CN203872138U - 一种Ka频段低噪声放大器 - Google Patents
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Abstract
一种Ka频段低噪声放大器，包括：波导-微带转换、直流馈针、射频电路板、波导口、载体板、上盖板、同轴连接器、电源板、接地柱、穿芯电容、壳体、下盖板、构型压块、活动隔筋；波导口与壳体连接为一体，波导口与波导-微带转换的一端相连，射频电路板的输出端通过同轴连接器将射频电路板处理后的信号输出，构型压块将射频电路板和载体板压住固定在壳体上，活动隔筋插入构形压块形成的卡槽中用于增加电路隔离度，防止放大器产生自激；通过构型压块布局设计实现了加工工艺简单，成本较低的毫米波低噪声放大器的腔体结构，同时采用封装MMIC单片设计，实现工艺的简单，易于加工，成本较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种Ka频段低噪声放大器，属于射频电路设计领域。
背景技术
毫米波在雷达、电子对抗以及毫米波通信等方面已得到广泛应用，在有些应用场合，它是唯一可行的方案。随着卫星通信及测控系统的发展，卫星通信已从传统的C频段、Ku频段上升到Ka频段，同时测控体制也已从传统的S频段上升到Ka频段。在这些系统中，Ka频段低噪声放大器是系统中的一个重要的部分，其噪声系数指标和增益指标直接影响系统的接收灵敏度。
由于Ka频段频率高，在放大器的设计中分析腔体波导的截止频率，使其远离工作频带，如果工作频率高于腔体波导的截止频率，腔体内就可能产生波导型的传播。在电路的微波元器件和微带线的不均匀处都会产生微波辐射。这些辐射在腔体中传播会形成反馈，过强的反馈，会引起自激振荡。同时在放大器的设计中希望放大器模块附近的场尽量小，需要采用异形腔体改变腔体内的场分布。为了避免放大器产生波导传输模式和减小放大器模块附近的场强，屏蔽腔体的宽度和高度尺寸都非常小，且不规则，需要加工非常复杂的异形腔体结构。
目前Ka频段低噪声放大器多采用裸芯片电路、MIC微组装工艺方式实现。但产品机加及表面处理要求高，实现工艺复杂，且裸芯片需要气密结构，故维修性差，成本高。
如中国专利公开号CN201069816Y的“Ka波段毫米波功率放大器”，该专利公开了一种Ka波段功率放大器，采用了两级裸芯片电路、MIC微组装工艺技术实现，其工艺要求较高，异形腔体结构复杂，维修性差。
如中国专利公开号CN202068378U的“Ka波段混频器盒”，该专利公开了一种Ka波段混频器盒，盒体结构复杂，且须镀金，加工成本较高。
本实用新型内容
本实用新型的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种Ka频段低噪声放大器，通过构型压块布局设计实现了加工工艺简单，成本较低的毫米波低噪声放大器的腔体结构。
本实用新型的技术解决方案是：
一种Ka频段低噪声放大器，包括波导-微带转换、直流馈针、射频电路板、波导口、载体板、上盖板、同轴连接器、电源板、接地柱、穿芯电容、壳体、下盖板、多个构型压块、活动隔筋；
波导口作为放大器输入端口与壳体连接为一体，波导口与用于实现宽带波导-微带转换的波导-微带转换的一端相连，波导-微带转换焊装在壳体上表面，波导-微带转换的另一端与射频电路板的输入端相连，射频电路板的输出端通过同轴连接器将射频电路板处理后的信号输出，射频电路板焊接在载体板上，多个将射频电路板和载体板压住固定在壳体上，活动隔筋插入构形压块形成的卡槽中，并由上盖板压住固定，用于增加电路隔离度，防止放大器产生自激；构型压块、构型压块、构型压块、构型压块和构型压块构成异性腔体结构；电源板固定在壳体下表面，电源板的输出端通过直流馈针给射频电路板供电，电源板通过穿芯电容与外接电源相连，接地柱接地。
所述射频电路板包括两级放大器和两极衰减器。
所述多个构型压块为形状各异的金属块。
所述电源板输出稳定的+5V电压。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：
(1)本实用新型通过采用封装MMIC单片设计，实现工艺简单，屏蔽腔体的宽度和高度尺寸通过构形压块实现，腔体本身的结构相对比较简单，同时构形压块也是改善腔体内的场分布的方式，通过采用构形压块设计改变腔体内的场分布，使放大器模块附近的场尽量小。
(2)本实用新型工艺简单，用封装的器件设计不用实现结构的气密，利用构形压块实现所需的异型腔体结构，同时固定电路板，省去电路板的固定螺钉或焊接工序，可降低结构和电路板的加工难度，同时便于拆卸和维修。
附图说明
图1为本发明Ka频段低噪声放大器的剖面结构示意图；
图2为本发明Ka频段低噪声放大器去掉上盖板后示意图；
图3为本发明Ka频段低噪声放大器去掉下盖板后示意图；
图4为本发明Ka频段低噪声放大器载体板示意图；
图5为本发明Ka频段低噪声放大器射频电路板示意图；
图6为本发明Ka频段低噪声放大器射频载体板示意图；
图7为本发明Ka频段低噪声放大器构形压块示意图；
图8为本发明Ka频段低噪声放大器活动隔筋示意图；
图9为本发明Ka频段低噪声放大器原理图；
图10为本发明Ka频段低噪声放大器壳体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的描述。
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的描述。
如图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10所示，一种Ka频段低噪声放大器，包括：波导-微带转换1、直流馈针2、射频电路板3、波导口4、载体板5、上盖板6、同轴连接器7、电源板8、接地柱9、穿芯电容10、壳体11、下盖板12、构型压块13、构型压块14、构型压块15、构型压块16、构型压块17、活动隔筋18、活动隔筋19；
