一種支持寬帶工作的s波段發(fā)射組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于雷達發(fā)射機領域，特別涉及一種支持寬帶工作的S波段發(fā)射組件。本實用新型包括兩級功率放大單元和控制及信號檢測單元，所述兩級功率放大單元、控制及信號檢測單元的輸入端分別連接射頻輸入信號、門套差分信號，兩級功率放大單元與控制及信號檢測單元之間雙向通信連接，所述兩級功率放大單元的輸出端輸出射頻輸出信號，所述控制及信號檢測單元的輸出端輸出信號至本發(fā)射組件的信號測試端口。兩級功率放大單元中的一級250W功率放大器、二級250W功率放大器均包括場效應晶體管，場效應晶體管的型號為美國Integra公司生產(chǎn)的IGN2735M250，因此本實用新型提供了脈沖上升時間小于20ns，且支持大功率寬帶工作的S波段發(fā)射組件。
【專利說明】
一種支持寬帶工作的S波段發(fā)射組件
技術領域
[0001]本實用新型屬于雷達發(fā)射機領域，特別涉及一種支持寬帶工作的S波段發(fā)射組件。 【背景技術】
[0002]隨著現(xiàn)代各種類型無線電設備的快速發(fā)展，某些區(qū)域，會存在多種大功率無線電發(fā)射設備集中使用的情況，這些設備的同時使用，會在相近頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生相互干擾，若這些設備支持寬帶工作，則可以在有效的頻率范圍內(nèi)選擇最佳的工作頻點，從而使設備性能達到最優(yōu)，這點對于雷達尤其重要，特別是在戰(zhàn)術上可以很好的規(guī)避敵方的干擾及頻率偵察。
[0003]傳統(tǒng)的發(fā)射組件通常采用的功率放大管為硅材料的雙極型晶體管或結合了 BPT和砷化鎵工藝的LD M0S功率管，但這兩種功率放大管都無法支持大功率寬帶工作，而且脈沖信號上升時間較長，從而導致探測精度較差?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0004]本實用新型為了克服上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種支持寬帶工作的S波段發(fā)射組件，本實用新型具備較短的脈沖信號上升時間，而且還具備結構簡單、性能穩(wěn)定、散熱效果好的特點。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術措施:
[0006]—種支持寬帶工作的S波段發(fā)射組件，包括兩級功率放大單元和控制及信號檢測單元，所述兩級功率放大單元、控制及信號檢測單元的輸入端分別連接射頻輸入信號、門套差分信號，兩級功率放大單元與控制及信號檢測單元之間雙向通信連接，所述兩級功率放大單元的輸出端輸出射頻放大信號，所述控制及信號檢測單元的輸出端輸出射頻檢測信號至本發(fā)射組件的信號測試端口。
[0007]本實用新型還可以通過以下技術措施進一步實現(xiàn)。
[0008]優(yōu)選的，所述兩級功率放大單元包括一級250W功率放大器，所述一級250W功率放大器的輸入端連接PIN開關的輸出端，所述PIN開關的輸入端連接射頻輸入信號，PIN開關與控制及信號檢測單元之間雙向通信連接，一級250W功率放大器的輸出端連接第一隔離器的輸入端，所述第一隔離器的輸出端連接均衡器的輸入端，所述均衡器的輸出端連接串饋分配器的輸入端，所述串饋分配器的輸出端經(jīng)過固定衰減器后連接二級250W功率放大器的輸入端，所述二級250W功率放大器的輸出端連接第二隔離器的輸入端，所述第二隔離器的輸出端連接串饋合成器的輸入端，所述串饋合成器的輸出端輸出射頻放大信號，串饋合成器的耦合端連接控制及信號檢測單元的輸入端。
