CN214954051U - 一种脉冲电源调制发射组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种脉冲电源调制发射组件，该发射组件包括三级功率放大模块，第一级包括3W放大器、第二级包括130W放大器，第三级包括900W放大器，所述3W放大器输入端连接有激励功率，所述3W放大器的输入端连接有数控衰减器，所述数控衰减器的输出端连接有130W放大器，所述130W放大器的输出端连接有隔离器一，所述隔离器一的输出端设置有1:4分配器，1:4分配器将130W放大器输出的射频功率分别导入到合成阵的四个射频功率放大模块中，四个射频功率放大模块的输出功率送入4:1合成器，经4:1合成器后得到总输出功率输出，通过控制数控衰减器及脉冲调制器，实现对发射组件输出功率的可编程控制。

Description

一种脉冲电源调制发射组件

技术领域

本实用新型属于空管雷达领域的二次雷达发射系统；具体是一种脉冲电源调制发射组件。

背景技术

随着航空运输的发展，航空运输量增长迅速，为了保障航空运输的安全，二次雷达的需求越来越大，各个机场基本都安装了二次雷达。二次雷达对发射机射频信号的前后沿有特殊的要求，单靠发射机功率管本身输出的射频信号的前后沿无法满足现阶段的使用要求，实际使用中需要有一种特殊的方式对发射组件进行调制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种脉冲电源调制发射组件，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种脉冲电源调制发射组件，其特征在于，该发射组件包括三级功率放大模块，第一级包括3W放大器、第二级包括130W放大器，第三级包括900W放大器，所述3W放大器输入端连接有激励功率，所述3W放大器的输入端连接有数控衰减器，所述数控衰减器的输出端连接有130W放大器，所述130W放大器的输出端连接有隔离器一，所述隔离器一的输出端设置有1:4分配器，1:4分配器将130W放大器输出的射频功率分别导入到合成阵的四个射频功率放大模块中，四个射频功率放大模块的输出功率送入4:1合成器，经4:1合成器后得到总输出功率输出；

所述射频功率放大模块包括900W放大器、隔离器二和脉冲调制器，所述900W放大器的输出端连接有隔离器二，所述900W放大器还连接有脉冲调制器。

作为本实用新型再进一步的方案：3W放大器设置有一个TTL控制端口，由监控电路送来的TTL控制信号控制3W放大器的工作状态，TTL高电平时，3W放大器工作；TTL低电平时，3W放大器停止工作，由于3W放大器是发射组件的第一级功率放大模块，能够通过控制3W放大器的工作状态而达到控制发射组件的工作状态。

作为本实用新型再进一步的方案：3W放大器后端设置的数控衰减器能够实现0dB、3dB两种功率衰减，通过数控衰减器可以实现3W放大器输出功率的0dB、3dB的功率变化，通过脉冲调制器控制合成阵中900W放大器处于工作状态的放大器的数量，能够实现发射组件的输出功率0dB、2.5dB、6dB、12dB变化，通过控制数控衰减器及脉冲调制器，能够实现对发射组件输出功率的可编程控制，使发射功率实现0dB、2.5dB、3dB、6dB、9dB、12dB、15dB变化。

本实用新型的有益效果：

1、所述3W放大器是一个高增益放大器，输入功率只有10mW(10dBm)输出功率为3W(35dBm)，功率增益高达25dB，且3W放大器的饱和程度比较深，当输入功率变化时，输出功率可以保持稳定，从而减小了输入功率波动对整个前级组件输出功率的影响；

2、在3W放大器设计有一个TTL控制端，当TTL为高电平时，3W放大器可以正常工作，TTL为低电平时，3W放大器处于截止状态，发射组件的输入信号往往在输入信号的前沿的前端及后沿的末端出现一个较小的脉冲信号，此脉冲信号的出现将会对雷达整机的性能产生不利影响，使用时，在输入信号前沿之前的小脉冲期间，输入TTL为低电平，这时3W放大器停止工作，在输入信号正常脉冲期间，输入TTL为高电平，3W放大器正常工作，在输入信号后沿末端的小脉冲期间，输入TTL为低电平，3W放大器停止工作，这样可以消除输入信号前沿的前端及后沿的末端的小脉冲，达到改善信号波形的目的；

3、监控电路是发射组件的控制部分，实现发射组件内3W放大器、4只脉冲调制器的开关控制以及数控衰减器的衰减值控制，通过对3W放大器的开关控制能够实现对发射组件的开关机控制，通过对4只脉冲调制器的开关控制及数控衰减器的衰减值控制，可以实现发射组件输出功率的控制；

4、发射组件中使用的功率放大器输出脉冲信号的上升沿及下降沿均比较小，通常在10nS左右，而整机对发射组件上升沿及下降沿的指标要求是，上升沿：50-100nS，下降沿：50-200nS，使用时，通过调节脉冲调制器上分压电阻的大小，调节脉冲调制器输出脉冲电源的上升沿及下降沿，通过脉冲电源的上升沿及下降沿来控制射频输出信号的上升沿及下降沿，从而使发射组件上升沿及下降沿满足指标要求。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型的系统原理图。

图2为本实用新型的130W放大器电路图。

图3为本实用新型的900W放大器电路图。

图4为本实用新型的中射频功率放大模块的电路图。

图中：100、3W放大器；200、数控衰减器；300、130W放大器；400、隔离器一；500、1:4分配器；600、射频功率放大模块；6001、900W放大器；6002、隔离器二；6003、脉冲调制器；700、4:1合成器；800、监控电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。

如图1所示，进入发射组件的10dBm输入功率先经过第一级3W放大器100后形成3W的输出功率，3W的输出功率输入至数控衰减器200，经数控衰减器200调节后送至130W放大器300的输入端。

