一種x波段30瓦固態(tài)功率放大器組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種固態(tài)功率放大器組件，尤其涉及一種X波段30瓦固態(tài)功率放大器組件。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)固態(tài)放大器發(fā)射機(jī)而言，為獲得數(shù)千瓦甚至幾十千瓦的功率輸出，通常我們采用功率合成的方法，具體方法有兩種:一是采用基于電路或波導(dǎo)的功率合成技術(shù)，第二種方法是采用有源陣列天線的方法，就是基于自由空間功率合成技術(shù)，通過(guò)采用空間功率合成，獲得大功率輸出。第二種相對(duì)于第一種技術(shù)由于沒(méi)有了合成網(wǎng)絡(luò)的損耗，合成效率較高，是產(chǎn)生大功率電磁波輻射的有效途徑，正在被廣泛的應(yīng)用。固態(tài)功率放大器組件作為有源陣列天線的重要組成部分，也越來(lái)越被重視。長(zhǎng)期以來(lái)，X波段固態(tài)放大器由于國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體工藝技術(shù)相對(duì)落后和國(guó)外技術(shù)封鎖，其發(fā)展相對(duì)比較滯后。對(duì)于要求輸出功率幾十瓦至百瓦、信號(hào)脈寬幾百微妙至幾毫秒的系統(tǒng)，更是難以實(shí)現(xiàn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型是為了適應(yīng)雷達(dá)模擬器中的有源陣列天線對(duì)X波段固態(tài)功率放大器的要求，設(shè)計(jì)了一款X波段固態(tài)功率放大器組件，該組件具有體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)這種組件工作脈寬為300us?2ms、單口輸出脈沖功率大于30瓦、良好的線性度。將在雷達(dá)模擬設(shè)備(如雷達(dá)靶標(biāo)、雷達(dá)模擬吊艙等)、電子對(duì)抗等領(lǐng)域發(fā)揮作用。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:一種X波段30瓦固態(tài)功率放大器組件，其特征是，包括功率放大器系統(tǒng)，所述功率放大器系統(tǒng)分別連接控測(cè)模塊和散熱系統(tǒng)，所述功率放大器系統(tǒng)包括前級(jí)功率放大器模塊、四路功率分配器、四個(gè)末級(jí)功率放大器模塊，所述前級(jí)功率放大器模塊通過(guò)四路功率分配器驅(qū)動(dòng)四個(gè)末級(jí)功率放大器模塊，所述末級(jí)功率放大器模塊包括末級(jí)功率放大器組件、儲(chǔ)能電容組、溫補(bǔ)電路及負(fù)柵保護(hù)電路板和漏極調(diào)制電路板，所述末級(jí)功率放大器組件包括第一 X波段30瓦放大器、配相二路功分器和配相三路功分器，所述第一 X波段30瓦放大器通過(guò)配相二路功率分配器分別驅(qū)動(dòng)第二 X波段30瓦放大器，第二 X波段30瓦放大器通過(guò)配相三路功率分配器分別驅(qū)動(dòng)第三X波段30瓦放大器，控測(cè)模塊主要功能是產(chǎn)生工作電壓、產(chǎn)生負(fù)壓、負(fù)壓保護(hù)、時(shí)序電路、過(guò)流保護(hù)，狀態(tài)指示。通過(guò)增加前級(jí)功率放大器模塊和末級(jí)功率放大器模塊的隔離度，解決功率放大器組件在-40 °C低溫條件下的自激問(wèn)題。
[0005]溫補(bǔ)電路及負(fù)柵保護(hù)電路板保證各級(jí)功率放大器模塊在-40°C?+55°C寬溫度條件下穩(wěn)定的工作點(diǎn)，即_40°C?+55°C寬溫度條件下靜態(tài)工作電流穩(wěn)定，保證功率放大器中功放管加電時(shí)序的負(fù)壓保護(hù)電路，確保在無(wú)負(fù)柵極壓情況下漏極電壓關(guān)斷且延時(shí)10毫秒。設(shè)置過(guò)流保護(hù)電路，確保在誤操作或因大電流故障情況下及時(shí)關(guān)斷漏極電壓，保護(hù)功放管不損壞，關(guān)斷相應(yīng)時(shí)間為微秒量級(jí)。為適應(yīng)國(guó)產(chǎn)功率放大器管在脈沖條件下的應(yīng)用，設(shè)計(jì)了通用電壓脈沖調(diào)制電路，適應(yīng)電壓范圍8V?20V，適應(yīng)脈寬3微秒?3000微秒，適應(yīng)工作比5% ο
[0000]優(yōu)選的是，前級(jí)功率放大器模塊輸出功率大于30瓦。
[0007]優(yōu)選的是，四個(gè)末級(jí)功率放大器模塊共為24路端口輸出，每路端口輸出峰值功率大于30瓦。
[0008]優(yōu)選的是，散熱系統(tǒng)由特種風(fēng)機(jī)和散熱器構(gòu)成。
