专利名称：全固态大功率高频功率放大器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种功率放大器，特别是一种用于1. 3GHz连续波信号及脉冲波 信号放大的全固态大功率高频功率放大器。
背景技术：
在电子加速器，激光源等大功率领域需要1. 3GHz高频功率放大器，早先的1. 3GHz 高频功率放大器采用电子管，速调管等。由于固态功放的功率比较低，通常只用于功率放大 器的前级。随着科学技术的发展，人们对基础物理，光源和超导的研究不断深入，全固态功 率放大器因其效率高、寿命长、故障率低，替代电子管及速调管产品已成为必然趋势。现有 的1. 3GHz大功率放大器的结构如图1所示，用一只功放单元1推动多只功放单元2完成 1. 3GHz大功率放大器，所述功放单元是做在一块电路板上的小功率放大器。例如3Kw功放， 需用11只350W的功放单元，其中一只功放单元作为推动，经功分器3输出10路分别推动 10只350W的功放单元，再将10只350W的功放单元的输出通过功率合成器4合成为3Kw功 放输出，为了将各个功放单元的热量导出，上述多只(11只)功放单元设于一块矩形水冷板 5上，各个功放单元通过同轴电缆6接功率合成器，为使所有同轴电缆的阻抗相等，所有同 轴电缆的长度必须相同，也就是按最长距离确定各个同轴电缆的长度。另外还设有一个电 源盒对上述11只功放盒供电。上述的全固态大功率高频功率放大器，虽可提供使用，但是在实际生产和使用中 还存在有下列缺点1、首先体积庞大，由于功放单元并排设于矩形水冷板上，如果每一块电路板的宽 度为150mm，加上彼此间的间隙20mm，整个水冷板的长度需要1. 7米，为适应标准插箱的设 计要求，通常将多个功放单元分装于几个插件盒中，加上具有同样水冷板的电源插盒，整个 设备体积庞大。2、由于多只功放单元设于一块矩形水冷板上，各个功放单元连接功率合成器的同 轴电缆的长度按最长距离选用，造成材料浪费，制造成本增加。3、一个电源供电多个功放单元，一旦电源出现故障，整个功放插盒不能工作，影响 很大。有鉴于上述现有全固态大功率高频功率放大器存在的上述缺陷，本设计人基于从 事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究 创新，以期创设一种新型结构的全固态大功率高频功率放大器使其更具有实用性。经过不 断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的上述不足，而提供一种结构 紧凑、体积小、故障率低的全固态大功率高频功率放大器。本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。依据本实用新型提出的一种全固态大功率高频功率放大器，包括水冷板、设于所述水冷板上的多个 功放单元、电源单元、功分器及合成器，其中所述水冷板是环形水冷板，所述功分器及所述 合成器分别同轴设于所述环形水冷板中心的上下侧，所述电源单元为多个，对应所述每一 个功放单元设有一个电源单元，所述多个功放单元和多个电源单元对应设于所述环形水冷 板的上下表面上，且均勻分布于以环形水冷板中心为中心的圆周上。本实用新型的目的以及解决其技术问题还可以采用以下的技术措施来进一步实 现。前述的全固态大功率高频功率放大器，其中所述环形水冷板是由水冷板、进水管 接头和出水管接头所构成，所述水冷板上设有横截面为台阶型的环形回转水槽，所述环形 回转水槽设有相同形状的环形回转封条，所述环形回转封条设于所述环形回转水槽的台阶 上，并焊接密封，所述进水管接头和出水管接头连通所述形回转水槽。前述的全固态大功率高频功率放大器，其中所述环形水冷板的一侧连设一水冷 凸板，所述环形回转水槽的进水端与出水端设于所述水冷凸板上，所述进出水管接头设于 所述水冷凸板上，所述多个功放单元中的一个作为驱动功放单元设于所述水冷凸板的上表 面，对应的电源单元设于水冷凸板的下表面。前述的全固态大功率高频功率放大器，其中所述功放单元设有电源输入端，所述 各个电源单元的输出对应连接所述各个功放单元的电源输入端。前述的全固态大功率高频功率放大器，其中所述功放单元设有驱动功率输入端； 所述驱动功放单元的输出通过同轴电缆接所述功分器的输入，所述功分器的多个输出端， 通过同轴电缆分别接除驱动功放单元外的其余各个功放单元的驱动功率输入端，所述各个 功放单元的输出通过同轴电缆接所述合成器的输入端，合成功率由所述合成器的输出端输
