CN202210778U - 一种应用于雷达和微波通讯的限幅放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于雷达和微波通讯的限幅放大器，包括盒体和内部电路，所述盒体包括槽体（1）以及密封该槽体（1）的盒盖（2），槽体（1）的侧壁上设有信号接入口（3）、控制端口（8）、射频输出口（9）及电源输入口（10），所述内部电路包括依次串联的同轴传输线（6）、微带传输线（7）、放大器、滤波器以及射频连接器，同轴传输线（6）的始端与信号接入口（3）连接，放大器和滤波器通过导线分别与电源输入口（10）连接，射频连接器与射频输出口（9）连接。本实用新型采用上述结构，能承受高功率信号，同时不需要外加散热装置即可实现工作温度的平衡，使限幅电路工作更加稳定。

Description

一种应用于雷达和微波通讯的限幅放大器

技术领域

本实用新型涉及一种限幅放大器，具体是一种应用于雷达和微波通讯的限幅放大器。

背景技术

在现有技术中，用于雷达和微波通讯S波段T/R组件中的信号接收前端微波电路模块是一种在宽频带内具有很高的功率（S波段内峰值功率大于1.2kW），并具有很长的脉冲（高达200μs）和高占空比（15%）的微波集成电路模块。T/R组件安装在一个提供射电屏蔽并由适当流体冷却的矩形金属外壳内，它由电源板，RF微波组件（低功率微波板，驱动放大器板，10个双晶体管（功放块）低插损合成器，高功率收发开关，无源功率限幅器，控制板）组成，电源板和微波组件放在一个冷板上，在合成器的输出端有一个保证T/R功能的高功率收发开关。为了减少合成器的插损和组件的成本，末级功放管的数量限制到8个。为了满足峰值输出功率大于1.2kW的要求，它必须开发出用两个晶体管与低阻抗Wilkinson合成器合成的功放。在靠近末级晶体管的边缘放了一个温度传感器，它与主板上的控制回路结合，使输出功率可以调节。输出功率然后由一个两路功分器一分为二，每路功分器向一个由单个功放块组成的驱动器提供功率，之后，一个由两级Wilkinson分配器组成的4路功分器用来激励4个并行输出级（功放块）。 然后，一个8通道功率合成器将8个功放的功率合成，在合成器内含有一个谐波滤波器，提供较强的谐波衰减（＞60dBc）。接收支路前面有一个高功率限幅器，它保护接收通道的输入端（噪声很低的放大器），它由两级PIN二极管组成。输入端有一个耦合器和一个检波器向主板提供输入功率的信号，一旦输入端有高功率，控制板将自动关掉组件。幅度控制用一个动态30dB的数字衰减器来实现，系统的一个很重要的参数是衰减前后的相位变化。

目前公知的高功率限幅放大模块接收大功率信号时，信号能量一部分被限幅二极管反射，而另一部分被限幅二极管吸收，使二极管和限幅电路产生大量热量，导致电子元器件工作环境温度的升高，影响元器件正常工作，长期工作会导致元器件烧坏。针对国内外相关限幅放大模块电路产品，散热的方式主要有以下三种，一是采用增大产品盒体底座金属体积提高散热面积或在产品外壳增加散热片装置的方式，二是采用在产品主要散热区域安装金属折叠式导管用水循环制冷方式使工作温度保持平衡，三是在产品主要散热区域安装风扇或排气管利用风循环制冷方式来解决温度的升高。以上三种散热方式都会造成产品体积增加大于190mm×140mm×47.2mm，同时也增加产品成本，不利于安装和使用，也为设计方案增加了难度。

实用新型内容

本实用新型提供了一种应用于雷达和微波通讯的限幅放大器，解决了以往限幅放大器难以承受高功率信号或者需要外加散热装置以平衡工作温度的问题。

本实用新型为解决技术问题主要通过以下技术方案实现：一种应用于雷达和微波通讯的限幅放大器，包括盒体和内部电路，所述盒体包括槽体以及密封该槽体的盒盖，槽体的侧壁上设有信号接入口、控制端口、射频输出口及电源输入口，所述内部电路包括依次串联的同轴传输线、微带传输线、放大器、滤波器以及射频连接器，同轴传输线上连接有大功率PIN二极管，大功率PIN二极管上套接有散热块螺杆，微带传输线上连接有限幅二极管D，限幅二极管D的正极与微带传输线连接，限幅二极管D的负极接地，同轴传输线的始端与信号接入口连接，放大器和滤波器通过导线分别与电源输入口连接，射频连接器与射频输出口连接。电源输入口接入经过处理的电源信号，为放大器和滤波器提供能量；由于信号能量一部分被二极管反射，而另一部分被二极管吸收，使二极管和限幅电路产生大量热量，导致电子元器件工作环境温度的升高，此时散热块螺杆能起到很好的散热效果。

