[实用新型]全固态大功率高频功率放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种功率放大器，特别是一种用于1.3GHz连续波信号及脉冲波信号放大的全固态大功率高频功率放大器。

背景技术

在电子加速器，激光源等大功率领域需要1.3GHz高频功率放大器，早先的1.3GHz高频功率放大器采用电子管，速调管等。由于固态功放的功率比较低，通常只用于功率放大器的前级。随着科学技术的发展，人们对基础物理，光源和超导的研究不断深入，全固态功率放大器因其效率高、寿命长、故障率低，替代电子管及速调管产品已成为必然趋势。现有的1.3GHz大功率放大器的结构如图1所示，用一只功放单元1推动多只功放单元2完成1.3GHz大功率放大器，所述功放单元是做在一块电路板上的小功率放大器。例如3Kw功放，需用11只350W的功放单元，其中一只功放单元作为推动，经功分器3输出10路分别推动10只350W的功放单元，再将10只350W的功放单元的输出通过功率合成器4合成为3Kw功放输出，为了将各个功放单元的热量导出，上述多只(11只)功放单元设于一块矩形水冷板5上，各个功放单元通过同轴电缆6接功率合成器，为使所有同轴电缆的阻抗相等，所有同轴电缆的长度必须相同，也就是按最长距离确定各个同轴电缆的长度。另外还设有一个电源盒对上述11只功放盒供电。

上述的全固态大功率高频功率放大器，虽可提供使用，但是在实际生产和使用中还存在有下列缺点：

1、首先体积庞大，由于功放单元并排设于矩形水冷板上，如果每一块电路板的宽度为150mm，加上彼此间的间隙20mm，整个水冷板的长度需要1.7米，为适应标准插箱的设计要求，通常将多个功放单元分装于几个插件盒中，加上具有同样水冷板的电源插盒，整个设备体积庞大。

2、由于多只功放单元设于一块矩形水冷板上，各个功放单元连接功率合成器的同轴电缆的长度按最长距离选用，造成材料浪费，制造成本增加。

3、一个电源供电多个功放单元，一旦电源出现故障，整个功放插盒不能工作，影响很大。

有鉴于上述现有全固态大功率高频功率放大器存在的上述缺陷，本设计人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型结构的全固态大功率高频功率放大器使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的上述不足，而提供一种结构紧凑、体积小、故障率低的全固态大功率高频功率放大器。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种全固态大功率高频功率放大器，包括水冷板、设于所述水冷板上的多个功放单元、电源单元、功分器及合成器，其中所述水冷板是环形水冷板，所述功分器及所述合成器分别同轴设于所述环形水冷板中心的上下侧，所述电源单元为多个，对应所述每一个功放单元设有一个电源单元，所述多个功放单元和多个电源单元对应设于所述环形水冷板的上下表面上，且均匀分布于以环形水冷板中心为中心的圆周上。

本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实现。

前述的全固态大功率高频功率放大器，其中所述环形水冷板是由水冷板、进水管接头和出水管接头所构成，所述水冷板上设有横截面为台阶型的环形回转水槽，所述环形回转水槽设有相同形状的环形回转封条，所述环形回转封条设于所述环形回转水槽的台阶上，并焊接密封，所述进水管接头和出水管接头连通所述形回转水槽。

前述的全固态大功率高频功率放大器，其中所述环形水冷板的一侧连设一水冷凸板，所述环形回转水槽的进水端与出水端设于所述水冷凸板上，所述进出水管接头设于所述水冷凸板上，所述多个功放单元中的一个作为驱动功放单元设于所述水冷凸板的上表面，对应的电源单元设于水冷凸板的下表面。

前述的全固态大功率高频功率放大器，其中所述功放单元设有电源输入端，所述各个电源单元的输出对应连接所述各个功放单元的电源输入端。

前述的全固态大功率高频功率放大器，其中所述功放单元设有驱动功率输入端；所述驱动功放单元的输出通过同轴电缆接所述功分器的输入，所述功分器的多个输出端，通过同轴电缆分别接除驱动功放单元外的其余各个功放单元的驱动功率输入端，所述各个功放单元的输出通过同轴电缆接所述合成器的输入端，合成功率由所述合成器的输出端输出。

前述的全固态大功率高频功率放大器，其中所述功放单元及电源单元均设于各个功放小盒及电源小盒内。