出ο前述的全固态大功率高频功率放大器，其中所述功放单元及电源单元均设于各个 功放小盒及电源小盒内。前述的全固态大功率高频功率放大器，其中所述功放小盒上设有长形安装孔。前述的全固态大功率高频功率放大器，其中所述环形水冷板两侧设有滑槽。本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本 实用新型全固态大功率高频功率放大器可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上 的广泛利用价值，其至少具有下列优点1、本实用新型采用环形水冷板，所有的电源单元、功放单元、驱动单元、功分器及 合成器设于一块环形水冷板上，结构紧凑、体积小，整个装置通过设于环形水冷板两侧的滑 槽设于机箱中，安装方便。2、本实用新型采用环形水冷板，对个功放单元均勻分布于以环形水冷板中心为中 心的圆周上，从而使连接合成器的同轴电缆的长度最短，节省材料，方便施工，降低加工成 本，提高经济效益，在使用的实用性及成本效益上，确实完全符合产业发展所需，相当具有 产业利用价值。3、本实用新型对应每一个功放单元设有一个电源单元，一旦某一个电源单元出现 故障，只影响一个功放单元动作，对整个设备影响较小，只需更换故障电源单元，维修费用 低、故障时间少，具有技术上的进步性。[0022]综上所述，本实用新型全固态大功率高频功率放大器具有上述诸多优点及实用价 值，其不论在产品的结构或功能上皆有较大改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及 实用的效果，且较现有的全固态大功率高频功率放大器具有增进的突出多项功效，从而更 加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为能够更清楚了解本实用新型的技术 手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优 点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1是现有全固态大功率高频功率放大器的结构示意图。图2是本实用新型全固态大功率高频功率放大器的结构图。图3是本实用新型全固态大功率高频功率放大器的A向视图。图4是本实用新型全固态大功率高频功率放大器的B向视图。图5是本实用新型全固态大功率高频功率放大器的环形水冷盘的结构图。
具体实施方式
有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的较佳实 施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本实用新型为达成 预定目的所采取的技术手段及功效得一更加深入且具体的了解，然而附图仅是提供参考与 说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。请参阅图2、图3、图4所示，本实用新型所提供的一种全固态大功率高频功率放 大器，包括水冷板、设于所述水冷板上的多个功放单元12、电源单元13、功分器14及合成 器15，其中所述水冷板是环形水冷板11，所述环形水冷板11的中心设有安装板16，所述功 分器14及所述合成器15通过所述安装板16分别同轴设于所述环形水冷板11中心的上下 侧，所述电源单元13为多个，对应所述每一个功放单元12设有一个电源单元13，所述多个 功放单元12和多个电源单元13对应设于所述环形水冷板11的上下表面上，且均勻分布于 以环形水冷板11中心为中心的圆周上。如图5所示，所述环形水冷板11是由水冷板11-1、进水管接头11-2和出水管接头 11-3所构成，所述水冷板11-1上设有横截面为台阶型的环形回转水槽11-4，所述环形回转 水槽11-4设有相同形状的环形回转封条11-5，所述环形回转封条11-5设于所述环形回转 水槽11-4的台阶上，并焊接密封，所述进水管接头11-2和出水管接头11-3连通所述形回 转水槽11-4。所述环形水冷板11的一侧连设一水冷凸板11-6，所述环形回转水槽11-4的进水 端与出水端设于所述水冷凸板11-6上，所述进出水管接头11-2、11-3设于所述水冷凸板 11-6上。所述多个功放单元中的一个作为驱动功放单元12-1设于所述水冷凸板11-6的上 表面，对应的电源单元设于所述水冷凸板的下表面。