[0009]優(yōu)選的，所述控制及信號檢測單元包括第一 1分2分配器、第二1分2分配器、檢波電路、BITE控制電路，所述第一 1分2分配器的輸入端與PIN開關的親合端相連，第一 1分2分配器的兩個信號輸出端分別連接檢波電路的輸入端、輸入信號測試端口，所述第二1分2分配器的輸入端與串饋合成器的耦合端相連，第二1分2分配器的兩個信號輸出端分別連接檢波電路的輸入端、輸出信號測試端口，所述檢波電路的兩個輸出端均連接BITE控制電路的輸入端，所述BITE控制電路的輸入端連接門套差分信號，BITE控制電路的輸出端輸出TTL控制信號至PIN開關的控制端。
[0010]優(yōu)選的，所述一級250W功率放大器包括場效應晶體管，所述場效應晶體管的柵極連接第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第一電阻的一端以及電源，所述第一電阻、 第二電容、第三電容、第四電容的另一端接地，第一電容的另一端連接PIN開關的輸出端，所述場效應晶體管的漏極連接第二電阻、第五電容、第六電容、第七電容、第八電容的一端以及電源，所述第二電阻、第六電容、第七電容、第八電容的另一端接地，所述第五電容的另一端連接第一隔離器的輸入端，所述場效應晶體管的源極接地；
[0011]所述二級250W功率放大器與一級250W功率放大器的電路結構相同。[〇〇12]進一步的，所述固定衰減器、二級250W功率放大器、第二隔離器的個數(shù)相同，且個數(shù)至少為六個。
[0013]進一步的，所述場效應晶體管的型號為美國Integra公司生產(chǎn)的IGN2735M250,所述PIN開關的型號為四川成都970廠研究所生產(chǎn)的VJK1002。[〇〇14]進一步的，所述一級250W功率放大器、二級250W功率放大器的底板的材質均為紫銅并鍍金，且外表面涂抹有用于導熱的硅脂。
[0015]本實用新型的有益效果在于:
[0016] 1)、本實用新型包括兩級功率放大單元，所述兩級功率放大單元中的一級250W功率放大器、二級250W功率放大器均包括場效應晶體管，所述場效應晶體管的型號為美國 Integra公司生產(chǎn)的IGN2735M250,屬于氮化鎵場效應晶體管，AB類放大器，工作頻率范圍為 2.7GHz?3.5GHz，因此本實用新型提供了脈沖上升時間小于20ns，且支持大功率寬帶工作的S波段發(fā)射組件。
[0017] 2)、本實用新型還包括控制及信號檢測單元，兩級功率放大單元、控制及信號檢測單元的輸入端分別連接射頻輸入信號、門套差分信號，兩級功率放大單元與控制及信號檢測單元之間雙向通信連接，所述兩級功率放大單元的輸出端輸出射頻放大信號，所述控制及信號檢測單元的輸出端輸出射頻檢測信號至本發(fā)射組件的測試端口；因此本實用新型還提供了檢測功率狀況及檢測過溫、過壓、欠壓等故障，并及時關斷PIN開關的功能，保護了本發(fā)射組件不受損害，因此本實用新型結構簡單、性能穩(wěn)定。[〇〇18] 3)、所述一級250W功率放大器、二級250W功率放大器的底板的材質均為紫銅并鍍金，且外表面涂抹有用于導熱的硅脂，有利于本發(fā)射組件的熱量導出，使本實用新型的散熱效果較好?！靖綀D說明】
[0019]圖1為本實用新型的原理圖；
[0020]圖2為本實用新型的250W功率放大器的電路原理圖。[0021 ]圖中的附圖標記含義如下:[〇〇22] 10—兩級功率放大單元11 一一級250W功率放大器[〇〇23] 12—第一隔離器13—均衡器[〇〇24] 14 一串饋分配器15—固定衰減器
[0025] 16—二級250W功率放大器17—第二隔離器[0〇26] 18 一串饋合成器20—控制及彳目號檢測單兀[〇〇27] 21—第一 1分2分配器22—第二1分2分配器
[0028] 23—檢波電路24—BITE控制電路[〇〇29] VI—場效應晶體管C1?C8 一第一電容?第八電容
[0030]R1、R2—第一電阻、第二電阻【具體實施方式】
