CN2529455Y - 微波固态功率放大器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微波固态功率放大器装置，它涉及通信领域中的微波功率源，它由推动级放大器、模块化电源、冷却器、控制保护器、功率分路器、功率模块、功率合路器等部件组成。它采用同轴平行耦合线3dB电桥制成功率合路器、分路器、功率模块电路达到了功放器频带宽、频率高、功率大的目的。本实用新型还具有体积小，功率合成效率高，级间隔离度高，控制保护功能及模块一致性能好等特点，适用于通信、医疗器械及工业加工领域中作各种功率源。
Description
技术领域
本实用新型涉及通信领域中的一种微波固态功率放大器装置，特别适用于通信、医疗器械及工业加工领域中作各种功率源。
背景技术
目前在通信领域中使用的功率放大器大都采用微带电阻来实现功率合成，主要不足是电路体积尺寸较大，各路之间的隔离度较差，功率合成效率也不高，特别在微波频段的大功率固态功放已成为通信中研制开发的急需产品。
发明内容
本实用新型的目的在于避免上述背景技术中的不足之处而提供一种微波频段工作的频带宽、频率高、功率大的微波固态功率放大器装置，并且本实用新型还具有体积小、功率合成效率高、级间隔离度高，控制保护功能及模块的一致性能好等特点。
本实用新型的目的是这样实现的：它由推动级放大器1、模块化电源2、冷却器3、控制保护器4、功率分路器5、1至8路功率模块6-1至6-8、功率合路器7组成。其中信号入端口A串接推动级放大器1后与功率分路器5入端口9连接，控制保护器4出端与模块化电源2入端口1连接，模块化电源2出端口2与功率分路器5入端口10连接，功率分路器5出端口1至8分别串接1至8路功率模块6-1至6-8后与功率合路器7入端口1至8连接，功率合路器7出端口9与信号出端口B连接，模块化电源2出端+V、-V电压端与各部件相应电源并接，推动级放大器1、模块化电源2、控制保护器4、功率分路器5、1至8路功率模块6-1至6-8、功率合路器7用紧固件安装在冷却器3上下平面上。
本实用新型的目的还可以通过以下措施达到：
本实用新型功率分路器5由分路器8至10、微带电阻R1至R3组成，其中推动级放大器1出端与分路器8入端1脚连接，分路器8出端3、4分别与分路器9、10各入端1脚连接，出端2脚串接微波电阻R1后与地端连接，分路器9、10各出端3、4脚分别与功率模块6各入端并接，各出端2脚分别串接微带电阻R2、R3后接地端。
本实用新型1至8路功率模块6-1至6-8每路功率模块6由分路器11、功放器12、13、合路器14、微带电阻R4、R5组成，其中功率分路器5输出端与分路器11入端1脚连接，分路器11出端2脚串接微带电阻R4后与地端连接、出端3、4脚分别与功放器12、13各入端1脚连接，功放器12、13各出端2脚分别与合路器14各入端1、2脚连接、各出端3脚分别与模块化电源2出端+V电压端并接、各出端4脚分别分别与模块化电源2出端-V电压端并接，合路器14出端3脚与功率合路器7入端口连接、出端4脚串接微带电阻R5后接地端。
本实用新型功率分路器7由合路器15至17、微带电阻R6至R8组成，其中功率模块6各出端分别与合路器15、16各入端1、2脚连接，合路器15、16各出端3脚分别与合路器17入端1、2脚连接、各出端4脚分别串接微带电阻R6、R7后接地端，合路器17出端3脚与信号出端口B连接、出端4脚串接微带电阻R8后接地端。
本实用新型相比背景技术有如下优点：
1.本实用新型功率模块6采用多路大功率合成，功率分路器5、功率合路器7采用同轴平衡耦合线与微带电路相结合，因此具有体积小，合成效率高，级间之间隔离高，模块一致性好。
2.本实用新型功率模块6采用同轴平行耦合线制成3dB功分器，能承受大功率合成，因此具有频带宽，频率高，功率大，满足带宽和功率的要求。
3.本实用新型采用控制保护器4、冷却器3设计，因此具有完善的控制和保护功能，性能稳定可靠。
附图说明
图1是本实用新型原理方框图。
图2是本实用新型功率分路器5的电原理图。
图3是本实用新型功率模块6的电原理图。
图4是本实用新型功率合路器7的电原理图。
具体实施方式
