[发明专利]一种C波段大功率固态功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域中的一种C波段大功率固态功率放大器，特 别适用于C波段通信系统的发射信道中完成射频信号功率放大的传 输装置。

背景技术

随着散射通信技术的发展，对C频段通信系统的发射功率的要求 越来越大。目前在散射通信系统C频段上广泛使用的固态功率放大器 多为百瓦量级，且各功放模块以螺钉方式固定于散热片上，其中某个 功放出现故障，必须整机断电维修，造成功放的维修与可靠性的降低 不能满足散射通信的高可靠性及快速维修的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供高可靠性、维修方便、性能稳定 的一种C波段全固态功率放大器。本放大器的功率容量能达到1KW， 并且实现故障率较高的大功率功放模块的正常工作时的带电热插拔， 解决了C波段散射通信系统中所需要的全固态大功率功率放大器的 需求。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种C波段 大功率固态功率放大器，包括驱动级功放2、末级功放4、监控单元 11和电源12；驱动级功放2接收外部射频信号并进行放大，将放大 后的射频信号输出至末级功放4，末级功放4将放大后的射频信号分 成N路等幅同相相互隔离的驱动信号，将每路驱动信号分别进行放大 得到预设电平的射频功率信号后，将每路射频功率信号进行相互隔离 的功率合成输出大功率信号。

其中，所述的末级功放4将放大后的射频信号分成N路等幅同相 相互隔离的驱动信号中通过二进制威尔金森功分电路实现相互隔离， 所述的将每路射频功率信号进行相互隔离的功率合成中通过大功率 波导魔T实现相互隔离。

其中，所述的末级功放4包括1分8分路器3、第一至第八热插 拔功放4-1至4-8和8合1合路器5；1分8分路器3将放大后的射 频信号分成8路等幅同相相互隔离的驱动信号，将每路驱动信号一一 对应输出至第一至第八热插拔功放4-1至4-8；第一至第八热插拔功 放4-1至4-8分别将驱动信号进行放大得到预设电平的射频功率信号 后输出至8合1合路器5；8合1合路器5将每路射频功率信号进行 相互隔离的功率合成输出大功率信号。

其中，所述的第一热插拔功放4-1包括开关控制模块402、放大 器401和输出功率及反射检测模块403；输出功率及反射检测模块403 用于检测放大器401的输出驻波，并将输出驻波反馈到开关控制模块 402；开关控制模块402根据输出驻波控制放大器401的供电；放大 器401对1分8分路器3输出的驱动信号进行放大后经由输出功率及 反射检测模块403输出。

其中，第二至第八热插拔功放4-2至4-8与第一热插拔功放4-1 的结构相同。

其中，所述的C波段大功率固态功率放大器还包括数控衰减器1、 功率耦合器6、波导环形器7、功率检测模块8、反射耦合器9和功 率负载10；数控衰减器1接收外部射频信号，根据通信需求对射频 信号进行电平控制后输出到驱动级功放2；末级功放4将大功率信号 输出至功率耦合器6；功率耦合器6对大功率信号进行采样后分别输 出至波导环形器7和功率检测模块8；波导环形器7把功率耦合器输 入的采样功率信号进行输出，同时把其输出端口的反射信号输入到反 射耦合器9；反射耦合器9对反射信号进行采样后分别输出至功率负 载10及功率检测模块8；功率检测模块8对收到的采样反射信号进 行模数转换后传输给监控单元11。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

(1)内建冗余技术，本固态功率放大器由多个末级并联构成， 采用各端口隔离的分路器与合路器，使得各功放模块之间故障相互隔 离，从而使得当其中某个末级功放模块出现故障时仅仅有性能上的衰 退，而不会出现系统的不工作，从而获得高可靠性。

(2)射频模块的热插拔技术，C波段全固态大功率放大器由多 个完全一样的，位置可互换的，带电热插拔末级功放组成。每个模块 的工作状态可由监控单元给出。当一个末级功放出现故障时，可以不 影响系统工作的情况下带电更换。

(3)本发明每个末级功放功率容量可达到160W，使得整个C波 段固态功率放大器连续波输出功率达到1KW。

附图说明

图1是本发明的固态功率放大器结构示意图；

图2是本发明的热插拔功放结构框图。

具体实施方式