[发明专利]一种宽带固态功率放大器的线性控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种宽带固态功率放大器的线性控制系统及其控制方法，系统包括控制单元、前级功放单元、末级功放单元，其特征在于，所述前级功放单元和末级功放单元依次串联，所述控制单元与前级功放单元和末级功放单元分别相连。本发明采取射频输入功率衰减控制和芯片漏极电压调节组合控制，实现了超宽带范围内的发射功率线性多档控制，具有超宽带功率线性可调、功率自动快速调节、控制精度高、控制实现简单、运行成本低等优点。

技术领域

本发明属于功放控制技术领域，具体为一种宽带固态功率放大器的线性控制系统及其控制方法。

背景技术

非合作军用目标的电磁散射特性测量设备是评估真实军事目标、特别是隐身目标的隐身效果的关键设备，随着国外军事强国各种武器平台的大量出现，急需要开展外军目标电磁散射特性的测量工作，对武器装备的目标雷达散射截面(RCS)进行测量是评估其电磁散射特性的主要手段。

飞机、舰船等军事目标一般均配备电子侦察与对抗设备，而测量设备的辐射信号特性与火控雷达相似，该类型的辐射特性以及高的SNR(意味着较大的功率)极易被军事目标的电子侦察设备截获、判断为高威胁信号并告警，被测目标会采取机动、主动干扰、告警等措施规避、干扰测量任务的继续执行。因此，外军非合作军事目标的电磁散射特性测量设备必须具备伪装能力，降低自身信号的威胁等级，不会引起对方的警觉，为测量工作的持续执行提供有利时机。此外在各个频率上对目标的散射特性进行精细分辨，是后续目标检测和识别的基础。

为实现测量雷达的伪装及精细分辨，需要雷达尽可能覆盖宽的频率范围；功率放大器输出功率需要在超宽带范围内线性多档可调，从而保证测量雷达能够伪装多种雷达的发射功率参数。

相比行波管放大器(TWTA)，固态功率放大器因其低供电电压、高可靠性、软性失效、长寿命等诸多优点，在多个应用场合，已经成为发射机的首选。

目前对固态功率放大器的线性控制方法主要为射频输入功率衰减控制，受限于GaN功率芯片、宽带功分合成器，该方法一般应用于窄带(局限某一频率范围内)，当其应用到宽带甚至超宽带时(3倍频程以上)，放大器的线性度、功率增益平坦度难以满足要求，线性区间小不适合精细的线性工作控制；实际使用中，单一控制方法已不能满足宽带频率范围内的线性控制，会造成实际控制灵敏度和有效性的不足。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种宽带固态功率放大器的线性控制系统。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种宽带固态功率放大器的线性控制系统，包括控制单元、前级功放单元以及末级功放单元，所述前级功放单元和末级功放单元依次串联，所述控制单元与前级功放单元和末级功放单元分别相连；

所述控制单元，通过MCU微处理器实时采集末级功放单元的输出功率和状态量，接收上位机根据伪装参数下达的输出功率命令，将命令给定的输出功率与实际采集的输出功率作差进行PID运算得出控制状态量，对前级功放单元进行射频衰减控制，对末级功放单元进行漏极电压调制控制，并向上位机传递固态功放的工作状态信息；

所述前级功放单元，用于放大射频输入信号，并响应射频衰减控制；

所述末级功放单元，用于对前级输出进行功率放大与合成，输出所需功率，响应漏极电压调制控制。

较佳地，所述控制单元，包括射频衰减控制电路，漏极电压调制电路，MCU微处理器，采样调理电路；其中，

所述射频衰减控制电路与MCU微处理器相连，所述漏极电压调制电路与MCU微处理器相连，所述采样调理电路与MCU微处理器相连；