Ka頻段功率放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種Ka頻段功率放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]毫米波廣泛應(yīng)用于雷達(dá)和制導(dǎo)系統(tǒng)、電子對抗、毫米波通信等。近幾年來，世界主要發(fā)達(dá)國家都把毫米波頻段的開辟作為電子技術(shù)發(fā)展的主要內(nèi)容之一。與微波相比，毫米波波長短，頻率高，因而其能提供很寬的帶寬，具有高數(shù)據(jù)傳輸能力，能提供更大的系統(tǒng)容量以及特殊的傳播特性。由于毫米波在空間傳輸?shù)膿p耗非常大(38GHz時(shí)傳輸30Km損耗高達(dá)153.6dB。)，因此為了加大傳輸距離，對毫米波功率放大器的輸出功率提出了很高的要求，可以說毫米波功率放大器是整個(gè)毫米波系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部件之一，但是毫米波功率放大模塊很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)大功率和小體積。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種Ka頻段功率放大器，具有體積小、線性高、增益平坦度好和功率穩(wěn)定度高等特點(diǎn)。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:Ka頻段功率放大器，包括功放射頻電路、電源電路、監(jiān)控電路、信號輸入端、信號輸出端、通信接口和電源接口，功放射頻電路包括前級推動(dòng)功放電路和末級合成功放電路，信號輸入端、前級推動(dòng)功放電路、末級合成功放電路和信號輸出端口依次順序連接，監(jiān)控電路分別與通信接口、前級推動(dòng)功放電路和末級合成功放電路連接，電源電路分別與電源接口、監(jiān)控電路、前級推動(dòng)功放電路和末級合成功放電路連接。
[0005]所述Ka頻段功率放大器還包括冷卻裝置，冷卻裝置用于為功放射頻電路降溫。
[0006]所述冷卻裝置為風(fēng)冷裝置。
[0007]所述功放射頻電路還包括第一波導(dǎo)管，前級推動(dòng)功放電路通過第一波導(dǎo)管與末級合成功放電路連接。
[0008]所述功放射頻電路還包括第二波導(dǎo)管、第一耦合檢波器、第二耦合檢波器、波導(dǎo)隔離器和波導(dǎo)定向耦合器，末級合成功放電路、第二波導(dǎo)管、波導(dǎo)隔離器、波導(dǎo)定向耦合器和信號輸出端口依次順序連接，第二波導(dǎo)管還與第一耦合檢波器連接，波導(dǎo)定向耦合器還與第二耦合檢波器連接，第一耦合檢波器和第二耦合檢波器均與監(jiān)控電路連接。
[0009]所述前級推動(dòng)功放電路包括依次順序連接的第三耦合檢波器、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一數(shù)控衰減器、第一放大器、第二數(shù)控衰減器、第二放大器和第三放大器，第三耦合檢波器的輸入端與信號輸入端連接，第三放大器的輸出端與第一波導(dǎo)管的輸入端連接，第三耦合檢波器、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一數(shù)控衰減器和第二數(shù)控衰減器均與監(jiān)控電路連接。
[0010]所述末級合成功放電路包括一分二波導(dǎo)功分器、第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元、第二第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元和一分二波導(dǎo)合成器，一分二波導(dǎo)功分器的輸入端與第二波導(dǎo)管的輸出端連接，一分二波導(dǎo)功分器的第一輸出端與第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元的輸入端連接，第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元的輸出端與一分二波導(dǎo)合成器的第一輸入端連接，一分二波導(dǎo)功分器的第二輸出端與第二第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元的輸入端連接，第二第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元的輸出端與一分二波導(dǎo)合成器的第二輸入端連接，一分二波導(dǎo)合成器的輸出端與第二波導(dǎo)管的輸入端連接。
[0011]所述第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元和第二波導(dǎo)電橋功分/合成單元的結(jié)構(gòu)相同，第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元主要由兩個(gè)并聯(lián)的第四放大器組成，第四放大器的輸入端為第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元的輸入端，第四放大器的輸出端為第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元的輸出端。
