一種s頻段連續(xù)波固態(tài)高功放裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域的固態(tài)功率放大器，尤其涉及一種S頻段連續(xù)波固態(tài)高功放 裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，S頻段高功放在通信系統(tǒng)中的需求迅速增加，現(xiàn)有的S頻段高功放多采用 進(jìn)口 CPI公司研制的速調(diào)管功放，其操作復(fù)雜、瞬時帶寬窄、效率低、壽命短，整機(jī)輸出功率 lkW，不能滿足用戶高功率、寬頻帶的通信要求。此外，現(xiàn)有S頻段高功放的功率合 成器大多采用多級同軸(微帶線）合成形式，其體積大、承受功率低、損耗高、效率低，諧波濾 波器采用1/4、1/2波導(dǎo)波長膜片式濾波器，其結(jié)構(gòu)尺寸大、損耗大、調(diào)試復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種S頻段高功率連續(xù)波固態(tài)功率放大裝置，克服了現(xiàn)有 技術(shù)的缺陷，具有瞬時帶寬寬、免調(diào)諧、效率高、可靠性高、操作簡單、壽命長、故障率低等優(yōu) 點。
[0004] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種S頻段連續(xù)波固態(tài)高功放裝置，由S頻段固態(tài)高功放A、S頻段固態(tài)高功放B、開 關(guān)切換單元和功率發(fā)射單元組成，所述開關(guān)切換單元包括同軸電動開關(guān)、波導(dǎo)電動開關(guān)及 電動開關(guān)控制器，S頻段固態(tài)高功放A和S頻段固態(tài)高功放B均包括監(jiān)控單元、功率分解單 元、末級功放單元和功率合成單元，監(jiān)控單元包括第一前置放大器、預(yù)放器、第一環(huán)形器、高 頻檢波器和監(jiān)控電路，第一前置放大器的輸入端分別連接同軸電動開關(guān)，第一前置放大器 的輸出端通過預(yù)放器連接功率分解單元的輸入端，功率分解單元的輸出端依次連接末級功 放單元和功率合成單元，功率合成單元的輸出端連接第一環(huán)形器的輸入端，第一環(huán)形器的 輸出端分別連接波導(dǎo)電動開關(guān)的一端，波導(dǎo)電動開關(guān)的另一端連接功率發(fā)射單元，第一環(huán) 形器的輸出端還經(jīng)第一耦合器的正向、反向耦合端連接高頻檢波器的輸入端，高頻檢波器 的輸出端連接監(jiān)控電路的輸入端，監(jiān)控電路的輸出端連接第一前置放大器，電動開關(guān)控制 器的輸入端連接功率發(fā)射單元的輸出端，電動開關(guān)控制器的輸出端分別連接S頻段固態(tài)高 功放A和S頻段固態(tài)高功放B ; 所述末級功放單元包括補(bǔ)償電路、放大電路、控保電路及輸出電路，補(bǔ)償電路由溫補(bǔ)電 路和壓控衰減器組成，溫補(bǔ)電路的輸入端通過移相器連接功率分解單元，溫補(bǔ)電路的輸出 端通過壓控衰減器連接放大電路，放大電路包括依次相連的第二前置放大器、中功率放大 器和大功率放大器，大功率放大器的輸出端通過第二環(huán)形器連接功率合成單元，第二環(huán)形 器的輸出端還依次通過第二耦合器、控保電路和輸出電路連接監(jiān)控電路，中功率放大器和 大功率放大器的輸出端還分別連接控保電路的輸入端，控保電路由溫度檢測電路、電流檢 測電路、輸出功率檢測電路、反射檢測電路以及保護(hù)電路組成，溫度檢測電路、電流檢測電 路、輸出功率檢測電路、反射檢測電路的輸出端分別連接保護(hù)電路的輸入端，保護(hù)電路的輸 出端連接輸出電路。