[0009]優(yōu)選的是，散熱系統(tǒng)由8個(gè)特種風(fēng)機(jī)和5個(gè)散熱器構(gòu)成，能夠及時(shí)散發(fā)系統(tǒng)中近200瓦的熱量，并保證功率放大器在+55 °C高溫條件下穩(wěn)定工作。
[0010]優(yōu)選的是，漏極調(diào)制電路板緊靠末級(jí)功率放大器組件，縮短饋線長(zhǎng)度，否則漏極電壓波形會(huì)出現(xiàn)較大的頂降，所述漏極調(diào)制電路板設(shè)置于末級(jí)功率放大器模塊背面，末級(jí)功率放大器組件設(shè)置于末級(jí)功率放大器模塊正面。每個(gè)漏極調(diào)制電路輸出電壓處需加功率I瓦，120歐姆金屬膜電阻，用于改善漏極脈沖電壓前沿和后沿，提高系統(tǒng)效率。
[0011]本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果:本實(shí)用新型所述一種X波段30瓦固態(tài)功率放大器組件能夠適應(yīng)寬溫度范圍(-40?+55°C)、強(qiáng)振動(dòng)等惡劣工作環(huán)境下正常工作，在整個(gè)電路上不會(huì)有高功率、高壓在低氣壓下打火、擊穿的問(wèn)題，提高了可靠性，減輕了設(shè)備重量，減小了設(shè)備體積，降低了成本，降低了系統(tǒng)的功耗，提高系統(tǒng)安全性;所述一種X波段30瓦固態(tài)功率放大器組件通過(guò)溫補(bǔ)電路及負(fù)柵保護(hù)電路板保證各級(jí)功率放大器模塊在_40°C?+55°C寬溫度條件下穩(wěn)定的工作點(diǎn)，即_40°C?+55°C寬溫度條件下靜態(tài)工作電流穩(wěn)定，保證功率放大器中功放管加電時(shí)序的負(fù)壓保護(hù)電路，確保在無(wú)負(fù)柵極壓情況下漏極電壓關(guān)斷且延時(shí)1毫秒。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型原理圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖俯視圖；
[0014]圖3是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖一(正面)；
[0015]圖4是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖二(背面)；
[0016]圖5是本實(shí)用新型末級(jí)功率放大器模塊原理圖；
[0017]圖6是本實(shí)用新型末級(jí)功率放大器模塊結(jié)構(gòu)示意圖一(正面)；
[0018]圖7是本實(shí)用新型末級(jí)功率放大器模塊結(jié)構(gòu)示意圖二(背面)。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0020]如圖1至圖7所示，一種X波段30瓦固態(tài)功率放大器組件，其特征是，包括功率放大器系統(tǒng)，所述功率放大器系統(tǒng)分別連接控測(cè)模塊4和散熱系統(tǒng)I，所述功率放大器系統(tǒng)包括前級(jí)功率放大器模塊3、四路功率分配器5、四個(gè)末級(jí)功率放大器模塊2，前級(jí)功率放大器模塊輸出功率大于30瓦，所述前級(jí)功率放大器模塊3通過(guò)四路功率分配器5驅(qū)動(dòng)四個(gè)末級(jí)功率放大器模塊2，所述末級(jí)功率放大器模塊2包括末級(jí)功率放大器組件、儲(chǔ)能電容組9、11、溫補(bǔ)電路及負(fù)柵保護(hù)電路板10和漏極調(diào)制電路板12，所述末級(jí)功率放大器模塊為24路端口輸出，每路端口輸出峰值功率大于30瓦，所述末級(jí)功率放大器組件包括第一 X波段30瓦放大器6、配相二路功分器7和配相三路功分器8，所述第一 X波段30瓦放大器6通過(guò)配相二路功率分配器7分別驅(qū)動(dòng)第二 X波段30瓦放大器14，第二 X波段30瓦放大器14通過(guò)配相三路功率分配器8分別驅(qū)動(dòng)第三X波段30瓦放大器13，控測(cè)模塊主要功能是產(chǎn)生工作電壓、產(chǎn)生負(fù)壓、負(fù)壓保護(hù)、時(shí)序電路、過(guò)流保護(hù)，狀態(tài)指示。通過(guò)增加前級(jí)功率放大器模塊3和末級(jí)功率放大器模塊2的隔離度，解決功率放大器組件在-40 V低溫條件下的自激問(wèn)題。
[0021]溫補(bǔ)電路及負(fù)柵保護(hù)電路板10保證各級(jí)功率放大器模塊在-40°C?+55°C寬溫度條件下穩(wěn)定的工作點(diǎn)，即_40°C?+55°C寬溫度條件下靜態(tài)工作電流穩(wěn)定，保證功率放大器中功放管加電時(shí)序的負(fù)壓保護(hù)電路，確保在無(wú)負(fù)柵極壓情況下漏極電壓關(guān)斷且延時(shí)10毫秒。設(shè)置過(guò)流保護(hù)電路，確保在誤操作或因大電流故障情況下及時(shí)關(guān)斷漏極電壓，保護(hù)功放管不損壞，關(guān)斷相應(yīng)時(shí)間為微秒量級(jí)。為適應(yīng)國(guó)產(chǎn)功率放大器管在脈沖條件下的應(yīng)用，設(shè)計(jì)了通用電壓脈沖調(diào)制電路，適應(yīng)電壓范圍8V?20V，適應(yīng)脈寬3微秒?3000微秒，適應(yīng)工作比5% ο
