一种支持宽带工作的s波段发射组件的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于雷达发射机领域，特别涉及一种支持宽带工作的S波段发射组件。本实用新型包括两级功率放大单元和控制及信号检测单元，所述两级功率放大单元、控制及信号检测单元的输入端分别连接射频输入信号、门套差分信号，两级功率放大单元与控制及信号检测单元之间双向通信连接，所述两级功率放大单元的输出端输出射频输出信号，所述控制及信号检测单元的输出端输出信号至本发射组件的信号测试端口。两级功率放大单元中的一级250W功率放大器、二级250W功率放大器均包括场效应晶体管，场效应晶体管的型号为美国Integra公司生产的IGN2735M250，因此本实用新型提供了脉冲上升时间小于20ns，且支持大功率宽带工作的S波段发射组件。
【专利说明】
一种支持宽带工作的S波段发射组件
技术领域
[0001]本实用新型属于雷达发射机领域，特别涉及一种支持宽带工作的S波段发射组件。 【背景技术】
[0002]随着现代各种类型无线电设备的快速发展，某些区域，会存在多种大功率无线电发射设备集中使用的情况，这些设备的同时使用，会在相近频率范围内产生相互干扰，若这些设备支持宽带工作，则可以在有效的频率范围内选择最佳的工作频点，从而使设备性能达到最优，这点对于雷达尤其重要，特别是在战术上可以很好的规避敌方的干扰及频率侦察。
[0003]传统的发射组件通常采用的功率放大管为硅材料的双极型晶体管或结合了 BPT和砷化镓工艺的LD M0S功率管，但这两种功率放大管都无法支持大功率宽带工作，而且脉冲信号上升时间较长，从而导致探测精度较差。【实用新型内容】
[0004]本实用新型为了克服上述现有技术的不足，提供了一种支持宽带工作的S波段发射组件，本实用新型具备较短的脉冲信号上升时间，而且还具备结构简单、性能稳定、散热效果好的特点。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术措施:
[0006]—种支持宽带工作的S波段发射组件，包括两级功率放大单元和控制及信号检测单元，所述两级功率放大单元、控制及信号检测单元的输入端分别连接射频输入信号、门套差分信号，两级功率放大单元与控制及信号检测单元之间双向通信连接，所述两级功率放大单元的输出端输出射频放大信号，所述控制及信号检测单元的输出端输出射频检测信号至本发射组件的信号测试端口。
[0007]本实用新型还可以通过以下技术措施进一步实现。
[0008]优选的，所述两级功率放大单元包括一级250W功率放大器，所述一级250W功率放大器的输入端连接PIN开关的输出端，所述PIN开关的输入端连接射频输入信号，PIN开关与控制及信号检测单元之间双向通信连接，一级250W功率放大器的输出端连接第一隔离器的输入端，所述第一隔离器的输出端连接均衡器的输入端，所述均衡器的输出端连接串馈分配器的输入端，所述串馈分配器的输出端经过固定衰减器后连接二级250W功率放大器的输入端，所述二级250W功率放大器的输出端连接第二隔离器的输入端，所述第二隔离器的输出端连接串馈合成器的输入端，所述串馈合成器的输出端输出射频放大信号，串馈合成器的耦合端连接控制及信号检测单元的输入端。
[0009]优选的，所述控制及信号检测单元包括第一 1分2分配器、第二1分2分配器、检波电路、BITE控制电路，所述第一 1分2分配器的输入端与PIN开关的親合端相连，第一 1分2分配器的两个信号输出端分别连接检波电路的输入端、输入信号测试端口，所述第二1分2分配器的输入端与串馈合成器的耦合端相连，第二1分2分配器的两个信号输出端分别连接检波电路的输入端、输出信号测试端口，所述检波电路的两个输出端均连接BITE控制电路的输入端，所述BITE控制电路的输入端连接门套差分信号，BITE控制电路的输出端输出TTL控制信号至PIN开关的控制端。
[0010]优选的，所述一级250W功率放大器包括场效应晶体管，所述场效应晶体管的栅极连接第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第一电阻的一端以及电源，所述第一电阻、 第二电容、第三电容、第四电容的另一端接地，第一电容的另一端连接PIN开关的输出端，所述场效应晶体管的漏极连接第二电阻、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容的一端以及电源，所述第二电阻、第六电容、第七电容、第八电容的另一端接地，所述第五电容的另一端连接第一隔离器的输入端，所述场效应晶体管的源极接地；