[0031]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0032]如圖1所示，一種支持寬帶工作的S波段發(fā)射組件包括兩級功率放大單元10和控制及信號檢測單元20,所述兩級功率放大單元10、控制及信號檢測單元20的輸入端分別連接射頻輸入信號、門套差分信號，兩級功率放大單元10與控制及信號檢測單元20之間雙向通信連接，所述兩級功率放大單元10的輸出端輸出射頻放大信號，所述控制及信號檢測單元 20的輸出端輸出射頻檢測信號至本發(fā)射組件的信號測試端口。[〇〇33] 如圖1所示，所述兩級功率放大單元10包括一級250W功率放大器11，所述一級250W 功率放大器11的輸入端連接PIN開關的輸出端，所述PIN開關的輸入端連接射頻輸入信號， PIN開關與控制及信號檢測單元20之間雙向通信連接，一級250W功率放大器11的輸出端連接第一隔離器12的輸入端，所述第一隔離器12的輸出端連接均衡器13的輸入端，所述均衡器13的輸出端連接1分6串饋分配器14的輸入端，所述1分6串饋分配器14的6個輸出端分別連接6個固定衰減器15的輸入端，6個固定衰減器15的輸出端分別連接6個二級250W功率放大器16的輸入端，6個二級250W功率放大器16的輸出端分別連接6個第二隔離器17的輸入端，6個第二隔離器17的輸出端均連接6合1串饋合成器18的輸入端，所述6合1串饋合成器18 的輸出端輸出射頻放大信號，6合1串饋合成器18的耦合端連接控制及信號檢測單元20的輸入端。[〇〇34] 如圖1所示，所述控制及信號檢測單元20包括第一 1分2分配器21、第二1分2分配器 22、檢波電路23、BITE控制電路24,所述第一 1分2分配器21的輸入端與PIN開關的耦合端相連，第一 1分2分配器21的兩個信號輸出端分別連接檢波電路23的輸入端、輸入信號測試端口，所述第二1分2分配器22的輸入端與6合1串饋合成器18的親合端相連，第二1分2分配器 22的兩個信號輸出端分別連接檢波電路23的輸入端、輸出信號測試端口，所述檢波電路23 的兩個輸出端均連接BITE控制電路24的輸入端，所述BITE控制電路24的輸入端連接門套差分信號，BITE控制電路24的輸出端輸出TTL控制信號至PIN開關的控制端。[〇〇35]如圖2所示，所述一級250W功率放大器11包括場效應晶體管VI，所述場效應晶體管 VI的柵極連接第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第一電阻R1的一端以及電源，所述第一電阻R1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4的另一端接地，第一電容C1的另一端連接PIN開關的輸出端，所述場效應晶體管VI的漏極連接第二電阻R2、第五電容C5、 第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8的一端以及電源，所述第二電阻R2、第六電容C6、第七電容C7、第八電容C8的另一端接地，所述第五電容C5的另一端連接第一隔離器12的輸入端， 所述場效應晶體管VI的源極接地；[〇〇36] 所述二級250W功率放大器16與一級250W功率放大器11的電路結構相同。[〇〇37] 所述1分6串饋分配器14的頻率范圍為2.7GHz?3.5GHz，插入損耗小于0.5dB，隔離度大于20dB，端口駐波小于1.3，幅度不平衡± 0.5dB，相位不平衡± 3°，可承受功率值為 5001[〇〇38] 所述6合1串饋合成器18的頻率范圍為2 ? 7GHz?3 ? 5GHz，插入損耗小于0 ? 5dB，隔離度大于20dB，端口駐波小于1.3，幅度不平衡± 0.5dB，相位不平衡± 3°，可承受功率值為 2000W，具有輸出功率耦合端口且耦合度為30dB。[〇〇39] 所述場效應晶體管VI的型號為美國Integra公司生產(chǎn)的IGN2735M250,所述PIN開關的型號為四川成都970廠研究所生產(chǎn)的VJK1002。