[0005] 所述功率合成單元采用8路單級同軸功率合成器，功率合成器采用N型輸入， IF70Q同軸輸出，功率合成器內(nèi)部由8個輸入N型連接器、兩個輸入阻抗變換節(jié)、一個功率 合成節(jié)、兩個輸出同軸阻抗變換節(jié)組成，每一路功率信號經(jīng)輸入N型連接器、輸入阻抗變換 節(jié)，在功率合成節(jié)上進(jìn)行功率合成，并經(jīng)輸出同軸阻抗變換節(jié)輸出。
[0006] 所述功率發(fā)射單元包括依次相連的收阻濾波器、諧波濾波器、波導(dǎo)環(huán)形器和定向 耦合器，波導(dǎo)環(huán)形器的輸出端還連接電動開關(guān)控制器的輸入端。
[0007] 所述諧波濾波器采用兩級低通濾波器迭加的形式，通帶為S頻段，阻帶為通帶4倍 頻，輸入端、輸出端以及兩級濾波器之間通過兩級1/4波導(dǎo)波長過渡實現(xiàn)輸入輸出匹配。
[0008] 第一前置放大器為三級放大，在第一級放大之后設(shè)置有輸入監(jiān)視裝置。
[0009] 所述功率分解單元采用八分器。
[0010] 所述監(jiān)控電路還通過RS422接口連接外部控制器。
[0011] 所述S頻段固態(tài)高功放A和S頻段固態(tài)高功放B上分別設(shè)置有風(fēng)冷裝置，波導(dǎo)電 動開關(guān)的假負(fù)載端還通過第三耦合器連接合成器的第一輸入端，功率發(fā)射單元中的定向耦 合器的輸出端連接合成器的第二輸入端，合成器的輸出端連接有輸出監(jiān)視裝置。
[0012] 本發(fā)明具有如下優(yōu)點： (1) 功放的輸出端采用有源線性對數(shù)型高頻檢波器，提高了功放輸出功率準(zhǔn)確性，末 級功放模塊采用多級固態(tài)放大器級聯(lián)方式，放大器之間通過良好匹配電路實現(xiàn)輸出功率 p 150W，具有幅度、相位可調(diào)功能，使末級功放模塊輸出功率具有優(yōu)良的幅相一致性； (2) 功率合成單元采用8路單級同軸功率合成器，8個末級功放一次合成輸出功率 P IkW的連續(xù)波，合成器損耗低、功率容量高、合成效率高，提高了整機(jī)的可靠性； (3) 采用S頻帶新型波導(dǎo)濾波器，具有體積小、通帶寬、插入損耗低、抑制帶寬寬、諧波 抑制度高等特點，為滿足功放輸出頻譜純度及多系統(tǒng)、多頻段同時工作電磁兼容要求提供 保障。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的原理圖； 圖2為本發(fā)明所述S頻段固態(tài)高功放A和/或S頻段固態(tài)高功放B的原理圖； 圖3為本發(fā)明所述末級功放單元的原理圖。
【具體實施方式】
[0014] 如圖1、圖2及圖3所示，本發(fā)明由S頻段固態(tài)高功放A、S頻段固態(tài)高功放B、開關(guān) 切換單元和功率發(fā)射單元組成，開關(guān)切換單元包括同軸電動開關(guān)KU波導(dǎo)電動開關(guān)K2及電 動開關(guān)控制器，同軸電動開關(guān)Kl分別連接S頻段固態(tài)高功放A和S頻段固態(tài)高功放B的輸 入端，S頻段固態(tài)高功放A和S頻段固態(tài)高功放B的輸出端分別連接波導(dǎo)電動開關(guān)K2的一 端，波導(dǎo)電動開關(guān)K2的另一端連接功率發(fā)射單元的輸入端，電動開關(guān)控制器的輸入端連接 