参照图1至图4，本实用新型由推动级放大器1、模块化电源2、冷却器3、控制保护器4、功率分路器5、1至8路功率模块6-1至6-8、功率合路器7组成。其中通信微波信号通过入端口A输入推动级放大器1入端，推动级放大器1作用是对输入的微波信号进行小功率放大，实施例采用市售微带场效应管自制设计成4级级联放大器电路。经推动级放大器1放大后的微波通信信号输入功率分路器5进行功率分路，经功率分路后的各路信号分别输入功率模块6进行功率放大。功率分路器5由分路器8至10、微带电阻R1至R3组成，图2是本实用新型功率分路器5实施例的电原理接线图，并按其连接线路。分路器8至10作用是一路信号输入，分成输出两路信号，实施例是输入一路信号，最终分成输出4路信号，分别输入4个功率模块6进行功率放大。也可以把4路输出信号再各自分路一次，分成8路输出至8个功率模块6进行功率放大。实施例分路器8至10采用市售90°的3dB电桥同轴平行耦合线制作，微带电阻R1、R2、R3采用市售50Ω微带电阻器件制作。分路器8至10均为无源工作。
本实用新型功率模块6-1至6-8作用是进行功率放大，它由分路器11、功放器12、13、合路器14、微带电阻R4、R5组成，图3是本实用新型功率模块6实施例的电原理接线图，并按其连接线路。分路器11作用把一路信号输入，分成两路信号输出到功放器12、13进行功率放大，两路功放器12、13功率放大后再输入合路器14把两路功率合成一路输出，大大提高了功率合成效率，实施例是把两只输出25W的功放器12、13合成到45W输出。分路器11、合路器14均采用市售90°的3dB电桥同轴平行耦合线制作，功放器12、13采用富士通公司生产的FLM4450-25DA型功率管制作。微带电阻R4、R5采用市售50Ω微带电阻器件制作。
本实用新型功率合路器7作用是把功率模块6输入的各路功率信号进行合成一路输出，它由合路器15至17、微带电阻R6至R8组成，图4是本实用新型功率合路器7实施例的电原理接线图，并按其连接线路。合路器15至17作用是输入两路信号，合成一路输出，实施例是把4路功率模块6的输出信号最终合成一路输出，也可以把8路功率模块6的输出信号合成一路输出。实施例分路器15至17采用市售90°的3dB电桥同轴平行耦合线制作，微带电阻R6至R8采用市售50Ω微带电阻器件制作。分路器15至17均为无源工作。
本实用新型模块化电源2其作用提供各级功率功放电源，输出+V电压为+24V，输出-V电压为-24V，实施例采用市售AC/DC电源变换模块和DC/DC电源变换模块制作。控制保护器4作用是对整个功放器12、13加电控制和故障保护、判别及功率指示、电源指示。实施例采用市售窄带散射功放机的功率控制保护电路自制而成。
本实用新型把推动级放大器1、模块化电源2、控制保护器4、功率分路器5、1至8路功率模块6-1至6-8，功率合路器7各部件用紧固件安装在冷却器3的上下平面上，冷却器3作用是工作时对部件进行散热冷却，起到保护作用，实施例冷却器3采用铝材料加工成长×宽×高为400×350×120毫米的风槽结构型的散热片，其散热面大，散热快。
本实用新型安装结构如下：只要把冷却器3的散热片安装在一个外形尺寸长×宽×高为500×482×133毫米的机箱内，模块化电源2、控制电路4、功率模块6、功率分路器5、功率合路器7分别装在冷却器3的两平面上，机箱后部安装两个轴流风机，对冷却器3进行强迫风冷，电源开关、电压电流、功率指示表头、功率调节、故障指示灯、工作指示灯等都安装在机箱前面板上，输入输出A、B端射频插座、电源插座等安装在机箱后面板上，组装成本实用新型。
本实用新型设计原理是功率模块6采用了模块化设计，射频功率模块6采用同轴平行耦合线制成3dB功分器，把两只25W输出的功放器12、13合成到45W输出。另外采用了多路大功率合成，功率合路器7和分路器5均采用同轴平行耦合线与微带电路结合，这样既照顾带宽和功率，又大大压缩了体积，使合成效率大大提高，达到本实用新型目的。
Claims (4)
