，然后漏极控制电平再由高变低；温度监测电路采用温度传感芯片，实时测试功率放大器的工作温度并传给功率放大器控制及电源模块，当工作温度超过工作额定时，放大器控制及电源模块会直接撤销功率放大器栅极和漏极电压，保护功率放大器不被烧毁；当温度发生部分变化时，自适应增益调节控制电路会控制功率放大器的增益，从而确保功率放大器工作正常；功率监测电路采用射频微带耦合电路，由于功率放大器的输出功率较大，采用耦合电路的隔离端作为输出端，然后通过射频检波二级管检波整流后得到代表功率大小的直流电平，这个直流电平通过功率放大器控制及电源模块中的功率监测采样电路对此直流信号进行数字采样。
优选方案，功率放大器控制及电源模块是整个固态功率放大系统的控制中枢和供电核心，其主要由电源转化电路，脉冲控制电路，脉冲包络产生电路，八端口射频脉冲幅度控制微带网络驱动电路和功率监测采样电路构成；其中电源转化电路使用多款电压转换芯片产生其它三个模块正常工作所需要的各种供电电压；脉冲控制电路采用了现场可编程逻辑阵列芯片产生满足各种时序要求的脉冲控制信号，用于控制功率放大驱动及采样比较模块中级联功率放大器的电源，以及产生功率放大模块中栅极和漏极脉冲控制电路所需的时序控制逻辑；此外也用于产生脉冲包络产生电路中所需要的幅度信息参数；脉冲包络产生电路主要用于产生控制八端口射频脉冲幅度控制微带网络的幅度信号，此幅度信号通过数模转换芯片实现，产生后的脉冲幅度信号通过八端口射频脉冲幅度控制微带网络驱动电路进行放大和幅度调节后再控制八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块；功率监测采样电路主要由模拟数字转换采样芯片组成，用于对固放大器耦合出的直流电平进行采样。
本发明的有益效果是：
1、本发明为全新的具有射频脉冲包络幅度控制功能的X波段固态功率放大系统,在雷达功率放大系统中嵌入一个基于八端口射频脉冲幅度控制微带网络，从而在固态功率放大器中直接对雷达射频脉冲包络信号的幅度进行控制，实现进一步降低最终接收机内脉冲压缩信号的旁瓣幅度，从而提高了雷达对小目标的探测能力，也提高了雷达回波的显示效果，并有效降低了整个雷达发射机的成本和设计复杂程度。
2、利用功率放大器控制及电源模块以控制级联功率放大器的供电电源，当没有射频脉冲输入信号时，级联功率放大器的电源被关闭，从而降低了级联功率放大器的功耗；
3、对功率放大电路的栅极和漏极都进行了脉冲控制，从而降低了功率放大模块的功耗；
4、通过温度传感器可以实时检查功率放大器的工作温度，确保功率放大器工作在额定工作温度范围内。
5、当功率放大器工作温度变化时，通过自适应增益调节电路自动改变功率放大器栅极偏置电压，确保整个放大器工作稳定。
附图说明
图1为基于八端口射频脉冲幅度控制微带网络的X波段功率放大系统组成框图；
图2为基于八端口射频脉冲幅度控制微带网络的X波段功率放大系统实物示意图；
图3为固态脉冲压缩体制雷达发射机产生的10us脉宽线性调频信号经过脉冲包络控制后示意图；
图4为包络调制后脉冲压缩波形示意图；
图5为固态脉冲压缩体制雷达发射机产生的10us脉宽线性调频信号示意图；
图6为脉冲压缩后波形示意图。
图中：功率放大驱动及采样比较模块1；八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块2；功率放大模块3；功率放大器控制及电源模块4；级联功率放大器5；电源脉冲控制电路6；功率采样比较电路7；第一级放大器8；功率分配器9；并联功率放大器10；功率合成器11；电源转化电路12；脉冲控制电路13；脉冲包络产生电路14；八端口射频脉冲幅度控制微带网络驱动电路15；功率监测采样电路16；栅极脉冲控制电路17；漏极脉冲控制电路18；功率放大电路19；功率监测电路20；温度监测电路21；自适应增益调节控制电路22。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例：一种射频脉冲幅度控制微带网络的X波段功率放大系统，该系统由功率放大驱动及采样比较模块1，八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块2，功率放大模块3和功率放大器控制及电源模块4组成；雷达发射机产生的线性调频脉冲信号输入至功率放大驱动及采样比较模块1，并经八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块2再由功率放大模块3放大输出，参见图1。