[0011]所述二级250W功率放大器与一级250W功率放大器的电路结构相同。[〇〇12]进一步的，所述固定衰减器、二级250W功率放大器、第二隔离器的个数相同，且个数至少为六个。
[0013]进一步的，所述场效应晶体管的型号为美国Integra公司生产的IGN2735M250,所述PIN开关的型号为四川成都970厂研究所生产的VJK1002。[〇〇14]进一步的，所述一级250W功率放大器、二级250W功率放大器的底板的材质均为紫铜并镀金，且外表面涂抹有用于导热的硅脂。
[0015]本实用新型的有益效果在于:
[0016] 1)、本实用新型包括两级功率放大单元，所述两级功率放大单元中的一级250W功率放大器、二级250W功率放大器均包括场效应晶体管，所述场效应晶体管的型号为美国 Integra公司生产的IGN2735M250,属于氮化镓场效应晶体管，AB类放大器，工作频率范围为 2.7GHz?3.5GHz，因此本实用新型提供了脉冲上升时间小于20ns，且支持大功率宽带工作的S波段发射组件。
[0017] 2)、本实用新型还包括控制及信号检测单元，两级功率放大单元、控制及信号检测单元的输入端分别连接射频输入信号、门套差分信号，两级功率放大单元与控制及信号检测单元之间双向通信连接，所述两级功率放大单元的输出端输出射频放大信号，所述控制及信号检测单元的输出端输出射频检测信号至本发射组件的测试端口；因此本实用新型还提供了检测功率状况及检测过温、过压、欠压等故障，并及时关断PIN开关的功能，保护了本发射组件不受损害，因此本实用新型结构简单、性能稳定。[〇〇18] 3)、所述一级250W功率放大器、二级250W功率放大器的底板的材质均为紫铜并镀金，且外表面涂抹有用于导热的硅脂，有利于本发射组件的热量导出，使本实用新型的散热效果较好。【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的原理图；
[0020]图2为本实用新型的250W功率放大器的电路原理图。[0021 ]图中的附图标记含义如下:[〇〇22] 10—两级功率放大单元11 一一级250W功率放大器[〇〇23] 12—第一隔离器13—均衡器[〇〇24] 14 一串馈分配器15—固定衰减器
[0025] 16—二级250W功率放大器17—第二隔离器[0〇26] 18 一串馈合成器20—控制及彳目号检测单兀[〇〇27] 21—第一 1分2分配器22—第二1分2分配器
[0028] 23—检波电路24—BITE控制电路[〇〇29] VI—场效应晶体管C1?C8 一第一电容?第八电容
[0030]R1、R2—第一电阻、第二电阻【具体实施方式】
[0031]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0032]如图1所示，一种支持宽带工作的S波段发射组件包括两级功率放大单元10和控制及信号检测单元20,所述两级功率放大单元10、控制及信号检测单元20的输入端分别连接射频输入信号、门套差分信号，两级功率放大单元10与控制及信号检测单元20之间双向通信连接，所述两级功率放大单元10的输出端输出射频放大信号，所述控制及信号检测单元 20的输出端输出射频检测信号至本发射组件的信号测试端口。[〇〇33] 如图1所示，所述两级功率放大单元10包括一级250W功率放大器11，所述一级250W 功率放大器11的输入端连接PIN开关的输出端，所述PIN开关的输入端连接射频输入信号， PIN开关与控制及信号检测单元20之间双向通信连接，一级250W功率放大器11的输出端连接第一隔离器12的输入端，所述第一隔离器12的输出端连接均衡器13的输入端，所述均衡器13的输出端连接1分6串馈分配器14的输入端，所述1分6串馈分配器14的6个输出端分别连接6个固定衰减器15的输入端，6个固定衰减器15的输出端分别连接6个二级250W功率放大器16的输入端，6个二级250W功率放大器16的输出端分别连接6个第二隔离器17的输入端，6个第二隔离器17的输出端均连接6合1串馈合成器18的输入端，所述6合1串馈合成器18 的输出端输出射频放大信号，6合1串馈合成器18的耦合端连接控制及信号检测单元20的输入端。[〇〇34] 如图1所示，所述控制及信号检测单元20包括第一 1分2分配器21、第二1分2分配器 22、检波电路23、BITE控制电路24,所述第一 1分2分配器21的输入端与PIN开关的耦合端相连，第一 1分2分配器21的两个信号输出端分别连接检波电路23的输入端、输入信号测试端口，所述第二1分2分配器22的输入端与6合1串馈合成器18的親合端相连，第二1分2分配器 22的两个信号输出端分别连接检波电路23的输入端、输出信号测试端口，所述检波电路23 的两个输出端均连接BITE控制电路24的输入端，所述BITE控制电路24的输入端连接门套差分信号，BITE控制电路24的输出端输出TTL控制信号至PIN开关的控制端。