[发明专利]一种Ka频段固态功率放大器

摘要

本发明公开了一种Ka频段固态功率放大器，它涉及卫星通信领域中的传输上行信道设备。它由电平控制单元、驱动放大器、固态功放模块、输出耦合器、检波器、监控单元、温度传感器、模块电源等组成。本发明涉及了一种波导内空间12路功率合成技术，设计了三路波导功率分配器和波导分支线三路功率合成器。四个功率单片装配在由波导分支线、波导T型结、波导-微带探针过渡组成的四路功率合成网络内。三个经专门测试的四路功率合成模块再由三路功率分配器和三路功率合成器构成一种12路功率合成模块。该功率放大器具有结构紧凑、集成化程度高、性能稳定可靠、重量轻、功耗低、工作温度范围宽的特点。特别适用于卫星通信微波信道的功率放大业务。

主权项

一种Ka频段固态功率放大器，包括电平控制单元(101)、驱动放大器(102)、固态功放模块(103)、输出耦合器(104)、检波器(105)、监控单元(106)、温度传感器(107)和模块电源(108)，其特征在于：电平控制单元(101)入端1脚与外部Ka频段入端口A连接，电平控制单元(101)出端2脚与驱动放大器(102)入端1脚连接，电平控制单元(101)控制入端3脚与监控单元(106)出端5脚连接，电平控制单元(101)入端4脚与监控单元(106)出端4脚连接；驱动放大器(102)出端2脚与固态功放模块(103)入端1脚连接；固态功放模块(103)出端2脚与输出耦合器(104)入端1脚连接；输出耦合器(104)出端3脚与检波器(105)入端1脚连接，输出耦合器(104)出端4脚与检波器(105)入端2脚连接，输出耦合器(104)出端2脚与功放输出端口B连接；监控单元(106)入端2脚与检波器(105)出端3脚连接，监控单元(106)入端3脚与检波器(105)出端4脚连接，监控单元(106)入端1脚与温度传感器(107)出端1脚连接，监控单元(106)出端7脚与模块电源(108)入端3脚连接，监控单元(106)出入端6脚与功放控制端口C连接；模块电源(108)入端4脚与外部220V交流电源端口连接，模块电源(107)出端1脚+V、出端2脚 V电压端与各部件相应电源端并接；Ka频段信号通过外部Ka频段入端口A进入电平控制单元(101)入端1脚，电平控制单元(101)内数控衰减器和压控衰减器在监控单元(106)的控制下以实现对Ka频段信号经过电平控制单元(101)时增益的调整，经过增益调整以后的信号进入驱动放大器(102)，驱动放大器(102)对信号进行放大，经过驱动放大器放大的信号进入固态功放模块(103)，固态功放模块(103)用以实现功率放大，经过功率放大的信号通过耦合器(104)输出；输出耦合器(104)反向耦合输出信号进入检波器(105)入端1脚，输出耦合器(104)正向耦合输出信号进入检波器(105)入端2脚，经过检波器(105)检测出的直流信号经监控单元(106)的处理变为整机的输出功率与反射功率状态信息；温度传感器(107)将采集到的机箱内温度信息输出至监控单元(106)；监控单元(106)同时对输出功率的状态信息和机箱内的温度信息进行监控，实现整机的自动增益控制、自动电平控制，监控单元(106)同时对反射功率的状态信息、机箱内的温度信息和对模块电源(108)的控制进行处理，最终实现整机功放的过反射保护和过温保护，监控单元(106)出入端6脚与外部端口C通过串口总线连接实现外部对功放的控制，模块电源(108)入端4脚与外部220V交流电源端口连接实现整机的供电，模块电源(107)出端1脚+V、出端2脚 V电压端给各部件供电。