[0040]所述一級250W功率放大器11、二級250W功率放大器16的底板的材質均為紫銅并鍍金，且外表面涂抹有用于導熱的硅脂，有利于本發(fā)射組件的熱量導出，使本實用新型的散熱效果較好。
[0041]本實用新型在使用時，可以與現(xiàn)有技術中的軟件配合來進行使用。下面結合現(xiàn)有技術中的軟件對本實用新型的工作原理進行描述，但是必須指出的是:與本實用新型相配合的軟件不是本實用新型的創(chuàng)新部分，也不是本實用新型的組成部分。[〇〇42] PIN開關接收的射頻輸入信號的額定峰值功率為20W，在PIN開關導通狀態(tài)下送入一級250W功率放大器11的輸入端，耦合口功率為20mW左右送入第一 1分2分配器21的輸入端;射頻輸入信號經(jīng)過一級250W功率放大器11功率放大后送入第一隔離器12的輸入端，所述第一隔離器12的輸出端連接均衡器13的輸入端，所述均衡器13的輸出端連接1分6串饋分配器14的輸入端，所述1分6串饋分配器14的6個輸出端分別連接6個固定衰減器15的輸入端，調試時可將固定衰減器15拆下，裝上測試工裝，接上峰值功率計，測量從1分6串饋分配器14的輸出端所輸出的每個端口的峰值功率，如果峰值功率的帶內(nèi)起伏較大，可以使用匹配塊在所述均衡器13上進行調節(jié)，最終可將帶內(nèi)起伏控制在ldB之內(nèi)；6個固定衰減器15的輸出端分別連接6個二級250W功率放大器16的輸入端，所述二級250W功率放大器16額定輸入峰值功率為20W，若輸入信號的功率過大，可改變固定衰減器15的衰減值，來達到合適輸入功率;6個二級250W功率放大器16的輸出端分別連接6個第二隔離器17的輸入端，6個第二隔離器17的輸出端均連接6合1串饋合成器18的輸入端，所述6合1串饋合成器18的輸出端輸出的射頻放大信號為6路二級250W功率放大器16的合成功率，6合1串饋合成器18的耦合端輸送約為1W的功率至控制及信號檢測單元20的輸入端。
[0043]第一 1分2分配器21接收到來自于PIN開關耦合端的功率后將其分為兩路，一路送至本發(fā)射組件的輸入信號測試端口，可以接上相關儀表進行輸入功率的指標測試，另一路送往檢波電路23的輸入端，第二1分2分配器22接收到來自于6合1串饋合成器18耦合端的功率后將其分為兩路，一路送至本發(fā)射組件的輸出信號測試端口，可以接上相關儀表進行輸出功率的指標測試，另一路送往檢波電路23的輸入端，所述檢波電路23的兩個輸出端均連接BITE控制電路24的輸入端，BITE控制電路24用于對信號進行放大、整形、比較、判斷，然后輸出電平至發(fā)射組件面板上的指示燈，用來指示功率的正常情況，具體顯示內(nèi)容為:綠燈點亮，紅燈熄滅代表組件工作正常;綠燈熄滅，紅燈點亮代表未檢測到輸出功率;綠燈紅燈一起點亮代表檢測到輸出功率未檢測到輸入功率;BITE控制電路24還能夠接收來自場效應晶體管VI的漏極電壓以及通過本發(fā)射組件內(nèi)部的溫度繼電器的吸合狀態(tài)來判斷本發(fā)射組件是否有過壓、欠壓、過溫等故障，若出現(xiàn)上述故障則及時停止TTL控制信號送往PIN開關的控制端，以使PIN開關截止從而保護本發(fā)射組件不受損壞。
【主權項】