[〇〇35]如图2所示，所述一级250W功率放大器11包括场效应晶体管VI，所述场效应晶体管 VI的栅极连接第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第一电阻R1的一端以及电源，所述第一电阻R1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4的另一端接地，第一电容C1的另一端连接PIN开关的输出端，所述场效应晶体管VI的漏极连接第二电阻R2、第五电容C5、 第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8的一端以及电源，所述第二电阻R2、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8的另一端接地，所述第五电容C5的另一端连接第一隔离器12的输入端， 所述场效应晶体管VI的源极接地；[〇〇36] 所述二级250W功率放大器16与一级250W功率放大器11的电路结构相同。[〇〇37] 所述1分6串馈分配器14的频率范围为2.7GHz?3.5GHz，插入损耗小于0.5dB，隔离度大于20dB，端口驻波小于1.3，幅度不平衡± 0.5dB，相位不平衡± 3°，可承受功率值为 5001[〇〇38] 所述6合1串馈合成器18的频率范围为2 ? 7GHz?3 ? 5GHz，插入损耗小于0 ? 5dB，隔离度大于20dB，端口驻波小于1.3，幅度不平衡± 0.5dB，相位不平衡± 3°，可承受功率值为 2000W，具有输出功率耦合端口且耦合度为30dB。[〇〇39] 所述场效应晶体管VI的型号为美国Integra公司生产的IGN2735M250,所述PIN开关的型号为四川成都970厂研究所生产的VJK1002。
[0040]所述一级250W功率放大器11、二级250W功率放大器16的底板的材质均为紫铜并镀金，且外表面涂抹有用于导热的硅脂，有利于本发射组件的热量导出，使本实用新型的散热效果较好。
[0041]本实用新型在使用时，可以与现有技术中的软件配合来进行使用。下面结合现有技术中的软件对本实用新型的工作原理进行描述，但是必须指出的是:与本实用新型相配合的软件不是本实用新型的创新部分，也不是本实用新型的组成部分。[〇〇42] PIN开关接收的射频输入信号的额定峰值功率为20W，在PIN开关导通状态下送入一级250W功率放大器11的输入端，耦合口功率为20mW左右送入第一 1分2分配器21的输入端;射频输入信号经过一级250W功率放大器11功率放大后送入第一隔离器12的输入端，所述第一隔离器12的输出端连接均衡器13的输入端，所述均衡器13的输出端连接1分6串馈分配器14的输入端，所述1分6串馈分配器14的6个输出端分别连接6个固定衰减器15的输入端，调试时可将固定衰减器15拆下，装上测试工装，接上峰值功率计，测量从1分6串馈分配器14的输出端所输出的每个端口的峰值功率，如果峰值功率的带内起伏较大，可以使用匹配块在所述均衡器13上进行调节，最终可将带内起伏控制在ldB之内；6个固定衰减器15的输出端分别连接6个二级250W功率放大器16的输入端，所述二级250W功率放大器16额定输入峰值功率为20W，若输入信号的功率过大，可改变固定衰减器15的衰减值，来达到合适输入功率;6个二级250W功率放大器16的输出端分别连接6个第二隔离器17的输入端，6个第二隔离器17的输出端均连接6合1串馈合成器18的输入端，所述6合1串馈合成器18的输出端输出的射频放大信号为6路二级250W功率放大器16的合成功率，6合1串馈合成器18的耦合端输送约为1W的功率至控制及信号检测单元20的输入端。
[0043]第一 1分2分配器21接收到来自于PIN开关耦合端的功率后将其分为两路，一路送至本发射组件的输入信号测试端口，可以接上相关仪表进行输入功率的指标测试，另一路送往检波电路23的输入端，第二1分2分配器22接收到来自于6合1串馈合成器18耦合端的功率后将其分为两路，一路送至本发射组件的输出信号测试端口，可以接上相关仪表进行输出功率的指标测试，另一路送往检波电路23的输入端，所述检波电路23的两个输出端均连接BITE控制电路24的输入端，BITE控制电路24用于对信号进行放大、整形、比较、判断，然后输出电平至发射组件面板上的指示灯，用来指示功率的正常情况，具体显示内容为:绿灯点亮，红灯熄灭代表组件工作正常;绿灯熄灭，红灯点亮代表未检测到输出功率;绿灯红灯一起点亮代表检测到输出功率未检测到输入功率;BITE控制电路24还能够接收来自场效应晶体管VI的漏极电压以及通过本发射组件内部的温度继电器的吸合状态来判断本发射组件是否有过压、欠压、过温等故障，若出现上述故障则及时停止TTL控制信号送往PIN开关的控制端，以使PIN开关截止从而保护本发射组件不受损坏。
