[发明专利]S频段固态功率放大器

说明书

本发明公开的一种S频段功率放大器，旨在提供一种S频段输出功率高，质量轻，易于散热的200W固态功放器。本发明通过下述技术方案予以实现：固态功放模块输入口和输出口设有隔离器，输入信号经输入口隔离器将其输入驻波降到1.3以下后送到温度补偿电路，信号经过温度补偿后送入驱动芯片放大，放大后的信号经过2次功分后分别送到并联的4个功率芯片，经功率芯片放大后的信号再经过两次功率合成后送到输出口隔离器，输出信号经微带转同轴电路输出，微带转同轴电路同时耦合正向和反向功率送入监控单元进行监测。监控单元除监测功率信息外，同时监测大功率AC/DC电源电流信息，并将监测到的信息上报到系统监控单元。

技术领域

本发明涉及一种广泛应用于现代卫星通信、移动通信、雷达，以及各种工业装备中输出功率大于200W的微波固态功率放大器，尤其是输出频率为2010-2130MHz，连续波输出1dB压缩点为200W的固态功率放大器插箱。

背景技术

微波功率放大器作为发射机单元中至关重要的部件在许多微波电子设备和系统中广泛应用，如现代无线通信、卫星收发设备、雷达、遥测遥控系统等。微波固态功率放大器具有体积小、工作电压低、稳定性高、良好的可重复性等优点在许多领域倍受青睐，如遥测遥控发射机系统中的功率放大器单元。遥测发射机系统自身的特点对功率放大器提出了严格的技术指标要求：(1)高可靠性。在宽温度范围内、高振动、冲击、离心、低气压等恶劣条件下能安全、可靠地工作。(2)高效率。发射机系统中，功率放大单元是主要的耗电设备之一。连续波固态功率放大器一般是指利用A类或AB类硅金属氧化物场效应管或砷化镓金属半导体场效应管经合成达到一定功率的功率放大设备。目前千瓦以下固态功率放大器已经逐步取代相同级别的真空管放大器，成为市场主流。由于场效应管放大器的单管增益和输出功率较小，所以大功率的同态功放一般都采用多管级联和多管合成的技术，即功率合成技术。功率合成受单元间相位及幅度一致性影响很大，各端口之间的匹配、隔离、插损对合成效率也有影响为避免系统间相互干扰，提高系统的电磁兼容性，功率放大器的带外抑制和谐波抑制要求苛刻。体积小，质量轻。所有这些技术指标要求均增大了遥测发射机系统中固态功率放大器的设计难度。我国航天测控任务大多都在S频段(发射2025-2120MHz，接收2200-2300MHz)开展，航天测控作用距离远，需要发射大功率进行目标探测，S频段大功率发射机一般有速调管和固态功放两种，和速调管比起来，固态功放具有工作电压低，成本低，维修性好，可靠性高，工作带宽宽等优点，近年来固态功放有取代速调管的趋势。尽管固态功率放大器发展越来越成熟，但在其研制过程中还是有一些难点，如单管输出功率不足，功放的效率较低，增益对温度敏感等问题。

发明内容

为解决单个功率管输出功率不足，同时解决固态功放散热难，增益对温度敏感等问题，本发明公开一种S频段输出功率高，质量轻，易于散热的200W固态功放器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种S频段功率放大器，包括：安装在插箱内部的固态功放模块，连接监控单元的5V电源模块及AC/DC电源模块，监控单元，直流风机以及散热片，其特征在于：固态功放模块输入口和输出口设有隔离器，输入信号经输入口隔离器将其输入驻波降到1.3以下后送到温度补偿电路，信号经过温度补偿后送入驱动芯片放大，放大后的信号经过2次功分后分别送到并联的4个功率芯片，经功率芯片放大后的信号再经过两次功率合成后送到输出口隔离器，输出信号经微带转同轴电路输出，微带转同轴电路同时耦合正向和反向功率送入监控单元进行监测。监控单元除监测功率信息外，同时监测大功率AC/DC电源电流信息，并将监测到的信息上报到系统监控单元。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。