功率發(fā)射單元，電動開關(guān)控制器的輸出端分別連接S頻段固態(tài)高功放A和S頻段固態(tài)高功 放B，S頻段連續(xù)波固態(tài)高功放裝置可工作在分控或本控條件下，通過電動開關(guān)控制器選擇 S頻段固態(tài)高功放A或S頻段固態(tài)高功放B在線工作，S頻段固態(tài)高功放A和S頻段固態(tài) 高功放B上分別設(shè)置有風(fēng)冷裝置，風(fēng)冷裝置采用低噪音直流風(fēng)機(jī)，本發(fā)明上還設(shè)置有功率 報警器，在功放裝置輸出功率給功率發(fā)射單元的狀態(tài)下且輸出功率超過IOOW時，報警器打 開，提醒室外天線工作人員或室內(nèi)無關(guān)人員離開。
[0015] 射頻小信號首先經(jīng)過開關(guān)切換單元中的同軸電動開關(guān)K1，經(jīng)同軸電動開關(guān)Kl切 換后選擇送入S頻段固態(tài)高功放A或S頻段固態(tài)高功放B進(jìn)行放大，放大后的信號經(jīng)過開 關(guān)切換單元中的波導(dǎo)電動開關(guān)K2,波導(dǎo)電動開關(guān)K2在實線位置時S頻段固態(tài)高功放A的信 號輸入功率發(fā)射單元，電動開關(guān)K2在虛線位置時S頻段固態(tài)高功放B的信號輸入功率發(fā)射 單元，然后經(jīng)過功率發(fā)射單元將放大后的信號經(jīng)天線發(fā)射出去。
[0016] S頻段固態(tài)高功放A和S頻段固態(tài)高功放B均包括監(jiān)控單元、功率分解單元、末級 功放單元和功率合成單元，監(jiān)控單元包括第一前置放大器、預(yù)放器、第一環(huán)形器、高頻檢波 器和監(jiān)控電路，第一前置放大器為三級放大，在第一級放大之后設(shè)置有輸入監(jiān)視裝置，用于 檢測是否有信號輸入及輸入信號的幅度，第一前置放大器的輸入端連接同軸電動開關(guān)K1， 第一前置放大器的輸出端通過預(yù)放器連接功率分解單元的輸入端，功率分解單元采用八分 器，八分器的輸出端依次連接末級功放單元和功率合成單元，功率合成單元的輸出端連接 第一環(huán)形器的輸入端，第一環(huán)形器的輸出端連接波導(dǎo)電動開關(guān)K2,第一環(huán)形器的輸出端還 經(jīng)第一耦合器的正向、反向耦合端連接高頻檢波器的輸入端，高頻檢波器采用有源線性對 數(shù)型高頻檢波器，將高頻信號轉(zhuǎn)化為直流信號，之后將直流信號輸入監(jiān)控電路，作為輸出功 率以及功率合成后反射功率指示，在監(jiān)控電路中設(shè)置有ALC控制器，ALC控制器在閉環(huán)時， 監(jiān)控電路實時檢測高頻檢波器的輸出功率隨溫度的變化特性，監(jiān)控電路中還設(shè)置有模擬電 調(diào)衰減器，可以對輸出功率進(jìn)行補(bǔ)償，以保證輸出功率的穩(wěn)定性，監(jiān)控電路的輸出端連接第 一前置放大器，監(jiān)控電路的輸出端還通過RS422接口連接外部控制器，實現(xiàn)對外信息交換。 監(jiān)控電路還依次通過電源濾波器和交流接觸器連接電源。
[0017] 功率合成單元采用8路單級同軸功率合成器，功率合成器采用N型輸入，IF70Q同 軸輸出，功率合成器內(nèi)部由8個輸入N型連接器、兩個輸入阻抗變換節(jié)、一個功率合成節(jié)、兩 個輸出同軸阻抗變換節(jié)組成，每一路功率信號經(jīng)輸入N型連接器、輸入阻抗變換節(jié)，在功率 合成節(jié)上進(jìn)行功率合成，并經(jīng)輸出同軸阻抗變換節(jié)輸出。8路單級同軸功率合成器具有體積 小、損耗低、功率容