CN210041763U - 一种水冷式高增益强密度功率放大器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种水冷式高增益强密度功率放大器装置，所述水散热单元进、出水管与模块内部埋设的铜管联接，其特征在于，经过史陶比尔快速接头后，输入射频信号送到射频保护开关，功率合成器将信号分配为同相等幅信号，通过2个驱动级放大器后，功率合成器合成一路信号，末级放大器第二级放大后，环行器、定向耦合器完成了信号隔离与耦合采样，大功率射频信号输出；史陶比尔快速接头经电压转换单元电连接到控制单元，控制单元对模块的电压、电流、温度、输出功率、反射功率进行监控，控制单元电有数个连接端口分别连接射频保护开关的开关控使能端口、定向耦合器的耦合信号端口、X12、R2取样电阻，控制单元输出端分别连接温度传感器、指示灯。

Description

一种水冷式高增益强密度功率放大器装置

技术领域

本实用新型属于微波电路技术领域，尤其涉及一种水冷式高增益强密度功率放大器装置。

背景技术

目前功率放大器模块因功率密度过高，输出功率过大，增益过高，容易信号振荡，一般都会采用两级串联放大的方法，每一级放大电路都设计为独立模块，另外，功率放大器模块用电方面不能保证完全安全。但这样的模块会有一定的限制。具体表现在以下几方面：需要多级放大电路时，只能使用多个模块串联的方法，增加了模块的数量，增加了系统的复杂性。系统没有冗余，当个别模块出现故障或性能降低时，放大器模块性能会降低。单级模块没有自检功能，当输出功率过大、温度过高、电流过大时，只能通过外部电路保障模块，外部电路响应时间过长，易损坏模块。单级模块一般会采用风冷措施，散热效率不高。用电类别不分离，容易引起打火。多个模块会增加生产成本。多个模块不利于排查故障，不能及时更换故障模块。不利于标准化生产。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决这一问题，提供一种水冷式高增益强密度功率放大器装置。解决强功率密度散热，模块通信，模块功能自检与保护，信号功率的放大，模块故障发生时自我保护问题。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案是：

一种水冷式高增益强密度功率放大器装置，包括水散热单元、功率放大器模块插件，所述水散热单元进、出水管与功率放大器模块插件内部埋设的铜管联接，其特征在于，所述功率放大器模块插件具有射频信号部分和系统监控部分，所述射频信号部分包括射频保护开关、驱动级放大器、末级放大器、环行器、定向耦合器、电压转换单元、温度传感器、功率分配器、功率合成器，射频信号经过X12史陶比尔快速接头后，输入射频信号送到A1射频保护开关，A10功率合成器将信号分配为同相等幅信号，通过2个A2驱动级放大器后，A11功率合成器合成一路信号，信号A3末级放大器第二级放大处理后，A4环行器、A5定向耦合器完成信号隔离与耦合采样，大功率射频信号输出；X12史陶比尔快速接头经A7电压转换单元电连接到A6控制单元，A6控制单元对模块的电压、电流、温度、输出功率、反射功率进行监控构成监控部分；当超出限制时，控制单元会对A1射频保护开关输出关闭信号；A6控制单元具有数个连接端口分别连接A1射频保护开关的开关控使能端口、A5定向耦合器的耦合信号端口、X12的X2端口和R2取样电阻的两端，A6控制单元输出端设有数个连接端口连接分别连接A8温度传感器、A10指示灯。