功率放大驱动及采样比较模块1主要由级联功率放大器5和电源脉冲控制电路6及功率采样比较电路7连接构成，其中级联功率放大器5由第一级放大器8、功率分配器9、并联功率放大器10和功率合成器11依次连接组成，其主要是把雷达发射机产生的线性调频脉冲信号进行功率放大，同时监测输入信号的幅度是不是满足设计要求，与此同时，级联功率放大器5的供电电源也受到功率放大器控制及电源模块4的控制，当没有射频脉冲输入信号时，级联功率放大器5的电源被关闭，从而降低了功率放大器的功率损耗。
为实现总增益为25dB，输出1dB压缩点为200毫瓦的设计指标，功率放大驱动及采样比较模块1的级联功率放大器5第一级放大器8采用两个串联三极管放大器，然后把放大的信号通过射频功率分配器9平均分配后，将两路信号输入并联功率放大器10，最后通过射频功率合成器11把并联放大的信号由功率合成器11输出至八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块2；功率采样比较电路7使用15dB微带耦合电路耦合出部分输出功率，耦合信号通过射频检波射频二极管后转化为直流电平信号，这个直流信号和一个参考电压通过集成运算放大器比较后输出，如果检波后的直流信号幅度小于参考信号，表明输出功率没有达到设计指标；放大器设计基于各个放大器的S参数模型，再配合精准的软件仿真，采用微带线匹配的方式实现各级放大器之间的共轭阻抗匹配，从而最大化了级联功率放大器功率传输增益。
功率放大器控制及电源模块4由电源转化电路12、脉冲控制电路13，脉冲包络产生电路14，八端口射频脉冲幅度控制微带网络驱动电路15和功率监测采样电路16构成；其主要是给其它三个模块提供工作所需的各种电压，产生各种同步的脉冲控制信号，包络幅度控制信号，以及实时检查各个功率放大器的工作温度及输出功率，确保整个系统工作正常。功率放大器控制及电源模块4是整个固态功率放大系统的控制中枢和供电核心。
功率放大器控制及电源模块4中，电源脉冲控制电路13主要用于控制级联功率放大器5的供电电源，只有当雷达发射机产生的线性调频脉冲信号来到时，电源脉冲控制电路13才使级联功率放大器5工作，其他时候切断供电电源，从而降低了整个模块功耗，提高了级联功率放大器5的效率；
电源转化电路12使用多款电压转换芯片产生其它三个模块正常工作所需要的各种供电电压；脉冲控制电路13采用了现场可编程逻辑阵列芯片产生满足各种时序要求的脉冲控制信号，用于控制功率放大驱动及采样比较模块1中的级联功率放大器5的电源，以及产生功率放大模块3中栅极脉冲控制电路17和漏极脉冲控制电路18所需的时序控制逻辑。此外也用于产生脉冲包络产生电路14中所需要的幅度信息参数；脉冲包络产生电路14主要用于产生控制八端口射频脉冲幅度控制微带网络的幅度信号，此幅度信号通过数模转换芯片实现，产生后的脉冲幅度信号通过八端口射频脉冲幅度控制微带网络驱动电路15进行放大和幅度调节后再控制八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块2；功率监测采样电路16主要由模拟数字转换采样芯片组成，用于对固态放大器耦合出的直流电平进行采样。
八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块2受到来自功率放大器控制及电源模块4的脉冲包络产生电路14控制，从而可以对输入的雷达发射线性调频信号的包络进行幅度控制。八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块2采用4个90度射频微带混合耦合器环形连接的方式，其中左侧和右侧的两个90度混合耦合器分别作为射频发射信号的输入和输出端，上下两个90度混合耦合器作为射频发射信号的匹配端或反射端；通过在上下两路90度混合耦合器的直通端和耦合端添加变容二极管，电感和电阻，通过控制变容二极管的控制电压变化，使得上下两路90度混合耦器呈现不同的功率反射状况，当控制电压为高时，变容管的电容变小，对于射频信号阻抗变大，反射加强，使得输入的的射频信号从上下两个90度混合耦合器反射回来，通过最右侧的90度混合耦合器合成后输出；当控制变容二极管的电压信号减小时，变容二极管的电容加大，这时的有效阻抗变小，由于变容二极管后面采用匹配的电阻，从而输入的射频信号主要通过上下90度混合耦和器匹配传输到负载阻抗上，而通过右侧的90度混合耦合合成后的信号会产生极大的衰减。通过控制变容二极管上的电压信号的大小，就可以有效的调节输出信号包络的幅度大小，从而实现了对射频发射脉冲包络幅度的控制。
