本實(shí)用新型涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其是微波高頻固態(tài)大功率放大器。

背景技術(shù)：

微波功放目前已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于空間電子、雷達(dá)、衛(wèi)星、氣象預(yù)警、公路交通、民航系統(tǒng)、電子對(duì)抗、通信系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、遙感測(cè)量等多種尖端科技中，是目前研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。當(dāng)前微波固態(tài)功放具有體積小、效率高、易集成、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。而微波固態(tài)功放是否具備足夠大的發(fā)射功率是其能否在系統(tǒng)中可靠工作的重要因素。單個(gè)MMIC功放芯片的功率輸出有限，無(wú)法達(dá)到一些系統(tǒng)正常工作所需要的功率，特別是在大功率應(yīng)用場(chǎng)合。為了滿足微波固態(tài)功放對(duì)功率的需求，通常采用微波功率合成技術(shù)實(shí)現(xiàn)。微波功率合成技術(shù)經(jīng)過(guò)近年來(lái)的高速發(fā)展，已發(fā)展成為管芯型功率合成、電路型功率合成、空間功率合成和混合型功率合成等幾個(gè)研究方向，本實(shí)用新型屬于空間功率合成技術(shù)的一種實(shí)現(xiàn)形式。

現(xiàn)有技術(shù)方案如圖1所示，采用多個(gè)微波功率放大芯片或者微波功率放大器件(行波管/速調(diào)管)實(shí)現(xiàn)功率合成。每個(gè)微波功率放大芯片或者微波功率放大器件具有相同的性能參數(shù)，以保證射頻信號(hào)在經(jīng)過(guò)微波功率放大芯片或器件實(shí)現(xiàn)功率放大的過(guò)程中的幅度和相位的一致性。在微波功率放大芯片或器件的射頻信號(hào)輸出前端，是經(jīng)過(guò)功率分配器對(duì)輸入該功分器的信號(hào)進(jìn)行分配后形成的的若干路等幅同相的射頻信號(hào)。微波功率放大芯片或器件輸出末端，便是放大后的射頻信號(hào)，再經(jīng)過(guò)若干路微波功率器實(shí)現(xiàn)功率合成輸出。圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)具有以下缺點(diǎn)：

1.各系統(tǒng)在不同應(yīng)用場(chǎng)合下功率需求的差異，微波功率放大芯片或器件數(shù)目必然不同，使得功率放大器整個(gè)功分合成網(wǎng)絡(luò)需要重新設(shè)計(jì)，需要耗費(fèi)大量時(shí)間，降低設(shè)計(jì)效率，不利于工程化應(yīng)用。

2.各系統(tǒng)在不同應(yīng)用場(chǎng)合下功率需求的差異，微波功率放大芯片或器件數(shù)目必然不同，系統(tǒng)的功率分配器的輸出射頻信號(hào)與功率合成器的輸入射頻信號(hào)難以達(dá)到良好的幅度和相位的一致性。

3.現(xiàn)有技術(shù)使得微波功率放大芯片或器件在系統(tǒng)的各功率分配支路上單獨(dú)工作，需要單獨(dú)供電，因此系統(tǒng)難以達(dá)到較高的合成效率。

4.現(xiàn)有技術(shù)使得微波功率放大芯片或器件在系統(tǒng)的各功率分配支路上單獨(dú)工作，各支路間需要采取相應(yīng)的隔離措施，以防止信號(hào)間的干擾。在支路較多的情況下，系統(tǒng)的體積會(huì)變得異常龐大，不利于小型化應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種Q波段43.5G～45.5G固態(tài)功率放大器12W模塊。采用如下技術(shù)方案：

一種Q波段43.5G～45.5G固態(tài)功率放大器12W模塊，包括兩個(gè)波導(dǎo)魔T模塊、8路TGA4046微波集成電路模塊。其中波導(dǎo)魔T模塊分別連接該Q波段43.5G～45.5G固態(tài)功率放大器12W模塊的波導(dǎo)輸入口和輸出口，連接固態(tài)功率放大器12W模塊輸入口的波導(dǎo)魔T對(duì)進(jìn)入該固態(tài)功率放大器的射頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)傳輸和信號(hào)平均分配；連接固態(tài)功率放大器12W模塊輸出口的波導(dǎo)魔T對(duì)該固態(tài)功率放大器模塊處理后的射頻信號(hào)進(jìn)行兩路合成并實(shí)現(xiàn)信號(hào)輸出，8路TGA4046微波集成電路模塊位于該固態(tài)功率放大器12W模塊內(nèi)的兩波導(dǎo)魔T之間，以實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)入該固態(tài)功率放大器12W模塊信號(hào)的功率放大。