130W放大器300的输入功率经隔直电容C1后送入130W放大器300V1的栅极，经V1将功率放大后从V1的漏级将放大后形成的130W的输出功率输出至隔直电容C3，130W放大器300的输出功率经隔直电容C3后输出，130W放大器300V1的输入输出均为低阻抗，使用时需要阻抗匹配电路将V1的输入输出阻抗均匹配为50Ω，输入匹配电路：如图2所示，V1的栅极接电容C2、C6及电阻R1的一端，电容C2、C6的另一端接地，电阻R1的另一端接栅极供电电压Vo、电容C9，C9另一端接地，输出匹配电路：V1的漏级接电容C4、C5、C7、C8、C10的一端及+50V漏级电源，电容C4、C5、C7、C8、C10另一端接地。

130W的输出功率经过隔离器一400后进入1:4分配器500，由1:4分配器500将130W的射频功率分成四路后分别送至合成阵中的射频功率放大模块600，射频功率放大模块600内的900W放大器6001的输入功率先分成两路后分别经过隔直电容C5、C6后送至900W放大器6001的两只完全相同的功率管V1、V2的栅极，经V1、V2将功率放大后从V1、V2的漏级将放大后的输出功率输出至隔直电容C11、C12，经隔直电容C11、C12后，两路射频功率经2：1合成器后形成900W的射频输出功率，功率管V1、V2的输入输出阻抗比较小，使用时需要经过阻抗变换电路将功率管的输入输出阻抗都变换为50Ω，如图3所示，V1输入匹配电路：V1的栅极接R3的一端，R3的另一端接R1和C3，C3的另一端接地，R1的另一端接栅极电源V0、电容C1的一端，电容C1的另一端接地。V2输入匹配电路：V2的栅极接R4的一端，R4的另一端接R2和C4，C4的另一端接地，R2的另一端接栅极电源V0、电容C2的一端，电容C2的另一端接地。V1输出匹配电路：V1的漏级接电容C7、C9、C11及+50V漏级电源，C7的另一端接地，C9的另一端接R5的一端，R5的另一端接地，V2输出匹配电路：V2的漏级接电容C8、C10、C12及+50V漏级电源，C8的另一端接地，C10的另一端接R6的一端，R6的另一端接地。

四个射频功率放大模块600输出的四路900W射频功率分别经隔离器二6002后送入4:1合成器700的四个输入端口，经4:1合成器700合成以后，从4:1合成器700的输出端口输出发射组件的总射频输出功率。

监控电路800输出有三路6个TTL控制信号，其中一路送到3W放大器100的TTL输入端口，另一路送至数控衰减器200的TTL控制端口，余下一路的四个TTL控制信号分别送到四只脉冲调制器6003的TTL控制端口。

3W放大器100设计有一个TTL控制端口，由监控电路800送来的TTL控制信号控制3W放大器100的工作状态，TTL高电平时，3W放大器100工作；TTL低电平时，3W放大器100停止工作，由于3W放大器100是发射组件的第一级功率放大器，通过控制3W放大器100的工作状态而达到控制发射组件的工作状态。

数控衰减器200有0dB、3dB两种衰减器，当TTL端口为低电平时，数控衰减器200的衰减器值是0dB，当TTL端口为高电平时，数控衰减器200的衰减器值是3dB，通过数控衰减器200的衰减值可以控制发射组件的输出功率实现0dB、3dB两种输出功率变化。

脉冲调制器6003的电源端口接+50V电源，输出端口接900W放大器6001的漏级，当TTL控制端口为低电平时，脉冲调制器6003输出零电平，900W放大器6001停止工作，当TTL控制端口输出高电平时，脉冲调制器6003输出+50V电压，900W放大器6001可以正常工作，通过分别对脉冲调制器6003工作状态的控制，实现对900W放大器6001工作状态的单独控制，从而控制四只900W放大器6001处于工作状态的数量，控制发射组件输出功率实现0dB、2.5dB、6dB、12dB变化，通过控制数控衰减器200及脉冲调制器6003，实现对发射组件输出功率的可编程控制，使发射功率实现0dB、2.5dB、3dB、6dB、9dB、12dB、15dB变化。

以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种脉冲电源调制发射组件，其特征在于，该发射组件包括三级功率放大模块，第一级包括3W放大器、第二级包括130W放大器，第三级包括900W放大器，所述3W放大器输入端连接有激励功率，所述3W放大器的输入端连接有数控衰减器，所述数控衰减器的输出端连接有130W放大器，所述130W放大器的输出端连接有隔离器一，所述隔离器一的输出端设置有1:4分配器，1:4分配器将130W放大器输出的射频功率分别导入到合成阵的四个射频功率放大模块中，四个射频功率放大模块的输出功率送入4:1合成器，经4:1合成器后得到总输出功率输出；

所述射频功率放大模块包括900W放大器、隔离器二和脉冲调制器，所述900W放大器的输出端连接有隔离器二，所述900W放大器还连接有脉冲调制器。

2.根据权利要求1所述的一种脉冲电源调制发射组件，其特征在于，该发射组件还包括监控电路，所述监控电路的输出端同射频功率放大模块中的脉冲调制器连接，所述监控电路还同3W放大器和数控衰减器连接。

3.根据权利要求2所述的一种脉冲电源调制发射组件，其特征在于，所述3W放大器设置有TTL控制端口，所述3W放大器通过TTL控制端口与监控电路连接。

4.根据权利要求1所述的一种脉冲电源调制发射组件，其特征在于，所述3W放大器的型号为PA1030-3W，130W放大器的型号为PTVA102001EA、900W放大器的型号为PTVA101K02EV。

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