[0012]所述監(jiān)控電路包括處理器、接口芯片和溫度傳感器，處理器分別與接口芯片、溫度傳感器和前級推動(dòng)功放電路連接，接口芯片還與通信接口連接。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014](I)本實(shí)用新型具有體積小、線性高、增益平坦度好和功率穩(wěn)定度高等優(yōu)點(diǎn)；
[0015](2)本實(shí)用新型中的波導(dǎo)高通濾波器在帶寬24GHz-40GHz實(shí)現(xiàn)了低差損:1.2dB(典型值)、高抑制:2 70dB@21GHz和低成本的目標(biāo)。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型Ka頻段功率放大器的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型中功放射頻電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖3為本實(shí)用新型中前級推動(dòng)功放電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖4為本實(shí)用新型中末級合成功放電路的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020]圖5為本實(shí)用新型中監(jiān)控電路的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。
[0022]如圖1和圖2所示，Ka頻段功率放大器，包括功放射頻電路、電源電路、監(jiān)控電路、信號輸入端、信號輸出端、通信接口和電源接口，功放射頻電路包括前級推動(dòng)功放電路和末級合成功放電路，信號輸入端、前級推動(dòng)功放電路、末級合成功放電路和信號輸出端口依次順序連接，監(jiān)控電路分別與通信接口、前級推動(dòng)功放電路和末級合成功放電路連接，電源電路分別與電源接口、監(jiān)控電路、前級推動(dòng)功放電路和末級合成功放電路連接。
[0023]所述Ka頻段功率放大器還包括冷卻裝置，冷卻裝置用于為功放射頻電路降溫。
[0024]所述冷卻裝置為風(fēng)冷裝置。
[0025]所述功放射頻電路還包括第一波導(dǎo)管，前級推動(dòng)功放電路通過第一波導(dǎo)管與末級合成功放電路連接。所述第一波導(dǎo)管和第二波導(dǎo)管均為具有高通特性的波導(dǎo)管。
[0026]所述功放射頻電路還包括第二波導(dǎo)管、第一耦合檢波器、第二耦合檢波器、波導(dǎo)隔離器和波導(dǎo)定向耦合器，末級合成功放電路、第二波導(dǎo)管、波導(dǎo)隔離器、波導(dǎo)定向耦合器和信號輸出端口依次順序連接，第二波導(dǎo)管還與第一耦合檢波器連接，波導(dǎo)定向耦合器還與第二耦合檢波器連接。所述第一耦合檢波器和第二耦合檢波器均與監(jiān)控電路連接。
[0027]如圖3所示，所述前級推動(dòng)功放電路包括依次順序連接的第三耦合檢波器、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一數(shù)控衰減器、第一放大器、第二數(shù)控衰減器、第二放大器和第三放大器，第三耦合檢波器的輸入端與信號輸入端連接，第三放大器的輸出端與第一波導(dǎo)管的輸入端連接。第三耦合檢波器、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第一數(shù)控衰減器和第二數(shù)控衰減器均與監(jiān)控電路連接。所述第一耦合檢波器、第二耦合檢波器和第三耦合檢波器的型號均為VMMK-3413，第一開關(guān)和第二開關(guān)均為單刀雙擲開關(guān)，第一開關(guān)和第二開關(guān)的型號為AMMC-2008，第一數(shù)控衰減器的型號為NC1395C-2430，第一放大器的型號為HMC-ALH244，第二數(shù)控衰減器的型號為NC1378C-2640，第二放大器的型號為HMC-635，第三放大器的型號為HMC906。
[0028]如圖4所不，所述末級合成功放電路包括一分二波導(dǎo)功分器、第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元、第二第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元和一分二波導(dǎo)合成器，一分二波導(dǎo)功分器的輸入端與第二波導(dǎo)管的輸出端連接，一分二波導(dǎo)功分器的第一輸出端與第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元的輸入端連接，第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元的輸出端與一分二波導(dǎo)合成器的第一輸入端連接，一分二波導(dǎo)功分器的第二輸出端與第二第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元的輸入端連接，第二第一波導(dǎo)電橋功分/合成單元的輸出端與一分二波導(dǎo)合成器的第二輸入端連接，