所述功放单元12设有电源输入端，所述各个电源单元13的输出对应连接所述各 个功放单元12的电源输入端。所述功放单元12设有驱动功率输入端；所述驱动功放单元12-1的输出通过同轴电缆18接所述功分器14的输入，所述功分器14的多个输出端，通过同轴电缆19分别接驱 动功放单元外的其余各个功放单元12-2的驱动功率输入端，所述各个功放单元12-2的输 出通过同轴电缆17接所述合成器15的输入端，合成功率由所述合成器15的输出端输出。所述功放单元及电源单元均设于各个功放小盒及电源小盒内。所述功放小盒上设有长形安装孔，以便安装时调整与中心的相对位置，以便于组 装。所述环形水冷板11两侧设有滑槽11-7，以便通过设于机箱内的滑轨插入、或拉 出，方便组装和维修。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上 的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟 悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内 容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内 容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍 属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种全固态大功率高频功率放大器，包括水冷板、设于所述水冷板上的多个功放单 元、电源单元、功分器及合成器，其特征在于所述水冷板是环形水冷板，所述功分器及所述 合成器分别同轴设于所述环形水冷板中心的上下侧，所述电源单元为多个，对应所述每一 个功放单元设有一个电源单元，所述多个功放单元和多个电源单元对应设于所述环形水冷 板的上下表面上，且均勻分布于以环形水冷板中心为中心的圆周上。
2.根据权利要求1所述的全固态大功率高频功率放大器，其特征在于所述环形水冷板 是由水冷板、进水管接头和出水管接头所构成，所述水冷板上设有横截面为台阶型的环形 回转水槽，所述环形回转水槽设有相同形状的环形回转封条，所述环形回转封条设于所述 环形回转水槽的台阶上，并焊接密封，所述进水管接头和出水管接头连通所述形回转水槽。
3.根据权利要求2所述的全固态大功率高频功率放大器，其特征在于所述环形水冷板 的一侧连设一水冷凸板，所述环形回转水槽的进水端与出水端设于所述水冷凸板上，所述 进出水管接头设于所述水冷凸板上，所述多个功放单元中的一个作为驱动功放单元设于所 述水冷凸板的上表面，对应的电源单元设于水冷凸板的下表面。
4.根据权利要求1所述的全固态大功率高频功率放大器，其特征在于所述功放单元设 有电源输入端，所述各个电源单元的输出对应连接所述各个功放单元的电源输入端。
5.根据权利要求1所述的全固态大功率高频功率放大器，其特征在于所述功放单元设 有驱动功率输入端；所述驱动功放单元的输出通过同轴电缆接所述功分器的输入，所述功 分器的多个输出端，通过同轴电缆分别接除驱动功放单元外的其余各个功放单元的驱动功 率输入端，所述各个功放单元的输出通过同轴电缆接所述合成器的输入端，合成功率由所 述合成器的输出端输出。
6.根据权利要求1所述的全固态大功率高频功率放大器，其特征在于所述功放单元及 电源单元均设于各个功放小盒及电源小盒内。
7.根据权利要求6所述的全固态大功率高频功率放大器，其特征在于所述功放小盒上 设有长形安装孔。
8.根据权利要求1所述的全固态大功率高频功率放大器，其特征在于所述环形水冷板 两侧设有滑槽。
专利摘要本实用新型涉及一种功率放大器，特别是一种全固态大功率高频功率放大器，包括水冷板、设于所述水冷板上的多个功放单元、电源单元、功分器及合成器，其特征在于所述水冷板是环形水冷板，所述功分器及所述合成器分别同轴设于所述环形水冷板中心的上下侧，所述电源单元为多个，对应所述每一个功放单元设有一个电源单元，所述多个功放单元和多个电源单元对应设于所述环形水冷板的上下表面上，且均匀分布于以环形水冷板中心为中心的圆周上。本实用新型结构紧凑、体积小、故障率低。
文档编号H03F3/20GK201904763SQ20102069690
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者张建华, 张惠儒, 栾鹤峰, 袁震宇 申请人:北京北广科技股份有限公司