1.一種支持寬帶工作的S波段發(fā)射組件，其特征在于:包括兩級功率放大單元(10)和控 制及信號檢測單元(20)，所述兩級功率放大單元(10)、控制及信號檢測單元(20)的輸入端 分別連接射頻輸入信號、門套差分信號，兩級功率放大單元(10)與控制及信號檢測單元(20)之間雙向通信連接，所述兩級功率放大單元(10)的輸出端輸出射頻放大信號，所述控 制及信號檢測單元(20)的輸出端輸出射頻檢測信號至本發(fā)射組件的信號測試端口。2.如權利要求1所述的一種支持寬帶工作的S波段發(fā)射組件，其特征在于:所述兩級功 率放大單元(10)包括一級250W功率放大器(11)，所述一級250W功率放大器(11)的輸入端連 接PIN開關的輸出端，所述PIN開關的輸入端連接射頻輸入信號，PIN開關與控制及信號檢測 單元(20)之間雙向通信連接，一級250W功率放大器(11)的輸出端連接第一隔離器(12)的輸 入端，所述第一隔離器(12)的輸出端連接均衡器(13)的輸入端，所述均衡器(13)的輸出端 連接串饋分配器(14)的輸入端，所述串饋分配器(14)的輸出端經(jīng)過固定衰減器(15)后連接 二級2 50W功率放大器(16)的輸入端，所述二級250W功率放大器(16)的輸出端連接第二隔離 器(17)的輸入端，所述第二隔離器(17)的輸出端連接串饋合成器(18)的輸入端，所述串饋 合成器(18)的輸出端輸出射頻放大信號，串饋合成器(18)的耦合端連接控制及信號檢測單 元(20)的輸入端。3.如權利要求2所述的一種支持寬帶工作的S波段發(fā)射組件，其特征在于:所述控制及 信號檢測單元(20)包括第一 1分2分配器(21)、第二1分2分配器(22)、檢波電路(23)、BITE控 制電路(24)，所述第一 1分2分配器(21)的輸入端與PIN開關的親合端相連，第一1分2分配器(21)的兩個信號輸出端分別連接檢波電路(23)的輸入端、輸入信號測試端口，所述第二1分 2分配器(22)的輸入端與串饋合成器(18)的耦合端相連，第二1分2分配器(22)的兩個信號 輸出端分別連接檢波電路(23)的輸入端、輸出信號測試端口，所述檢波電路(23)的兩個輸 出端均連接BITE控制電路(24)的輸入端，所述BITE控制電路(24)的輸入端連接門套差分信 號，BITE控制電路(24)的輸出端輸出TTL控制信號至PIN開關的控制端。4.如權利要求3所述的一種支持寬帶工作的S波段發(fā)射組件，其特征在于:所述一級 250W功率放大器(11)包括場效應晶體管(VI )，所述場效應晶體管(VI)的柵極連接第一電容 (C1)、第二電容(C2)、第三電容(C3)、第四電容(C4)、第一電阻(R1)的一端以及電源，所述第 一電阻(R1)、第二電容(C2)、第三電容(C3)、第四電容(C4)的另一端接地，第一電容(C1)的 另一端連接PIN開關的輸出端，所述場效應晶體管(VI)的漏極連接第二電阻(R2)、第五電容 (C5)、第六電容(C6)、第七電容(C7)、第八電容(C8)的一端以及電源，所述第二電阻(R2)、第 六電容(C6)、第七電容(C7)、第八電容(C8)的另一端接地，所述第五電容(C5)的另一端連接 第一隔離器(12)的輸入端，所述場效應晶體管(VI)的源極接地；所述二級250W功率放大器(16)與一級250W功率放大器(11)的電路結構相同。5.如權利要求4所述的一種支持寬帶工作的S波段發(fā)射組件，其特征在于:所述固定衰 減器(15)、二級250W功率放大器(16)、第二隔離器(17)的個數(shù)相同，且個數(shù)至少為六個。6.如權利要求4所述的一種支持寬帶工作的S波段發(fā)射組件，其特征在于:所述場效應 晶體管(VI)的型號為美國Integra公司生產(chǎn)的IGN2735M250,所述PIN開關的型號為四川成 都970廠研究所生產(chǎn)的VJK1002。7.如權利要求6所述的一種支持寬帶工作的S波段發(fā)射組件，其特征在于:所述一級 250W功率放大器(11)、二級250W功率放大器(16)的底板的材質均為紫銅并鍍金，且外表面涂抹有用于導熱的硅脂。
【文檔編號】G01S7/40GK205608173SQ201620256590
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】孟歡, 魯長來, 范青, 于龍, 甘成才
【申請人】安徽四創(chuàng)電子股份有限公司