[发明专利]一种大功率射频功放电路中的多脉冲合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及微波功率放大器技术领域，尤其涉及一种大功率多脉冲输出波形的产生方法。

背景技术

在交通告警与防撞系统、数据传输与通信系统中广泛用到长脉宽与多脉冲输出波形，用以携带更多信息实现飞机与飞机、飞机与地面间的大数据量的交换。

随着脉宽与脉冲数量的不断增加，对发射机功放管的工作要求也是越来越高。在特定的工作频率与输出功率状态下，单个功放管由于效率较低或者难以承受长脉冲下的高占空比工作条件。这就使得产生大功率多脉冲输出波形成为一种机遇与挑战。

本发明利用两个及以上支功放管形成多路大功率射频功放链路，通过时分复用的方式将多个脉冲分散到不同的功放链路中，经过微波开关加以有序控制，最终输出大功率多脉冲波形，实现高占空比工作。

发明内容

发明目的

本发明的主要目的在于特定的工作频率与输出功率条件下，单个功放管由于本身体质或者散热环境等限制不能承受大功率多脉冲输出波形。为此设计多路相同的大功率射频功放链路，采用时分复用的方式最终输出大功率多脉冲波 形，实现高占空比工作已成为一种可行性方案。

技术方案

一种大功率射频功放电路中的多脉冲合成方法，本发明的运行环境包括输入微波开关1和原理相同的输出微波开关4各一个，一个通道选择控制电路5，以及分别由移相电路2和功率放大器3组成多个支路，其中输入微波开关1和输出微波开关4受控于通道选择控制电路5，整个电路工作时，输入微波开关1和输出微波开关4能够与同一支路上的移相电路2、功率放大器3形成射频通路，具体处理步骤如下：

调制信号经通道选择控制电路5分配后，打开相同支路的输入微波开关1和输出微波开关4，使射频信号通过输入微波开关1后，经移相电路2、功率放大器3后，再通过输出微波开关4后接入到射频主路上；通道选择控制电路5分配各支路工作的任务，最终使整个电路的输入射频信号包络和输出射频信号包络同步；由于各通道功率放大器有一定的相位差，通过各支路上的移相电路2进行相应的移相达到最终输出的射频信号相位一致。

发明的优点

在实际工程运用中，特定的工作频率与输出功率条件下，由于功放管本身体质或者散热环境等限制不能实现大功率多脉冲即高占空比的输出波形。为此不得不考虑在三方面做出妥协和让步。一方面可以适当调整工作频率，从而选择体质好，能够实现连续波工作的功放管。然而在实际的工程运用中，大范围的调整工作频率是不现实的。其次是降低输出功率，这样可以减小功放管的散热压力，适当改善由于体质不好带来的缺点。然而功率指标的降低势必会影响整部雷达的性能。最后就是降低单位时间内的脉冲数量即降低功放管工作时的 占空比，这样做既保全了工作频率又能够满足大功率输出要求。然而单位时间内脉冲数量的减少也相应减少了回波中携带的信息。

本发明利用两个及以上支功放管形成多路大功率射频功放链路，通过时分复用的方式将多个脉冲分散到不同的功放链路中，经过通道选择控制电路加以有序控制，最终输出大功率多脉冲波形，实现高占空比工作。通过相位比较电路比较通过输入耦合电路和输出耦合电路分别耦合出输入和输出射频信号的相位，再通过移相控制电路控制移相电路使输出射频的相位与输入射频的相位同步。

这样既能够满足特定的工作频率和输出功率又能实现多脉冲的输出波形。

附图说明

图1是大功率射频多脉冲合成电路原理图。

图2是多脉冲合成波形时序图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明可应用于任何要求输出大功率多脉冲波形的功放。图2中1号波形为输入端的多脉冲波形。

本实例以两路射频链路为例说明。实际工作过程中经过输入微波开关1，将图2中1号波形在时间上拆分成图2中的2号波形和3号波形，分别输入到图1中功率放大器3中。可以直观看出，此方式大大降低了单位时间内的有效脉宽，从而能够使得功放顺利工作。两路输出波形经过图1中的输出微波开关4，最终输出如图2中的4号波形所示的大功率多脉冲波形。其中图1中的移相电路2 用来调节每路功放的相位，使得输入脉冲与输出脉冲保持一致性即a’、b’、c’、d’与a、b、c、d在时间上一一对应。