1.一种由推动级放大器(1)、模块化电源(2)、冷却器(3)、控制保护器(4)组成的微波固态功率放大器装置，其特征在于还有功率分路器(5)、1至8路功率模块(6-1)至(6-8)、功率合路器(7)组成，其中信号入端口A串接推动级放大器(1)后与功率分路器(5)入端口9连接，控制保护器(4)出端与模块化电源(2)入端口1连接，模块化电源(2)出端口2与功率分路器(5)入端口10连接，功率分路器(5)出端口1至8分别串接1至8路功率模块(6-1)至(6-8)后与功率合路器(7)入端口1至8连接，功率合路器(7)出端口9与信号出端口B连接，模块化电源(2)出端+V、-V电压端与各部件相应电源并接，推动级放大器(1)、模块化电源(2)、控制保护器(4)、功率分路器(5)、1至8路功率模块(6-1)至(6-8)、功率合路器(7)用紧固件安装在冷却器(3)上下平面上。
2.根据权利要求1所述的一种微波固态功率放大器装置，其特征在于功率分路器(5)由分路器(8)至(10)、微带电阻R1至R3组成，其中推动级放大器(1)出端与分路器(8)入端1脚连接，分路器(8)出端3、4分别与分路器(9)、(10)各入端1脚连接，出端2脚串接微波电阻R1后与地端连接，分路器(9)、(10)各出端3、4脚分别与功率模块(6)各入端并接，各出端2脚分别串接微带电阻R2、R3后接地端。
3.根据权利要求1或2所述的一种微波固态功率放大器装置，其特征在于1至8路功率模块(6-1)至(6-8)每路功率模块(6)由分路器(11)、功放器(12)、(13)、合路器(14)、微带电阻R4、R5组成，其中功率分路器(5)输出端与分路器(11)入端1脚连接，分路器(11)出端2脚串接微带电阻R4后与地端连接、出端3、4脚分别与功放器(12)、(13)各入端1脚连接，功放器(12)、(13)各出端2脚分别与合路器(14)各入端1、2脚连接、各出端3脚分别与模块化电源(2)出端+V电压端并接、各出端4脚分别与模块化电源(2)出端-V电压端并接，合路器(14)出端3脚与功率合路器(7)入端口连接、出端4脚串接微带电阻R5后接地端。
4.根据权利要求3所述的一种微波固态功率放大器装置，其特征在于功率合路器(7)由合路器(15)至(17)、微带电阻R6至R8组成，其中功率模块6各出端分别与合路器(15)、(16)各入端1、2脚连接，合路器(15)、(16)各出端3脚分别与合路器(17)入端1、2脚连接、各出端4脚分别串接微带电阻R6、R7后接地端，合路器(17)出端3脚与信号出端口B连接、出端4脚串接微带电阻R8后接地端。
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| CN 02203427 CN2529455Y (zh) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 微波固态功率放大器装置 |
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| CN 02203427 CN2529455Y (zh) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 微波固态功率放大器装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101860088A (zh) * | 2010-05-27 | 2010-10-13 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 用于飞艇的微波无线传能*** |
| CN109003873A (zh) * | 2018-08-17 | 2018-12-14 | 北京无线电测量研究所 | 一种c波段功率辐射源 |
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2002
- 2002-02-06 CN CN 02203427 patent/CN2529455Y/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN101860088B (zh) * | 2010-05-27 | 2012-10-03 | 中国电子科技集团公司第三十八研究所 | 用于飞艇的微波无线传能*** |
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