[实用新型]一种S波段固态功率放大器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种S波段固态功率放大器，属于微波技术领域。

背景技术

固态功率放大器由于可靠高、稳定性高、长寿命、工作频带宽、故障概率小、全寿命周期成本低、操作简单安全以及故障软化等优点逐渐成为雷达系统中发射单元的主导发展方向。

目前，尽管固态功率放大器的发展已相对成熟，但在固态功率放大器的具体研制过程中，仍然有很多关键的技术和实际面临的问题。图1和图3是现有S波段固态功率放大器中的一种前级功放模块电路原理框图和示意图，该前级功放模块电路包括1瓦功率放大器、15瓦功率放大器、隔离器、100瓦功率放大器、直流电源和散热器。该设计存在以下缺陷：（1）系统工作范围为-45℃～+60℃，-55℃功放系统出现自激现象；（2）系统增益在宽温度范围（-55℃～+60℃）内，增益由56 dB～47.5dB，变化8.5dB，这容易导致功放在低温下过激励，高温下欠激励，输出功率不达标的问题；（3）系统增益平坦度为±5dB，在需要频率捷变的系统中，会导致有些频点激励多大，损坏功放管。

实用新型内容

本实用新型主要是为解决一种S波段固态发射机系统在低温条件下（-55℃）自激问题、宽温度范围（-55℃～+60℃）条件下工作增益稳定性、线性、系统电磁兼容设计等问题。

为解决上述技术问题，克服现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种S波段固态功率放大器。本实用新型采用如下技术方案：一种S波段固态功率放大器，包括固态功率放大器本体和前级功放模块，其特征在于，所述功率放大器本体两侧设置有内部盖板，所述前级功放模块电路包括2瓦功率放大器、12瓦功率放大器、隔离器、120瓦功率放大器、增益补偿电路、可调衰减器、温度补偿电路、直流电源及散热系统，所述增益补偿电路设置于所述2瓦功率放大器的前端，所述直流电源与所述增益补偿电路相连，所述增益补偿电路与所述2瓦功率放大器相连，所述温度补偿电路与所述2瓦功率放大器相连，所述2瓦功率放大器与所述12瓦功率放大器相连，所述散热系统与所述12瓦功率放大器相连，所述12瓦功率放大器与所述隔离器相连，所述隔离器与所述120瓦功率放大器相连，所述隔离器与所述可调衰减器相连。

本实用新型所达到的有益效果：（1）系统工作范围为-55℃～+60℃，解决了功放系统出现的自激现象；（2）通过电路优化设计，系统增益在全温度范围内保持稳定44±1dB:；（3）系统增益平坦度为±1.5dB，对功放器件的损耗较小，满足系统需求；（4）优化后前级功放模块的体积更小、布局更紧凑合理、重量减轻，有利于小型化设计。

附图说明

图1是现有技术的一种前级功放模块电路原理框图。

图2是本实用新型的前级功放模块电路原理框图。

图3是现有技术的一种前级功放模块电路结构示意图。

图4是本实用新型的前级功放模块电路结构示意图。

图中标记的含义：31-1瓦功率放大器，32-15瓦功率放大器，33-隔离器，34-100瓦功率放大器，35-直流电源，36-散热器，1-增益补偿电路，2-2瓦功率放大器，3-12瓦功率放大器，4-隔离器，5-120瓦功率放大器，6-可调衰减器，7-内部盖板1，8-内部盖板2，9-散热器，10-直流电源和温度补偿电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图2和图4所示的本实用新型的前级功放模块电路原理框图和结构示意图，前级功放内部各级放大器包括2瓦功率放大器2、12瓦功率放大器3、120瓦功率放大器5都采用模块化设计，有利于成批生产和随机备份。在固态功率放大器本体两侧设置了两个内部盖板7和8，有效地提高了放大器的电磁兼容能力，解决了在低温-55℃条件下功放自激问题，同时腔体的空间相比图3所示的现有模块减小了1/3，模块的体积和重量大大缩小。

为保证各级放大器模块在-55℃～+60℃宽温度条件下稳定的工作点，即-55℃～+60℃宽温度条件下静态工作电流稳定，设计了温度补偿电路。

设置增益补偿电路1，改善了系统增益的稳定性，保证在-55℃～+60℃宽温度范围内，增益的变化范围为±1dB。

通过电路设计，改善了系统增益平坦度，优化后系统平坦度为±1.5dB。

相对于图3所示的现有前级功放模块电路，增加了可调衰减器6，优化了各级放大器的线性特性，改善了系统线性度，输入功率变化1dB，输出功率变化1.6dB。