[实用新型]一种Ka波段卫通功率放大器

说明书

本申请涉及一种Ka波段卫通功率放大器，包括功分器以及功分器的各路输出分别连接的一个功率放大器。Ka波段卫通功率放大器采用波导合成结构与场合成结构相结合的方式实现功率合成；其中，功率放大器前级由微带电路完成多路不同相位的等功率分配，功率放大器后端采用微带鳍线方式实现两路反相位功率的第一级功率合成，进一步由波导耦合器实现第二级功率合成。本申请的射频功率放大器封装结构紧凑，体积小，易于与系统其他部分集成，容易应用于室外卫通地面站或动中通系统，解决了高频段、高功率微波、高效率合成等技术问题。

技术领域

本实用新型涉及通信领域，尤其是一种Ka波段卫通功率放大器。

背景技术

合成功率放大器具有射频、供电、控制等各种接口，导致其难以封装为简单接口模块。由于半导体技术和工艺的限制，目前单管芯功率放大器仅能提供5W量级的功率输出，高功率输出的放大器必须采用多功率放大器合成的方式实现；而功率合成需要复杂的阻抗匹配等技术，导致其可工作的带宽不宽。为提高功率放大器的功率合成效率，合成网络需具有较小的损耗，因而要求结构紧凑；但这样导致放大器的热沉减小，不足以及时吸收热量并将其扩散至放大器表面，因此为保证放大器的工作寿命，需减小单位时间的放大器加电工作的时长，即降低脉冲工作的占空比，平均功率约10W。现有的Ka波段高功率放大器多采用波导功分结构进行功率分配和合成，同时为保证各个功率放大器芯片处于良好的散热环境，芯片间间距应适当增大，并在芯片周边布置热沉和散热结构，必要的情况下还要考虑加入散热齿等结构，这些措施都导致最终的放大器结构尺寸大，重量重。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种Ka波段卫通功率放大器，解决现有Ka波段卫通功率放大器高频段、高功率、高效率合成等技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种Ka波段卫通功率放大器，包括功分器以及功分器的各路输出分别连接的一个功率放大器；所述Ka波段卫通功率放大器采用波导合成结构与场合成结构相结合的方式实现功率合成；其中，功率放大器前级由微带电路完成多路不同相位的等功率分配，功率放大器后端采用微带鳍线方式实现两路反相位功率的第一级功率合成，进一步由波导耦合器实现第二级功率合成。

进一步地，所述Ka波段卫通功率放大器包括波导滤波器，功率放大器最终输出采用所述波导滤波器完成谐波滤波。

作为一些实施例，所述波导耦合器是采用90度3dB波导耦合器；功率放大器最终输出采用三阶波导滤波器完成谐波滤波。

作为一些实施例，所述功分器包括：

输入端连接的90度微带电桥的一分二功分器，两路相位差为90度；以及

一分二功分器的两路输出连接的两个180度混合电桥，从而实现一分四的功分输出，各路功率相等，相位分别相差90度；

90度微带电桥和/或180度混合电桥的隔离端需采用高频50欧电阻实现良好匹配；

180度混合电桥的四路输出分别各连接一个功分器；

四路输出连接的功分器具有相同型号、相同批次。

作为一些实施例，功率放大器由微带输出功率，经由微带-鳍线转换结构将功率传输至波导腔体；

微带-鳍线的走线结构相反，对称走线，鳍线中电场方向一致，完成第一级功率合成，第一级功率合成后两路波导的相位相差90度；

采用90度的3dB波导耦合器实现所述第二级功率合成；

波导耦合器的隔离端口采用吸收负载完成端口匹配。

进一步地，所述Ka波段卫通功率放大器由波导结构实现，采用波导实现各级功率合。