功率放大模块3由功率放大电路19和栅极脉冲控制电路17、漏极脉冲控制电路18、功率监测电路20、温度监测电路21及自适应增益调节控制电路22连接组成。功率放大模块3其中的功率放大电路19采用国产增益为28dB，输出1dB压缩点为25W的功率放大芯片；为确保功率放大器在运行中稳定，在设计功率放大电路19直流偏置射频微带电路以后，通过Keysight公司的5222网络分析仪测得功率放大芯片的S参数，然后使用端口延伸匹配，获得功率放大器芯片的最佳输入输出匹配参数，通过这些参数设计功率放大器的输入输出微带匹配电路，从而获得最佳的功率放大效果；功率放大电路19的上电工作过程是，栅极控制电平首先由低变高，然后漏极控制电平由低变高；功率放大电路19的截止时序是，首先栅极控制为由高变低，然后漏极控制电平再由高变低；
功率放大模块3中的温度监测电路21采用温度传感芯片，实时测试功率放大电路19的工作温度并传给功率放大器控制及电源模块4，当工作温度超过工作额定时，功率放大器控制及电源模块4会直接撤销功率放大器栅极和漏极电压，保护功率放大器不被烧毁；当温度发生部分变化时，自适应增益调节控制电路22会控制功率放大器的增益，从而确保功率放大电路19工作正常。
功率放大模块3中的功率监测电路20也是采用射频微带耦合电路，由于功率放大电路19的输出功率较大，采用耦合电路的隔离端作为输出端，然后通过射频检波二级管检波整流后得到代表功率大小的直流电平，这个直流电平通过功率放大器控制及电源模块4中的功率监测采样电路16对此直流信号进行数字采样。
图2展示了本实施例的实物布置示意图。功率放大驱动及采样比较模块1中的级联功率放大器5的第一级采用Qorvo公司的NLB400宽带砷化镓放大器，通过90度微带混合耦合器把NLB400放大器的输出平均分配到上下两路并联通路，在各并联通路上再通过两级串联Infineon公司BFP650F放大器对功率进一步放大，最后两路并联的功率再通过90度混合耦合器合成后输出。为了监测输出功率是否满足设计指标，通过15dB衰减微带耦合器，把输出功率的部分耦合出来，通过电容除去直流分量，再由Skyworks公司的SC-79射频检波二级管提取耦合信号的直流幅度信息，获得的直流幅度和参考幅度通过比较器后输出，如果耦合的直流幅度大于参考电压，则说明输出信号的功率达到设计指标。为降低功率放大驱动及采样比较模块的功耗，各级放大器都采用镜像电流源供电，而且镜像电源的参考电压需通过PNP型三极管BC857才能真正实现供电，BC857的集电极被来自功率放大器控制及电源模块4的脉冲控制电路13所控制，当雷达发射机产生的射频线性调频脉冲信号来到时，脉冲控制电路13会产生一个同步脉冲控制信号，给BC857的集电极一个高电平，使得BC857导通，从而级联功率放大器5开始工作，而当射频线性调频信号结束后，脉冲控制信号也会变为低电平，使得整个级联功率放大器停止工作。这样就减小了整个模块的功耗，提高了级联功率放大器的效率。
经级联功率放大器5放大后，射频线性调频信号进入了八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块2，其由4个90度微带混合耦合器环形连接而成。射频信号从左侧耦合器输入，耦合器的隔离端连接了2个并联的100欧姆电阻，而且成T型连接，这可以在射频上减小电阻中电感的互耦程度，从而使得两个100欧并联电阻值趋近于50欧姆匹配值。输入的射频信号分别通过直通端和耦合端，两个信号各自进入上下两个90度微带耦合器，上下两个耦合器的直通端和耦合端都串接了变容二极管，电感和50欧姆电阻。变容二极管受到来自八端口脉冲幅度控制网络驱动电路的幅度调制信号控制，当调制电压变高时，变容二极管的电容减小，变容二极管的阻抗变大，这样传输到耦合端和直通端的射频信号会被反射回来，反射的信号会在原来的隔离端合成输出，在上下90度微带混合耦合器隔离端的信号又同通过右侧的90度混合耦合器合成后输出。由于可以通过不同的幅度控制电压，控制变容二极管的等效阻抗，改变最后八端口输出功率。八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块2的动态范围可以达到25dB。从而可以有效的对发射的调频连续波信号的包络进行幅度控制。