所述的Q波段43.5G～45.5G固態(tài)功率放大器12W模塊，所述一個(gè)波導(dǎo)魔T模塊的信號(hào)輸入端在該模塊中是相對(duì)放置，實(shí)現(xiàn)的是基于波導(dǎo)魔T模塊的四路功率合成。

所述的Q波段43.5G～45.5G固態(tài)功率放大器12W模塊，所述8路TGA4046微波集成電路模塊包括在4個(gè)小腔體內(nèi)，每個(gè)腔體內(nèi)含有兩個(gè)背靠背插的Triquint公司的TGA4046功率放大芯片。

有益效果：

1、模塊內(nèi)采用波導(dǎo)魔T來(lái)完成模塊的功率的輸入分配與輸出合成任務(wù)，由于波導(dǎo)魔T結(jié)構(gòu)具有高度的對(duì)稱性，因此能夠完全保證射頻信號(hào)良好的幅度和相位一致性。從而使得模塊具有較高的功率合成效率。

2、采用Triquint公司的TGA4046功率放大芯片。TGA4046芯片的供電電壓Vd＝6V、Id＝2A，輸出功率可達(dá)33dBm，是目前Q波段43.5G～45.5G最大的商用MMIC。正常工作時(shí)，使用壽命可達(dá)1000000小時(shí)，能保證模塊長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠地工作。

3、采用8個(gè)Triquint公司的TGA4046功率放大芯片。TGA4046增益高達(dá)16dB以上，單個(gè)該MMIC無(wú)法達(dá)到模塊所需功率，采用8路該MMIC合成來(lái)保證41dBm的輸出功率。

4、采用8個(gè)Triquint公司的TGA4046功率放大芯片，背靠背置于4個(gè)小腔體中，使得整個(gè)模塊體積只有60mm×30mm×20mm。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型Q波段43.5G～45.5G固態(tài)功率放大器12W模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的波導(dǎo)魔T結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型使用的TGA4046芯片的外形圖；

圖4為本實(shí)用新型使用的TGA4046芯片的主要指標(biāo)；

主要原件符號(hào)說(shuō)明：輸入波導(dǎo)口1、隔離端2、8路MMIC合成3、T型功分4、輸出波導(dǎo)口5、MMIC6

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

如圖2所示，Q波段43.5G～45.5G固態(tài)功率放大器12W模塊，其內(nèi)部包括兩個(gè)波導(dǎo)魔T模塊、8路TGA4046微波集成電路模塊。8個(gè)MMIC6在小腔體內(nèi)背靠背放置，故其相位相差180度，MMIC末端通過(guò)對(duì)稱的微帶-波導(dǎo)過(guò)渡結(jié)構(gòu)將射頻信號(hào)傳輸?shù)捷敵龆瞬▽?dǎo)魔T的輸入端波導(dǎo)內(nèi)。對(duì)整個(gè)模塊在Q頻段43.5G～45.5G的仿真結(jié)果顯示，整個(gè)模塊的損耗在0.23dB，端口反射衰減很大，在23.4dB以上，從而確保射頻信號(hào)有效地傳輸。

實(shí)施例2

Q波段43.5G～45.5G固態(tài)功率放大器12W模塊，其內(nèi)部包含兩個(gè)波導(dǎo)魔T結(jié)構(gòu)如圖3所示。圖示向外的一端2為隔離端，作為功分結(jié)構(gòu)時(shí)，圖示朝上的一端為波導(dǎo)輸入端，左右兩端為經(jīng)過(guò)魔T對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行等幅同相分配后的波導(dǎo)輸出端口。對(duì)該結(jié)構(gòu)在Q頻段43.5G～45.5G的仿真結(jié)果顯示，輸入端至輸出端的損耗只有3dB，端口反射衰減均在28dB以上，魔T的兩輸出端口之間的衰減在27dB以下，可見該結(jié)構(gòu)的兩路輸出信號(hào)之間具有良好的隔離度，從而確保射頻信號(hào)有效地傳輸。

實(shí)施例3

Q波段43.5G～45.5G固態(tài)功率放大器12W模塊，其內(nèi)部包含8個(gè)微波功率放大芯片TGA4046結(jié)構(gòu)，如圖4所示。該芯片是以微波研究領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的GaAs為材料、由Triquint公司研制而成。產(chǎn)品資料顯示，在Q波段43.5G～45.5G的飽和輸出功率在33dBm以上，1dB壓縮點(diǎn)的輸出功率在32dB以上。該芯片的尺寸非常小，僅有3.45mm×4.39mm×0.10mm，該固態(tài)功率放大器12W模塊的制作需要專業(yè)的微組裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。