[发明专利]一种分体式穿插结构的功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及功率放大器领域，特别涉及一种分体式穿插结构的功率放大器。

背景技术

随着微波毫米波功率合成技术的不断发展，工作频带越来越宽，放大器输出功率水平越来越高，放大器散热面临更严峻的挑战。传统的紧凑型一体化的功率合成器已难以满足更大功率密度的散热需求，制约放大器向更高功率方向发展。

微波毫米波固态功率放大器作为微波毫米波雷达、制导及通信、测试等系统的一个重要组成部分，已经成为微波毫米波领域研究的重要方向。随着对工作频带不断拓宽、放大器输出功率的不断提高，放大器模块的发热功率越来越大，热源密度越来越高。热量如果不能及时散失会使芯片温度急剧增加，容易导致芯片工作不稳定甚至烧毁，因此功率合成模块的散热设计面临很大的考验。

传统的紧凑型一体化功率合成模块可以做到较小尺寸，但芯片过于集中，热源密度大，大量的热难以快速散失，限制了合成模块实现更大输出功率。

这种紧凑型模块所有的功放芯片都密集分布在腔体内部，仅依靠腔体外围表面接触散热器，热传导速率慢，散热面积小，散热效率低下。

发明内容

为解决低频段大功率合成器散热的技术难题，本发明提出了一种分体式穿插结构的功率放大器，采用穿插式设计思路，充分利用空间，在较低频段实现超宽频带功率合成，大幅度增大散热面积，提高散热效率。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种分体式穿插结构的功率放大器，放大组件、合成组件采用分体式设计；

各个放大组件采用了独立设计，每个放大组件具有一个射频输入端口和一个射频输出端口，每个放大组件的上下两面各有一个散热器，放大组件的路数为偶数，至少为4路；

合成组件是长圆柱状的多路功率合成结构，多路端口在合成组件的圆柱顶部周围均匀分布，放大组件与合成组件采用同相电缆连接，各放大组件连接器与合成组件连接器的相对位置完全相同，各个放大组件对称均匀分布，合成组件穿插放置于放大组件围成的空间中心。

可选地，所述合成组件采用渐变匹配形式。

可选地，所述合成组件采用三角函数变换。

可选地，所述合成组件采用台阶变换。

本发明的有益效果是：

(1)分体式穿插结构设计：合成组件穿插放置于放大组件中间，可有效优化风道，充分利用了空间资源，放大组件均匀对称分布于合成组件周围，将原本密集的热源分散开来，大幅度增大散热面积，提高散热效率；

(2)长圆柱状功率合成结构：可实现低频段的超宽频带多路功率合成，端口分布均匀，幅相一致性高；

(3)独立放大组件设计：放大组件具有一个射频输入端口和一个射频输出端口，放大组件可实现互换，拆装方便，可维修性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为传统紧凑型一体化功率合成模块结构示意图；

图2为本发明的一种6路合成的分体式穿插结构的功率放大器结构示意图；

图3a和图3b分别为图2所示功率放大器结构的后视图和侧视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有功率合成技术中，紧凑型一体化功率合成模块可实现较小体积的多路功率合成，但热源集中，散热面积有限，散热效率不足，限制了合成模块向更大功率方向发展。

为了解决低频段超宽带功率合成技术中大功率高密度热源散热的难题，本发明提出了一种分体式穿插结构的功率放大器，实现低频段超宽带功率多路合成、散热能力强，且具有加工装配简单、模块化强、方便拆装调试等众多优点。