发射的射频调频连续波信号通过八端口射频脉冲幅度控制微带网络后进入了功率放大模块3。通过一款1dB压缩点为25瓦、增益为28dB的国产功率放大芯片进行功率放大后最后输出。为了监测输出功率大小，通过20dB微带耦合器的隔离端耦合出一部分输出功率，经射频电容去除直流分量后，再通过Sc-97射频检波二级管检波电路转化为直流电平，输出的直流电平通过集成运算放大器放大后，由功率放大器控制及电源模块4中的功率监测采用电路数据采样。为了确保功率放大器工作正常，设计加入德州仪器LM74CIM-5温度传感器，温度传感器被布局在功率放大器下方，当功率放大器超出额定工作温度时，功率放大器控制及电源模块4会产生控制信号，直接切断功率放大器的供电电压。为了克服功率放大器门限阈值随温度升高降低的特性，通过自适应增益调节控制电路22，当温度升高时，适当降低功率放大器栅极的偏置电压。自适应增益调节控制电路22主要基于集成运算放大器和负温度系数的热敏电阻组成的正向放大电路。当温度升高时，热敏电阻的阻值变小，正向放大器的增益减小，从而栅极的电压也相应减小。为了降低整个功率放大模块的功耗，采用推挽电路实现了栅极、漏极脉冲控制电路。推挽电路的控制来自功率放大器及电源模块的脉冲控制电路。
功率放大器控制及电源模块4中的电源转化电路12采用多款电源转换芯片产生了其它各个模块需要的供电电压。脉冲控制电路13使用了Xilinx的现场可编程阵列逻辑阵列(FPGA)，可以根据雷达发射机同触发信号，同步产生各个模块所需的时序控制脉冲，用于控制各个模块放大器的工作状态。此外FPGA控制ADI公司的AD9705数模转换器产生了脉冲包络幅度控制信号，此信号通过集成运算放大器的放大和电压调整后输送到八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块2，用于控制射频脉冲的幅度。于此同时功率监测采样电路16使用ADI公司的高速模数转换器AD9609，实时采样功率放大器耦合出来的直流信号。
由图3和图4可知，通过八端口射频脉冲幅度控制微带网络的幅度控制，脉冲压缩后的波形旁瓣幅度由原来的0.12下降为0.09。下降了37％。从而有效的实现了对旁瓣幅度的抑制。
作为对比，图5和图6展示了现有技术的雷达接收的信号特性，图5为固态脉冲压缩体制雷达发射机产生的一个10us脉宽的线性调频信号，图6为雷达接收机对回波信号脉冲压缩后的波形。由图6可知，现有技术的雷达接收的信号，经过脉冲压缩后，波形的脉宽减小，但与此同时在主瓣波形周围产生了旁瓣波形，这个旁瓣信号会极大影响雷达对旁瓣附近小目标的发现能力，而且也会使雷达回波显示效果变差。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.基于八端口射频脉冲幅度控制微带网络的X波段功率放大系统，其特征是，系统由功率放大驱动及采样比较模块、八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块、功率放大模块和功率放大器控制及电源模块组成；雷达发射机产生的线性调频脉冲信号输入至功率放大驱动及采样比较模块，并经八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块再由功率放大模块放大输出；功率放大器控制及电源模块对整个固态功率放大系统进行控制和供电；功率放大驱动及采样比较模块主要由级联功率放大器、电源脉冲控制电路和功率采样比较电路连接构成，其中级联功率放大器由第一级放大器、功率分配器、并联功率放大器和功率合成器依次连接组成；八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块受到来自功率放大器控制及电源模块的脉冲包络产生电路控制，从而可以对输入的雷达发射线性调频信号的包络进行幅度控制；功率放大模块由功率放大电路和栅极脉冲控制电路、漏极脉冲控制电路、功率监测电路、温度监测电路及自适应增益调节控制电路连接组成；功率放大器控制及电源模块由电源转化电路、脉冲控制电路，脉冲包络产生电路、八端口射频脉冲幅度控制微带网络驱动电路和功率监测采样电路构成；其主要是给其它三个模块提供工作所需的各种电压，产生各种同步的脉冲控制信号，包络幅度控制信号，以及实时检查各个功率放大器的工作温度及输出功率，确保整个系统工作正常。