所述同轴传输线为设有盲孔的内导体杆金属棒，大功率PIN二极管的正极通过盲孔与内导体杆金属棒连接，大功率PIN二极管的负极接地。

所述内导体杆金属棒上的盲孔有2N个，其中N为正整数，每两个盲孔相对应为一组。

所述内导体杆金属棒上至少连接有1组大功率PIN二极管。

所述相邻组的大功率PIN二极管之间的距离为波长的四分之一。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点和有益效果：

（1）本实用新型的同轴线上连接了大功率PIN二极管，起到了很好的限幅效果，同时在二极管上套接散热块螺杆，有效地提高了二极管及限幅电路的散热性，使得整个限幅电路的工作更加稳定。

（2）本实用新型结构简单，易于实现，具有较强的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的盒体的主视图；

图2为本实用新型的盒体的后视图；

图3为本实用新型的内部电路的结构示意图。

附图中所对应的附图标记为：1、槽体，2、盒盖，3、信号接入口，4、散热块螺杆，5、大功率PIN二极管，6、同轴传输线，7、微带传输线，8、控制端口，9、射频输出口，10、电源输入口。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例：

如图1、图2及图3所示，本实用新型包括盒体和内部电路，盒体包括槽体1以及密封该槽体1的盒盖2。

本实施例的槽体1的侧壁上设有信号接入口3、控制端口8、射频输出口9及电源输入口10。

本实施例的内部电路包括依次串联的同轴传输线6、微带传输线7、放大器、滤波器以及射频连接器，同轴传输线6的始端与信号接入口3连接，同轴传输线6为设有盲孔的内导体杆金属棒，内导体杆金属棒上的盲孔有2N个，其中N为正整数，每两个盲孔相对应为一组，内导体杆金属棒连接有大功率PIN二极管5，大功率PIN二极管5的正极通过盲孔与内导体杆金属棒连接，大功率PIN二极管5的负极接地，微带传输线7上连接有限幅二极管D，限幅二极管D的正极与微带传输线7连接，限幅二极管D的负极接地。

作为优选，本实施例的内导体杆金属棒上连接有两组大功率PIN二极管5，两组大功率PIN二极管5之间的距离为波长的四分之一。

本实施例的放大器和滤波器通过导线分别与电源输入口10连接，射频连接器与射频输出口9连接。

本实用新型的工作原理为：首先，信号经信号接入口3输入，接着依次通过同轴传输线型的限幅电路、微带传输线型的限幅电路，再经过放大器和滤波器的作用，最后通过射频连接器从射频输出口输出。 

如上所述，则能很好地实现本实用新型。 

Claims (5)

1.一种应用于雷达和微波通讯的限幅放大器，其特征在于：包括盒体和内部电路，所述盒体包括槽体（1）以及密封该槽体（1）的盒盖（2），槽体（1）的侧壁上设有信号接入口（3）、控制端口（8）、射频输出口（9）及电源输入口（10），所述内部电路包括依次串联的同轴传输线（6）、微带传输线（7）、放大器、滤波器以及射频连接器，同轴传输线（6）上连接有大功率PIN二极管（5），大功率PIN二极管（5）上套接有散热块螺杆（4），微带传输线（7）上连接有限幅二极管D，限幅二极管D的正极与微带传输线（7）连接，限幅二极管D的负极接地，同轴传输线（6）的始端与信号接入口（3）连接，放大器和滤波器通过导线分别与电源输入口（10）连接，射频连接器与射频输出口（9）连接。

2.根据权利要求1所述的一种应用于雷达和微波通讯的限幅放大器，其特征在于：所述同轴传输线（6）为设有盲孔的内导体杆金属棒，大功率PIN二极管（5）的正极通过盲孔与内导体杆金属棒连接，大功率PIN二极管（5）的负极接地。

3.根据权利要求2所述的一种应用于雷达和微波通讯的限幅放大器，其特征在于：所述内导体杆金属棒上的盲孔有2N个，其中N为正整数，每两个盲孔相对应为一组。

4.根据权利要求3所述的一种应用于雷达和微波通讯的限幅放大器，其特征在于：所述内导体杆金属棒上至少连接有1组大功率PIN二极管（5）。

5.根据权利要求4任一项所述的一种应用于雷达和微波通讯的限幅放大器，其特征在于：所述相邻组的大功率PIN二极管（5）之间的距离为波长的四分之一。

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