优选地，所述A1射频保护开关电连接控制单元的X4射频封装锁，A5定向耦合器电连接控制单元的X3功率检测，对输出信号进行耦合采样。

优选地，控制单元会将对水冷式高增益强密度功率放大器模块信号通过CAN与外部数据进行通讯。

优选地，控制单元会将接收外界控制指令，对A1射频保护开关输出关闭或开启信号。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的系统监控，自我保护；水电分离，保证设备安全。高功率级别信号两级放大，节约成本，降低系统复杂性。水散热系统降噪，效率高。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型水冷式高增益强密度功率放大器装置的原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，一种水冷式高增益强密度功率放大器装置，包括水散热单元、功率放大器模块插件，所述水散热单元9进、出水管与功率放大器模块插件内部埋设的铜管联接，所述水散热单元设置有进水管、出水管，进、出水管分别与功率放大器模块内部埋设的铜管连接。所述功率放大器模块插件具有射频信号部分和系统监控部分，所述射频信号部分包括A1射频保护开关1、A2驱动级放大器2、A3末级放大器3、A4环行器4、A5定向耦合器5、A7电压转换单元7、A8温度传感器8、A10功率分配器10、A11功率合成器11，射频信号经过X12史陶比尔快速接头12后，史陶比尔快速接头为史陶比尔99753。输入射频信号送到A1射频保护开关1，A11功率合成器11将信号分配为同相等幅信号，通过2个A2驱动级放大器2后，A11功率合成器11合成一路信号，信号A3末级放大器3第二级放大处理后，A4环行器4、A5定向耦合器5完成信号隔离与耦合采样，大功率射频信号输出；X12史陶比尔快速接头12经A7电压转换单元电连接到A6控制单元6，A6控制单元对模块的电压、电流、温度、输出功率、反射功率进行监控构成监控部分；当超出限制时，A6控制单元6会对A1射频保护开关1输出关闭信号。A6控制单元具有数个连接端口分别连接A1射频保护开关的开关控使能端口、A5定向耦合器的耦合信号端口、X12的X2端口和R2取样电阻的两端，A6控制单元输出端设有数个连接端口连接分别连接A8温度传感器、A10指示灯。高功率级别信号两级放大，节约成本，水散热系统降噪，效率高。温度传感器采集模块多处温度信息，A6控制单元实现与外部数据通讯功能。

该A1射频保护开关电连接控制单元的X4射频封装锁，A5定向耦合器电连接控制单元的X3功率检测，对输出信号进行耦合采样。

该控制单元会将对水冷式高增益强密度功率放大器模块信号通过CAN与外部数据进行通讯。控制单元会将接收外界控制指令，对A1射频保护开关输出关闭或开启信号。

工作过程：此模块具有系统自检、保护功能的模块，主要分为三部分：

1，水系统散热部分：散热有进水管，出水管，模块内部采用埋铜管的方法与进出口水管联接。

2，射频信号部分：射频信号经过X12接口器件，送到A1射频保护开关，A11功率合成器将信号分配为同相等幅信号，通过2个A2驱动级放大器后合成一路信号，A3末级放大器第二级放大后，A4环行器、A5定向耦合器完成了信号隔离与耦合采样，大功率信号输出模块外。使用开关，目的是如果出现故障，能够及时关闭信号，不引起损坏。利用分配与合成的方式，第一级放大管数量使用二个，则为了避免一个第一级放大管损坏，致使模块无射频信号输出，提高了系统的冗余。

3，系统监控保护部分：对模块的电压、电流、温度、输出功率，反射功率进行监控，当超出限制时，会对A1输出关闭信号。另外，将模块信息采集，与外部数据通讯功能。

以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种水冷式高增益强密度功率放大器装置，包括水散热单元、功率放大器模块插件，所述水散热单元进、出水管与功率放大器模块插件内部埋设的铜管联接，其特征在于，所述功率放大器模块插件具有射频信号部分和系统监控部分，所述射频信号部分包括射频保护开关、驱动级放大器、末级放大器、环行器、定向耦合器、电压转换单元、温度传感器、功率分配器、功率合成器，射频信号经过史陶比尔快速接头（12）后，输入射频信号送到射频保护开关（1），功率合成器（11）将信号分配为同相等幅信号，通过2个驱动级放大器（2）后，功率合成器（11）合成一路信号，信号末级放大器（3）第二级放大处理后，环行器（4）、定向耦合器（5）完成信号隔离与耦合采样，大功率射频信号输出；史陶比尔快速接头（12）经电压转换单元（7）电连接到控制单元（6），控制单元（6）对模块的电压、电流、温度、输出功率、反射功率进行监控构成监控部分；当超出限制时，控制单元会对射频保护开关（1）输出关闭信号；控制单元（6）具有数个连接端口分别连接射频保护开关（1）的开关控使能端口、定向耦合器（5）的耦合信号端口、史陶比尔快速接头（12）的X2端口和R2取样电阻的两端，控制单元（6）输出端设有数个连接端口连接分别连接温度传感器（8）、指示灯（10）。

2.根据权利要求1所述水冷式高增益强密度功率放大器装置，其特征在于，所述水散热单元设置有进水管、出水管。

3.根据权利要求1所述水冷式高增益强密度功率放大器装置，其特征在于，所述射频保护开关（1）电连接控制单元的X4射频封装锁，定向耦合器（5）电连接控制单元的X3功率检测，对输出信号进行耦合采样。

4.根据权利要求1所述水冷式高增益强密度功率放大器装置，其特征在于，所述控制单元（6）将对水冷式高增益强密度功率放大器模块信号通过CAN与外界进行通讯。

5.根据权利要求1所述水冷式高增益强密度功率放大器装置，其特征在于，所述控制单元（6）会将接收外界控制指令，对射频保护开关（1）输出关闭或开启信号。

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