2.根据权利要求1所述的基于八端口射频脉冲幅度控制微带网络的X波段功率放大系统，其特征是，功率放大驱动及采样比较模块的级联功率放大器第一级放大器采用两个串联三极管放大器，然后把放大的信号通过射频功率分配器平均分配后，将两路信号输入并联功率放大器，最后通过射频功率合成器把并联放大的信号由功率合成器输出至八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块；功率采样比较电路使用15dB微带耦合电路耦合出部分输出功率，耦合信号通过射频检波射频二极管后转化为直流电平信号，这个直流信号和一个参考电压通过集成运算放大器比较后输出，如果检波后的直流信号幅度小于参考信号，表明输出功率没有达到设计指标；电源脉冲控制电路主要用于控制级联功率放大器的供电电源，只有当雷达发射机产生的线性调频脉冲信号来到时，电源脉冲控制电路才使级联功率放大器工作，其他时候切断供电电源。
3.根据权利要求1或2所述的基于八端口射频脉冲幅度控制微带网络的X波段功率放大系统，其特征是，八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块采用4个90度射频微带混合耦合器环形连接的方式，其中左侧和右侧的两个90度混合耦合器分别作为射频发射信号的输入和输出端，上下两个90度混合耦合器作为射频发射信号的匹配端或反射端；通过在上下两路90度混合耦合器的直通端和耦合端添加变容二极管，电感和电阻，通过控制变容二极管的控制电压变化，使得上下两路90度混合耦器呈现不同的功率反射状况，当控制电压为高时，变容管的电容变小，对于射频信号阻抗变大，反射加强，使得输入的的射频信号从上下两个90度混合耦合器反射回来，通过最右侧的90度混合耦合器合成后输出；当控制变容二极管的电压信号减小时，变容二极管的电容加大，这时的有效阻抗变小，由于变容二极管后面采用匹配的电阻，从而输入的射频信号主要通过上下90度混合耦和器匹配传输到负载阻抗上，而通过右侧的90度混合耦合合成后的信号会产生极大的衰减；通过控制变容二极管上的电压信号的大小，就可以有效的调节输出信号包络的幅度大小，从而实现了对射频发射脉冲包络幅度的控制。
4.根据权利要求3所述的基于八端口射频脉冲幅度控制微带网络的X波段功率放大系统，其特征是，功率放大模块主要由功率放大电路、栅极脉冲控制电路、漏极脉冲控制电路、功率监测电路、温度监测电路和自适应增益调节控制电路组成；功率放大模块中的功率放大电路采用国产增益为28dB，输出1dB压缩点为25W的功率放大芯片；通过栅极脉冲控制电路和漏极脉冲控制电路可以控制功率放大器导通工作的时间；功率放大器的上电工作过程是，栅极控制电平首先由低变高，然后漏极控制电平由低变高；功率放大器的截止时序是，首先栅极控制为由高变低，然后漏极控制电平再由高变低；温度监测电路采用温度传感芯片，实时测试功率放大器的工作温度并传给功率放大器控制及电源模块，当工作温度超过工作额定时，放大器控制及电源模块会直接撤销功率放大器栅极和漏极电压，保护功率放大器不被烧毁；当温度发生部分变化时，自适应增益调节控制电路会控制功率放大器的增益，从而确保功率放大器工作正常；功率监测电路采用射频微带耦合电路，由于功率放大器的输出功率较大，采用耦合电路的隔离端作为输出端，然后通过射频检波二级管检波整流后得到代表功率大小的直流电平，这个直流电平通过功率放大器控制及电源模块中的功率监测采样电路对此直流信号进行数字采样。
5.根据权利要求4所述的基于八端口射频脉冲幅度控制微带网络的X波段功率放大系统，其特征是，功率放大器控制及电源模块是整个固态功率放大系统的控制中枢和供电核心，其主要由电源转化电路，脉冲控制电路，脉冲包络产生电路，八端口射频脉冲幅度控制微带网络驱动电路和功率监测采样电路构成；其中电源转化电路使用多款电压转换芯片产生其它三个模块正常工作所需要的各种供电电压；脉冲控制电路采用了现场可编程逻辑阵列芯片产生满足各种时序要求的脉冲控制信号，用于控制功率放大驱动及采样比较模块中级联功率放大器的电源，以及产生功率放大模块中栅极和漏极脉冲控制电路所需的时序控制逻辑；此外也用于产生脉冲包络产生电路中所需要的幅度信息参数；脉冲包络产生电路主要用于产生控制八端口射频脉冲幅度控制微带网络的幅度信号，此幅度信号通过数模转换芯片实现，产生后的脉冲幅度信号通过八端口射频脉冲幅度控制微带网络驱动电路进行放大和幅度调节后再控制八端口射频脉冲幅度控制微带网络模块；功率监测采样电路主要由模拟数字转换采样芯片组成，用于对固放大器耦合出的直流电平进行采样。
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