CN205105174U - 一种高频功率放大器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高频功率放大器，包括带通滤波器、前级功放单元、中间级功放单元、分配器、末级功放单元、大功率合成器、耦合器、检波器、采样控制电路、温度监测单元和电源,所述带通滤波器、前级功放单元、中间级功放单元、分配器、末级功放单元、大功率合成器、耦合器依次串接，所述采样控制电路的信号输出端与前级功放单元连通，所述检波器和温度监测单元的信号输出端与采样控制电路的信号输入端连接。与现有技术相比，本实用新型为全固态功率放大器，采用先进的GaN？HEMT大功率管技术，合理设计功放链路，并优化链路功率和增益分配，保证整机的高效率、高可靠性，并满足体积和重量要求，从而保证功放的先进性。

Description

一种高频功率放大器

技术领域

本实用新型涉及一种高频功率放大器，尤其涉及一种800MHz～2000MHz200W的高频功率放大器。

背景技术

在无线电通信领域，无论是什么形式的发射机，我们都能看到射频功率放大器在整个无线电通信领域所扮演着重要的角色，射频功率放大器的主要作用是在发射频率上，将低电平信号放大到远距离传输所要求的功率电平。现有的宽频带功放设备的效率、可靠性均不能满足800MHz～2000MHz200W功率放大模块的使用要求。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种解决上述问题，设计合理的800MHz～2000MHz200W功率放大器，该功率放大器能保证整机的高效率、高可靠性，并满足体积和重量要求，从而保证功率放大器的先进性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种高频功率放大器，包括带通滤波器、前级功放单元、中间级功放单元、分配器、末级功放单元、大功率合成器、耦合器、检波器、采样控制电路、温度监测单元和电源,所述带通滤波器、前级功放单元、中间级功放单元、分配器、末级功放单元、大功率合成器、耦合器依次串接，所述采样控制电路的信号输出端与前级功放单元连通，所述检波器和温度监测单元的信号输出端与采样控制电路的信号输入端连接，所述检波器的信号采集端与耦合器连通。

作为优选，所述前级功放单元主要由四级放大器，以及一只限幅器、一只温补衰减器、一只正交功率分配器和一只正交功率合成器组成，射频信号经第一级放大器放大送入限幅器，经限幅器后由温补衰减器送入第二级、第三级放大器放大，第三级放大器放大后，经一只正交电桥分成幅度相同相位相差90度的两路信号，经第四级两只相同的放大器放大，再经一只正交电桥合成，输出射频信号。

作为优选，所述中间级功放单元由一只正交功率分配器、两只功放管和一只正交功率合成器和吸收负载组成，射频信号首先经过正交功率分配器分成幅度相同相位相差90度的两路信号，这两路信号分别经过两只功放管放大，最后再经过正交功率合成器合成，输出射频信号。

作为优选，所述末级功放单元由一只同相功率分配器、一只同相功率合成器和三个相同中间级功放单元组成。

作为优选，所述功率合成器采用结型多路同相合成器。

作为优选，所述采样控制电路是由采样放大电路、驻波及过温保护电路组成。

作为优选，所述通滤波器采用的LC带通滤波器。

作为优选，所述电源为各个单元提供稳定的28V直流电源。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：本实用新型为全固态功率放大器，采用先进的GaNHEMT大功率管技术，合理设计功放链路，并优化链路功率和增益分配，保证整机的高效率、高可靠性，并满足体积和重量要求，从而保证功放的先进性。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型前级功放单元的原理框图。

具体实施方式

下面将对本实用新型作进一步说明。

实施例：参见图1、图2，一种高频功率放大器，包括带通滤波器、前级功放单元、中间级功放单元、分配器、末级功放单元、大功率合成器、耦合器、检波器、采样控制电路、温度监测单元和电源,所述带通滤波器、前级功放单元、中间级功放单元、分配器、末级功放单元、大功率合成器、耦合器依次串接，所述采样控制电路的信号输出端与前级功放单元连通，所述检波器和温度监测单元的信号输出端与采样控制电路的信号输入端连接，所述检波器的信号采集端与耦合器连通。本实用新型的链路完成小信号的放大，耦合器耦合入射信号和反射信号送采样控制电路，采样控制电路完成对入射功率、反射功率、工作温度、工作电压的取样和放大，当工作参数超过设定门限时，关断前级功放电源，从而实现功放的保护。