【主权项】
1.一种支持宽带工作的S波段发射组件，其特征在于:包括两级功率放大单元(10)和控 制及信号检测单元(20)，所述两级功率放大单元(10)、控制及信号检测单元(20)的输入端 分别连接射频输入信号、门套差分信号，两级功率放大单元(10)与控制及信号检测单元(20)之间双向通信连接，所述两级功率放大单元(10)的输出端输出射频放大信号，所述控 制及信号检测单元(20)的输出端输出射频检测信号至本发射组件的信号测试端口。2.如权利要求1所述的一种支持宽带工作的S波段发射组件，其特征在于:所述两级功 率放大单元(10)包括一级250W功率放大器(11)，所述一级250W功率放大器(11)的输入端连 接PIN开关的输出端，所述PIN开关的输入端连接射频输入信号，PIN开关与控制及信号检测 单元(20)之间双向通信连接，一级250W功率放大器(11)的输出端连接第一隔离器(12)的输 入端，所述第一隔离器(12)的输出端连接均衡器(13)的输入端，所述均衡器(13)的输出端 连接串馈分配器(14)的输入端，所述串馈分配器(14)的输出端经过固定衰减器(15)后连接 二级2 50W功率放大器(16)的输入端，所述二级250W功率放大器(16)的输出端连接第二隔离 器(17)的输入端，所述第二隔离器(17)的输出端连接串馈合成器(18)的输入端，所述串馈 合成器(18)的输出端输出射频放大信号，串馈合成器(18)的耦合端连接控制及信号检测单 元(20)的输入端。3.如权利要求2所述的一种支持宽带工作的S波段发射组件，其特征在于:所述控制及 信号检测单元(20)包括第一 1分2分配器(21)、第二1分2分配器(22)、检波电路(23)、BITE控 制电路(24)，所述第一 1分2分配器(21)的输入端与PIN开关的親合端相连，第一1分2分配器(21)的两个信号输出端分别连接检波电路(23)的输入端、输入信号测试端口，所述第二1分 2分配器(22)的输入端与串馈合成器(18)的耦合端相连，第二1分2分配器(22)的两个信号 输出端分别连接检波电路(23)的输入端、输出信号测试端口，所述检波电路(23)的两个输 出端均连接BITE控制电路(24)的输入端，所述BITE控制电路(24)的输入端连接门套差分信 号，BITE控制电路(24)的输出端输出TTL控制信号至PIN开关的控制端。4.如权利要求3所述的一种支持宽带工作的S波段发射组件，其特征在于:所述一级 250W功率放大器(11)包括场效应晶体管(VI )，所述场效应晶体管(VI)的栅极连接第一电容 (C1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第一电阻(R1)的一端以及电源，所述第 一电阻(R1)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)的另一端接地，第一电容(C1)的 另一端连接PIN开关的输出端，所述场效应晶体管(VI)的漏极连接第二电阻(R2)、第五电容 (C5)、第六电容(C6)、第七电容(C7)、第八电容(C8)的一端以及电源，所述第二电阻(R2)、第 六电容(C6)、第七电容(C7)、第八电容(C8)的另一端接地，所述第五电容(C5)的另一端连接 第一隔离器(12)的输入端，所述场效应晶体管(VI)的源极接地；所述二级250W功率放大器(16)与一级250W功率放大器(11)的电路结构相同。5.如权利要求4所述的一种支持宽带工作的S波段发射组件，其特征在于:所述固定衰 减器(15)、二级250W功率放大器(16)、第二隔离器(17)的个数相同，且个数至少为六个。6.如权利要求4所述的一种支持宽带工作的S波段发射组件，其特征在于:所述场效应 晶体管(VI)的型号为美国Integra公司生产的IGN2735M250,所述PIN开关的型号为四川成 都970厂研究所生产的VJK1002。7.如权利要求6所述的一种支持宽带工作的S波段发射组件，其特征在于:所述一级 250W功率放大器(11)、二级250W功率放大器(16)的底板的材质均为紫铜并镀金，且外表面涂抹有用于导热的硅脂。
【文档编号】G01S7/40GK205608173SQ201620256590
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】孟欢, 鲁长来, 范青, 于龙, 甘成才
【申请人】安徽四创电子股份有限公司