[发明专利]风冷固态功率放大器

说明书

本发明公开的一种风冷固态功率放大器，密封效果好、散热效果好且无需空调散热的新型结构的固态功放。该固态功放易安装、使用和维护。本发明通过下述技术方案予以实现：固定在固态功率放大器本体与上之间设有散热座，上盖板通过导电密封圈和法兰盘O密封槽装配的型密封圈将散热座的腔体完全密封，散热座通过底座法兰盘下方的接插件将线阵排列的风机组件装配在固态功率放大器电路模块的侧面，形成连通前面板散热翅的风道；在电源开启后，安装在散热座上方腔体内的电路模块产生的热量通过散热座的金属本体传导到散热座下方的散热翅上，通过风机组件产生的冷风，经风道内的散热翅将热量带走，实现散热功能。

技术领域

本发明涉及一种用于电子与通信技术领域的信号放大设备，尤其是一种适用于要求密封性能好且安装维护方便的安装场合适用的大功率固态功率放大器设计。

背景技术

随着半导体技术的不断进步，可用于RF功率放大器的器件和种类越来越多。各种封装器件被普遍采用。由于不同种类的半导体材料具有不同的特性，功率放大器的设计需要根据实际需求进行选择。在射频微波功率放大器中采用的半导体材料主要包括以下几种。双极结型晶体管(BJT)，BJT是通常说的三极管，是一种具有三个端子的电子器件，由三部分掺杂程度不同的半导体制成，晶体管中的电荷流动主要是由于载流子在PN结处的扩散作用和漂移运动。这种晶体管的工作，同时涉及电子和空穴两种载流子的流动，因此它被称为双极性的，所以也称双极性载流子晶体管。常见的有锗晶体管和硅晶体管，可采用电流控制，在一定范围内，双极性晶体管具有近似线性的特征，这个范围叫做“放大区”，集电极电流近似等于基极电流的N倍。双极性晶体管是一种较为复杂的非线性器件，如果偏置电压分配不当，将使其输出信号失真，即使工作在特定范围，其电流放大倍数也受到包括温度在内的因素影响。双极性晶体管的最大集电极耗散功率是器件在一定温度与散热条件下能正常工作的最大功率，如果实际功率大于这一数值，晶体管的温度将超出最大许可值，使器件性能下降，甚至造成物理损坏。随着广播进入数字化的发展模式，生产和运行的全固态PDM和DAM中波广播发射机中的射频功率放大器，也就是功放末级全部采用了场效应管桥式丁类放大器。作为不同频段不同功率的固态类射频微波功放产品，采用了以上所述的不同类型的半导体材料制成的晶体管，具有A类，AB类以及C类不同种功率放大器。这些功放的内部都由若干个部分组成，主要包括：输入驱动模块，信号分离模块，功率放大器模块，功率合成模块，定向耦合器，功率监测模块，保护电路，电源供电模块，显示和控制单元等。目前的大功率固态功放，主要有两种散热方式，第一是采用液冷功放需要在功放外面安装复杂的管道和液冷源等系统，安装维护复杂，价格高昂；第二是采用风冷，风冷功放具有安装维护简单的优点，但是热量是散发在功放所在的安装空间内，由于安装空间都是狭小的，所以为了将热量最终散发到大气中去，都会在功放安装空间安装适量的空调，增加了系统成本；固态功率放大器主要由功率放大模块、增益放大模块、合成模块、耦合模块和控制电路等组成，功率放大模块在大功率条件下工作时，器件发热量大，使器件处于高温状态下工作。而高温会使元器件电性能恶化，引起失效，导致设备可靠性下降。资料表明：单个半导体元件的温度升高10℃～12℃，其可靠性降低50％。随着器件的密集化，电子设备的功率密度增大，对热设计的需求也日益强烈。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术存在不足之处，提供一种密封性能优良、安装维护简单，散热性能好、能有效实现防水防尘防淋雨，散热效率高，能有效降低对安装空间内空调的负荷的风冷固态功率放大器。