[实用新型]9~10GHz大功率固态放大器组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及固态放大器技术领域，具体涉及一种9~10GHz大功率固态放大器组件。

背景技术

目前，对固态放大器发射机而言，为获得数千瓦甚至几十千瓦的功率输出，通常我们采用功率合成的方法，具体方法有两种：一是采用基于电路或波导的功率合成技术，第二种方法是采用有源阵列天线的方法，就是基于自由空间功率合成技术，通过采用空间功率合成，获得大功率输出。第二种相对于第一种技术由于没有了合成网络的损耗，合成效率较高，是产生大功率电磁波辐射的有效途径，正在被广泛的应用。固态功率放大器组件作为有源阵列天线的重要组成部分，也越来越被重视。长期以来，X波段固态放大器由于国内半导体工艺技术相对落后和国外技术封锁，其发展相对比较滞后。对于要求输出功率几十瓦至百瓦、信号脉宽几百微妙至几毫秒的系统，更是难以实现。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种9~10GHz大功率固态放大器，工作脉宽为0.1us～250us、单口输出脉冲功率大于100瓦、最大工作比12%，良好的线性度，体积小、重量轻。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种9~10GHz大功率固态放大器组件，其特征是，包括前级放大器、功率分配器、六个末级放大器和电源模块；

所述前级放大器的输入端用于连接输入的射频信号，前级放大器的输出端连接功率分配器，所述功率分配器设置有六路输出端，分别与六个末级放大器连接，每个末级放大器设置有六路输出端用于输出射频信号，所述电源模块用于提供工作电压分别输出至前级放大器、功率分配器和末级放大器；

所述末级放大器包括放大器单元、分别与放大器单元连接的储能电容组和末级功放馈电单元，所述放大器单元包括X波段30瓦放大器、若干个X波段100瓦放大器、配相二路功分器和配相三路功分器，X波段30瓦放大器的输出端连接第一X波段100瓦放大器，第一X波段100瓦放大器的输出端连接配相二路功分器的输入端，配相二路功分器的两路输出端分别连接第二X波段100瓦放大器，每路第二X波段100瓦放大器的输出端分别连接配相三路功分器的输入端，每个配相三路功分器的三路输出端分别连接第三X波段100瓦放大器，六路第三X波段100瓦放大器的输出端连接有隔离器。

进一步的，前级放大器的输出功率大于100瓦，末级放大器的每个输出端口输出功率大于100瓦。

进一步的，所述电源模块中包括变换电源单元和时序控制单元，所述变换电源单元的输出端连接前级放大器、功率分配器和末级放大器，用于提供工作正压和负压，所述时序控制单元连接变换电源单元，控制变换电源单元提供正压和负压的时序。

进一步的，所述电源模块还包括负压保护电路，负压保护电路包括三极管Q2、场效应管Q1、延时电阻R1、R2、R2和延时电容C1，电源模块的输出端一路通过栅极偏置电路连接氮化镓功率管的栅极VG，另一路通过稳压二极管D1连接三极管Q2的发射极，三极管Q2的基极串联电阻R1后接地；三极管Q2的集电极串联电阻R3后连接场效应管Q1的栅极，在场效应管Q1的栅极和源极之间并联有电阻R2和电容C1，场效应管Q1的漏极通过漏极偏置电路连接氮化镓功率管的漏极VD。

进一步的，所述电源模块还包括温度补偿电路，所述温度补偿电路包括运放器LM158，运放器LM158的正电源端连接连接参考电压Vref，负电源端连接电源模块的输出端，反相输入端接地，正向输入端与输出端之间先并联热敏电阻R3和电阻R2后串联可调电阻Rpot，电阻R2一端串联电阻R1后连接至参考电压Vref，运放器LM158的输出端串联电阻Rg之后连接至氮化镓功率管的栅极VG。

进一步的，还包括过流保护电路，所述过流保护电路包括电流检测放大器和电流检测电阻构成监测电流的电路。

进一步的，还包括散热系统，所述散热系统包括八个风机和六个冷板散热片。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：本实用新型固态放大器组件工作脉宽为0.1us～250us、单口输出脉冲功率大于100瓦、最大工作比12%，具有良好的线性度。电路板结构布局采用模块化设计，在减小重量和体积的同时，有利于成批生产和随机备份；能够适应宽温度范围（-40～+65℃）、强振动等恶劣工作环境下正常工作。在整个电路上设有负压保护电路、温度补偿电路和过流保护电路，提高了可靠性，降低了系统的功耗，提高系统安全性。

附图说明

图1是大功率固态放大器组件的原理示意图；

图2是大功率固态放大器组件电路板的正面；