[实用新型]超微晶功率合成电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种超微晶功率合成电路。

背景技术

目前超长波、长波、中波波段（频率范围10kHz~3000kHz）功率放大器广泛应用于军事通信、广播、导航、授时和高频加热领域中。以往功率放大器采用电子管作为功率器件，采用分级放大方式，末级放大器只需采用几只电子管并联或推挽方式即可完成几百kW、几MW的功率输出。随着功率半导体技术的发展，采用全固态器件的开关放大器得到广泛应用，其主要优点有：1.备便时间短：全固态开关放大器没有灯丝，不需预热，可即开即用。2.效率高：全固态开关放大器是所有放大器中效率最高的，可压缩运行和维护的费用。3.操作简单：全固态开关放大器是宽带放大，不需调谐。4.结构标准化、系列化、可维性强：同类模块的电路、结构易于标准化，可替代使用。5.可靠性：整机中某个开关放大器出现故障时，整机可降低功率继续工作。机器寿命长，半导体器件理论上寿命无限，实际上比真空器件长得多。

但由于半导体器件的限制，单个开关放大器的输出功率有限，要完成几百千瓦、几兆瓦的功率输出需要多个开关放大器进行功率合成。因此，功率合成技术成为大功率全固态设备的关键技术之一。目前主要的功率合成方法有直接串联合成、直接并联合成。

直接串联合成将每个开关放大器的两个输出端直接串联，如图1所示，开关放大器11’-1、开关放大器11’-2直至开关放大器11’-（n-1）和开关放大器11’-n串联，n个开关放大器串联连接之后与负载电路50’连接，但是该种方式会导致开关放大器互相影响，负载电路的状态直接反射回开关放大器，使设备可靠性降低。

直接并联合成将每个开关放大器的两个输出端直接并联，如图2所示，开关放大器11’-1、开关放大器11’-2直至开关放大器11’-（n-1）和开关放大器11’-n并联，n个开关放大器并联连接之后与负载电路50’，此方式进行功率合成无法保证开关放大器输出信号的相位和幅度都要相同，导致合成效果不好，严重时会造成合成后无功率输出。其次，数量众多的开关放大器存在一定差异性，会带来不平衡，产生倒灌。

针对现有技术中进行功率合成的电路噪音大、不稳定，导致输出功率不稳定，从而使设备可靠性降低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中进行功率合成的电路噪音大、不稳定，导致输出功率不稳定，从而使设备可靠性降低的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本实用新型的主要目的在于提供一种超微晶功率合成电路，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种超微晶功率合成电路，该电路包括：开关放大电路、功率合成变压电路以及负载电路，其中，超微晶功率合成电路连接于开关放大电路与负载电路之间，用于对开关放大电路的输出阻抗进行阻抗变换和噪声隔离。

进一步地，功率合成变压电路包括多个功率合成变压器，开关放大电路包括多个开关放大器，其中，每个开关放大器的输出端分别与一个功率合成变压器的输入端连接；所有功率合成变压器的输出端的接线端子依次首尾相接，第一个功率合成变压器的输出端的第一接线端子与负载电路的第一输入端连接，最后一个功率合成变压器的输出端的第一接线端子与负载电路的第二输入端连接。

进一步地，每个功率合成变压器分别包括：第一变压器和隔直电容电路，其中，隔直电容电路的第一端作为功率合成变压器的输入端的第一接线端子，其另一端与第一变压器的初级绕组的第一接线端子连接，第一变压器的初级绕组的第二接线端子作为功率合成变压器的输入端的第二接线端子；第一变压器的次级绕组的第一接线端子作为功率合成变压器的输出端的第一接线端子，第一变压器的次级绕组的第二接线端子作为功率合成变压器的输出端的第二接线端子；每个开关放大器的输出端的第一接线端子与对应的功率合成变压器的输入端的第一接线端子连接，每个开关放大器的输出端的第二接线端子与对应的功率合成变压器的输入端的第二接线端子连接；所有第一变压器的次级绕组的接线端子依次首尾相接，第一个第一变压器的次级绕组的第一接线端子与负载电路的第一输入端连接，最后一个第一变压器的次级绕组的第一接线端子与负载电路的第二输入端连接。

进一步地，隔直电容电路包括：隔直流电容器。

进一步地，第一变压器的初级绕组和次级绕组的绕线为单层绕制，第一变压器的初级绕组和次级绕组的绕线均为沿第一变压器的磁芯均匀绕制。

进一步地，第一变压器的初级绕组的第一绕线和次级绕组的第二绕线之间通过绝缘骨架进行绝缘隔离。

进一步地，第一变压器的磁芯包括超微晶罐形磁芯。