波导口4作为放大器输入端口与壳体11连接为一体，波导口4与用于实现宽带波导-微带转换的波导-微带转换1的一端相连，波导-微带转换1焊装在壳体11上表面，波导-微带转换1的另一端与射频电路板3的输入端相连，射频电路板3的输出端通过同轴连接器7将射频电路板3处理后的信号输出，射频电路板3焊接在载体板5上，构型压块13、构型压块14、构型压块15、构型压块16和构型压块17将射频电路板3和载体板5压住固定在壳体11上，活动隔筋18和19插入构型压块的卡槽中，并由上盖板6压住固定，用于增加电路隔离度，防止放大器产生自激；构型压块13、构型压块14、构型压块15、构型压块16和构型压块17构成异形腔体结构；电源板8固定壳体11下表面上，电源板8的输出端通过直流馈针2给射频电路板3供电，电源板8通过穿芯电容10与外接电源相连，接地柱9与地相连。
射频电路板3包括两级放大器和两级衰减器。
构型压块13、构型压块14、构型压块15、构型压块16和构型压块17为形状各异的金属块，其和壳体11构成毫米波传输的异形腔体结构。
电源板8输出稳定的+5V电压。
本实用新型的工作原理为：输入信号通过波导口4输入，然后由波导-微带转换1耦合进入射频电路板3的输入端，通过电路板上两级放大电路进行放大，放大电路原理图如图9所示，放大后的信号最后通过同轴连接器7输出
本实用新型采用两级封装MMIC单片设计、贴片电装工艺实现，工艺简单维修性好。利用活动隔筋、构型压块和上盖板形成连续的异形屏蔽腔，腔体自身的结构加工实现容易。射频电路板3与载体板5焊接为一个整体射频载体板，射频载体板由构型压块压住固定，无需额外的螺钉固定或焊接。活动隔筋插入构型压块形成的卡槽中，并由上盖板压住固定，用于增加电路隔离度，防止放大器产生自激。
下面以一个具体实施例说明本实用新型的具体结构和工作原理
此实例是我们设计的一种Ka频段低噪声放大器，实测主要技术指标如下：
1)工作频率25.0～26.0GHz
2)增益：≥35dB
3)噪声系数：≤2.6dB
4)输入驻波比：≤2.0：1
5)输入驻波比：≤2.0：1
6)输出P-1dB：≥+10dBm
实现结构为：输入为BJ260波导口，输出为2.92K。构型压块的相关尺寸为：构型压块2尺寸宽边、窄边尺寸分别为14.3mm、5.4mm；构型压块1尺寸宽边、窄边尺寸分别为17.2mm、3.8mm；构型压块3尺寸宽边、窄边尺寸分别为7.4mm、4.0mm；构型压块4尺寸宽边、窄边尺寸分别为13.9mm、3.8mm；构型压块5尺寸宽边、窄边尺寸分别为11.9mm、3.6mm；对本发明的各组成部件、位置关系及连接方式在不改变其功能的情况下，进行的等效变换或替代，也落入本发明的保护范围。本发明未详细阐述的部分属于本领域公知技术。
本实用新型说明书中未作详细描述的内容属于本领域技术人员的公知技术。
Claims (4)
1.一种Ka频段低噪声放大器，其特征在于包括：波导-微带转换(1)、直流馈针(2)、射频电路板(3)、波导口(4)、载体板(5)、上盖板(6)、同轴连接器(7)、电源板(8)、接地柱(9)、穿芯电容(10)、壳体(11)、下盖板(12)、构型压块(13)、构型压块(14)、构型压块(15)、构型压块(16)、构型压块(17)、第一活动隔筋(18)、第二活动隔筋(19)；
波导口(4)作为放大器输入端口与壳体(11)连接为一体，波导口(4)与用于实现宽带波导-微带转换的波导-微带转换(1)的一端相连，波导-微带转换(1)焊装在壳体(11)上表面，波导-微带转换(1)的另一端与射频电路板(3)的输入端相连，射频电路板(3)的输出端通过同轴连接器(7)将射频电路板(3)处理后的信号输出，射频电路板(3)焊接在载体板(5)上，构型压块(13)、构型压块(14)、构型压块(15)、构型压块(16)和构型压块(17)将射频电路板(3)和载体板(5)压住固定在壳体(11)上，第一活动隔筋(18)和第二活动隔筋(19)插入构形压块形成的卡槽中，并由上盖板(6)压住固定，用于增加电路隔离度，防止放大器产生自激；构型压块(13)、构型压块(14)、构型压块(15)、构型压块(16)和构型压块(17)构成异性腔体结构；电源板(8)固定在壳体(11)下表面，电源板(8)的输出端通过直流馈针(2)给射频电路板(3)供电，电源板(8)通过穿芯电容(10)与外接电源相连，接地柱(9)接地。
2.根据权利要求1所述的一种Ka频段低噪声放大器，其特征在于：所述射频电路板(3)包括两级放大器和两极衰减器。
3.根据权利要求1所述的一种Ka频段低噪声放大器，其特征在于：所述构型压块(13)、构型压块(14)、构型压块(15)、构型压块(16)和构型压块(17)为形状各异的金属块。
4.根据权利要求1所述的一种Ka频段低噪声放大器，其特征在于：所述电源板(8)输出稳定的+5V电压。
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Cited By (2)
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| CN110739920A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-01-31 | 南京屹信航天科技有限公司 | 一种Ka波段功率放大器 |
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2014
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Cited By (3)
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