[0022]散熱系統(tǒng)I由8個(gè)特種風(fēng)機(jī)和5個(gè)散熱器構(gòu)成，能夠及時(shí)散發(fā)系統(tǒng)中近200瓦的熱量，并保證功率放大器在+55 °C高溫條件下穩(wěn)定工作。
[0023]漏極調(diào)制電路板12緊靠末級(jí)功率放大器組件，縮短饋線長(zhǎng)度，否則漏極電壓波形會(huì)出現(xiàn)較大的頂降，所述漏極調(diào)制電路板設(shè)置于末級(jí)功率放大器模塊背面，末級(jí)功率放大器組件設(shè)置于末級(jí)功率放大器模塊正面。每個(gè)漏極調(diào)制電路輸出電壓處需加功率I瓦，120歐姆金屬膜電阻，用于改善漏極脈沖電壓前沿和后沿，提高系統(tǒng)效率。
[0024]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種X波段30瓦固態(tài)功率放大器組件，其特征是，包括功率放大器系統(tǒng)，所述功率放大器系統(tǒng)分別連接控測(cè)模塊和散熱系統(tǒng)，所述功率放大器系統(tǒng)包括前級(jí)功率放大器模塊、四路功率分配器、四個(gè)末級(jí)功率放大器模塊，所述前級(jí)功率放大器模塊通過(guò)四路功率分配器驅(qū)動(dòng)四個(gè)末級(jí)功率放大器模塊，所述末級(jí)功率放大器模塊包括末級(jí)功率放大器組件、儲(chǔ)能電容組、溫補(bǔ)電路及負(fù)柵保護(hù)電路板和漏極調(diào)制電路板，所述末級(jí)功率放大器組件包括第一 X波段30瓦放大器、配相二路功分器和配相三路功分器，所述第一 X波段30瓦放大器通過(guò)配相二路功率分配器分別驅(qū)動(dòng)第二 X波段30瓦放大器，第二 X波段30瓦放大器通過(guò)配相三路功率分配器分別驅(qū)動(dòng)第三X波段30瓦放大器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種X波段30瓦固態(tài)功率放大器組件，其特征是，前級(jí)功率放大器模塊輸出功率大于30瓦。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種X波段30瓦固態(tài)功率放大器組件，其特征是，四個(gè)末級(jí)功率放大器模塊共為24路端口輸出，每路端口輸出峰值功率大于30瓦。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種X波段30瓦固態(tài)功率放大器組件，其特征是，散熱系統(tǒng)由特種風(fēng)機(jī)和散熱器構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種X波段30瓦固態(tài)功率放大器組件，其特征是，散熱系統(tǒng)由8個(gè)特種風(fēng)機(jī)和5個(gè)散熱器構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種X波段30瓦固態(tài)功率放大器組件，其特征是，所述漏極調(diào)制電路板設(shè)置于末級(jí)功率放大器模塊背面，末級(jí)功率放大器組件設(shè)置于末級(jí)功率放大器模塊正面。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種X波段30瓦固態(tài)功率放大器組件，其特征是，包括功率放大器系統(tǒng)，所述功率放大器系統(tǒng)分別連接控測(cè)模塊和散熱系統(tǒng)，所述功率放大器系統(tǒng)包括前級(jí)功率放大器模塊、四路功率分配器、四個(gè)末級(jí)功率放大器模塊，所述前級(jí)功率放大器模塊通過(guò)四路功率分配器驅(qū)動(dòng)四個(gè)末級(jí)功率放大器模塊，所述末級(jí)功率放大器模塊包括末級(jí)功率放大器組件、儲(chǔ)能電容組、溫補(bǔ)電路及負(fù)柵保護(hù)電路板和漏極調(diào)制電路板，所述末級(jí)功率放大器組件包括第一X波段30瓦放大器、配相二路功分器和配相三路功分器；本實(shí)用新型提高組件了可靠性，減輕了設(shè)備重量，減小了設(shè)備體積，降低了成本，降低了系統(tǒng)的功耗，提高系統(tǒng)安全性。
【IPC分類】H03F3/20, H03F1/30
【公開(kāi)號(hào)】CN205336226
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520971556
【發(fā)明人】沈金亮, 吳惠明, 翟凱
【申請(qǐng)人】南京長(zhǎng)峰航天電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月22日
【申請(qǐng)日】2015年11月30日