带通滤波器采用的LC带通滤波器，在激励信号进入放大链路之前，先让信号通过带通滤波器，其作用是抑制带外杂波信号，以防止其对功放造成损伤。

所述前级功放单元主要由四级放大器，一只限幅器RLM-33+和一只温补衰减器、一只正交3dB功率分配器和一只正交3dB功率合成器组成。射频信号经第一级放大器放大送入限幅器，经限幅器后由温补衰减器送入第二级、第三级放大器放大，第三级放大器放大后，经一只正交3dB电桥分成幅度相同相位相差90度的两路信号，经第四级两只相同的放大器放大，再经一只正交3dB电桥合成，输出大于10W射频信号。

所述中间级功放单元由一只正交3dB功率分配器、连只CREEGaNHEMT功放管和一只正交3dB功率合成器和吸收负载组成。射频信号首先经过正交3dB功率分配器分成幅度相同相位相差90度的两路信号，这两路信号分别经过两只GaNHEMT功放管放大，最后再经过正交3dB功率合成器合成，输出大于100W射频信号。

所述末级功放单元由一只同相功率分配器、一只同相功率合成器和三个相同中间级功放单元组成。功率分配器采用威尔金森同相功率合成器，用微带线实现，承受功率大于100W。功率合成器采用结型多路同相合成器，用微带线实现，承受功率大于350W。

所述采样控制电路是由采样放大电路、驻波及过温保护电路组成，采样控制电路实时采集功率放大模块的模拟参量，设定控制状态量，完成对功率放大模块的驻波及过温保护。

所述电源为各个单元提供稳定的28V直流电源。28V供电，增益大于8dB，工作在AB类，最低效率可达到45％。

以上对本实用新型所提供的一种高频功率放大器进行了详尽介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，对本实用新型的变更和改进将是可能的，而不会超出附加权利要求所规定的构思和范围，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种高频功率放大器，其特征在于：包括带通滤波器、前级功放单元、中间级功放单元、分配器、末级功放单元、大功率合成器、耦合器、检波器、采样控制电路、温度监测单元和电源,所述带通滤波器、前级功放单元、中间级功放单元、分配器、末级功放单元、大功率合成器、耦合器依次串接，所述采样控制电路的信号输出端与前级功放单元连通，所述检波器和温度监测单元的信号输出端与采样控制电路的信号输入端连接，所述检波器的信号采集端与耦合器连通。

2.根据权利要求1所述的一种高频功率放大器，其特征在于：所述前级功放单元主要由四级放大器，以及一只限幅器、一只温补衰减器、一只正交功率分配器和一只正交功率合成器组成，射频信号经第一级放大器放大送入限幅器，经限幅器后由温补衰减器送入第二级、第三级放大器放大，第三级放大器放大后，经一只正交电桥分成幅度相同相位相差90度的两路信号，经第四级两只相同的放大器放大，再经一只正交电桥合成，输出射频信号。

3.根据权利要求1所述的一种高频功率放大器，其特征在于：所述中间级功放单元由一只正交功率分配器、两只功放管和一只正交功率合成器和吸收负载组成，射频信号首先经过正交功率分配器分成幅度相同相位相差90度的两路信号，这两路信号分别经过两只功放管放大，最后再经过正交功率合成器合成，输出射频信号。

4.根据权利要求1所述的一种高频功率放大器，其特征在于：所述末级功放单元由一只同相功率分配器、一只同相功率合成器和三个相同中间级功放单元组成。

5.根据权利要求4所述的一种高频功率放大器，其特征在于：功率合成器采用结型多路同相合成器。

6.根据权利要求1所述的一种高频功率放大器，其特征在于：所述采样控制电路是由采样放大电路、驻波及过温保护电路组成。

7.根据权利要求1所述的一种高频功率放大器，其特征在于：所述通滤波器采用的LC带通滤波器。

8.根据权利要求1所述的一种高频功率放大器，其特征在于：所述电源为各个单元提供稳定的28V直流电源。