[发明专利]功率合成模块

说明书

技术领域

本发明涉及通讯和雷达技术领域，特别涉及一种用于W波段收发组件中的功率合成模块。

背景技术

根据频率划分，毫米波一般指的是波长介于1mm～10mm的电磁波，毫米波相较其他波段有波长短，穿透电离层的能力强，具有比红外和可见光更强的穿透烟尘、云雾等恶劣天气的能力，能全天候工作，而且由于相对带宽较宽，可以实现点对点大容量通信和高分辨率成像。其中W波段是毫米波中的重要的窗口频率，该波段的收发技术研究是目前毫米波应用中的热门课题。W波段由于频率更高，波长更短，在同样口径的天线下，波长短能实现窄波束、低副瓣，这样就能提高精度和分辨力。W波段的系统可以应用于很多场合如高铁防撞、精确制导、盲降等领域。目前国外很多国家都在开展W波段设备的研制工作，并且已经取得了很大的进展。美国的毫米波设备在W波段已实用化，正在向更高频率发展；而国内由于工艺条件和器件的限制所以这方面工作开展相对较晚，所以在技术水平上已经落后于发达国家。

W波段系统中的重要组成部份W波段收发组件，一般包括发射链路、接收链路及本振链路。功率合成模块用于发射链路，它将上变频到W波段的射频信号进行放大输出。作为W波段收发组件中的重要组成部件—功率合成模块，目前还难以达到小型化、高集成度、高可靠性的要求，其性能的优劣也直接影响到整个W波段收发组件的性能。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种用以满足W波段收发组件使用需求的小型化、高集成度的功率合成模块。   

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

功率合成模块，包括两块结构相同且对称设置的上、下功放模块，以及位于两功放模块之间的中间层腔体，中间层腔体内包括波导结构，所述上、下功放模块分别包括腔体、安装在腔体内的功放印制电路板、安装在腔体正面的射频链路和绝缘子，所述功放印制电路板通过绝缘子与射频链路垂直连接。

上述功率合成模块中，所述上功放模块的上层腔体，下功放模块的下层腔体，与中间层腔体呈上、下、中分布，并通过销钉定位，紧固螺钉将其组装在一起。

上述功率合成模块中，由于上、下功放模块的腔体与中间层腔体垂直互连，所述波导结构也分别与上层功放模块和下层功放模块垂直相连。所述波导结构用于波导到微带的过渡。

上述功率合成模块中，所述射频链路包括射频芯片、功分器、合路器。处于同一层的射频芯片采用平面混合集成的方式布置。所述功分器、合路器结合射频芯片共同完成对信号的分配、放大与合成。

上述功率合成模块中，所述功放印制电路板包括多个输入输出的焊盘、一个LDO稳压电路、一个由调制器和MOS管组成的脉冲调制电路。功放印制电路板用于完成模块的供电及控制工作。

上述功率合成模块中，所述功率合成模块还包括输入、输出波导接口，两个检测波导接口，所述输入、输出波导接口分别位于模块的左右两端，两个检测波导接口分别位于模块的前后两侧。 

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的功率合成模块中各元器件采用三维立体结构布置，射频链路中的元器件与功放印制电路板通过绝缘子垂直互连，增强了电源和元器件的隔离，提高了模块的电磁兼容性，保证了功率合成模块的稳定性和可靠性；不同腔体层安装不同的电子元器件，再通过绝缘子进行垂直互连；处于同层的各元器件采用平面混合集成的方式布置，使模块中信号走线、焊盘、管脚等的间距和尺寸极大的减小，实现功率合成模块的小型化和集成化。

附图说明

图1为本发明中功率合成模块的整体结构示意图。

图2为本发明中功率合成模块的拆分结构示意图。

图3为本发明的外部连接关系示意图（正面）。

图4为本发明的外部连接关系示意图（背面）。

图5为本发明中功率合成模块的电路原理图。

图6为图2中功放印制电路板的电路原理框图。

图中标记：1-上功放模块，2-下功放模块，101-上层腔体，102-下层腔体，103-中间层腔体，3-功放印制电路板，4-绝缘子。

 401-输入波导接口，402-输出波导接口，403-检测波导接口。