宽带可控增益1W放大器的制作方法

本实用新型涉及一种放大器，特别是涉及一种宽带可控增益1W放大器，属于微波技术领域。

背景技术：

微波放大器是对微波信号进行放大的装置，是射频与微波系统中不可或缺的组成部分，在雷达、通信、导航、电子对抗、射频仿真等各类微波系统中有着广泛的应用。随着微波技术的发展，微波系统对微波放大器的需求也向着大功率、宽频带的要求发展。

微波1W放大器为各类系统中较为常用的功率放大器，市场中也有较多型号可供选择，可在实际应用中，常见的1W放大器型号存在各类弊端：比如有些型号适应工作带宽不宽，不足以满足大部分系统的需求；有些型号噪声系数较大，会恶化微波系统的信噪比；某些型号稳定性、可靠性较差，在外界环境变化时指标有明显变化，且易损坏；并且，市场上几乎所有型号的1W放大器增益是固定不变的，而使用固定增益的1W放大器会造成整个微波系统输出动态范围的缩小：因为，1W放大器在系统中是作为末级驱动放大器使用的，在1W放大器固定增益的情况下，要降低整个传输系统的输出功率只能通过调整前级系统的增益或衰减，前级系统的增益或衰减的调整会带来整个系统噪声系数的提高，进而影响整个微波系统的输出动态范围。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于，克服现有技术中的不足，提供一种新型结构的宽带可控增益1W放大器，特别适用于2GHz-18GHz的超宽带工作频率。

本实用新型所要解决的技术问题是提供结构紧凑、拆装方便、制作容易、安全可靠、实用性强的宽带可控增益1W放大器，实现基本可以满足大部分微波系统的使用要求；而且噪声系数较低，稳定性好、可靠性高，并可实现放大器增益的自动调节，提高系统的输出动态范围。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种宽带可控增益1W放大器，包括外接有加电端口和控制端口的射频电路，与射频电路的控制端口相连的增益控制电路，与射频电路的加电端口相连并为增益控制电路供电的电源电路。

其中，所述射频电路装配于射频电路片上，所述射频电路片独立安装于一只镀金壳体的内腔中，所述镀金壳体的顶面开口并通过盖板封闭，镀金壳体的内、外壳面均镀金；所述加电端口和控制端口均通过穿心电容引入镀金壳体内的射频电路；所述射频电路包括依次级联的低噪声放大器芯片和1W放大器芯片，所述低噪声放大器芯片为前级，所述1W放大器芯片为末级。

本实用新型进一步设置为：所述盖板为内嵌式板体。

本实用新型进一步设置为：所述射频电路片的形状与射频电路的走线相匹配，所述镀金壳体的内腔与射频电路片的形状相同。

本实用新型进一步设置为：所述1W放大器芯片通过钼铜材料制成的衬底设置在射频电路片上。

本实用新型进一步设置为：所述镀金壳体安装在散热器上。

本实用新型进一步设置为：所述增益控制电路和电源电路设置在同一块电路板上，所述电路板装配于安装在散热器上的外壳体内。

本实用新型进一步设置为：所述外壳体安装于镀金壳体的一侧面上，并与镀金壳体呈并排分布安装于散热器上。

本实用新型进一步设置为：所述电源电路包括过压、过流保护电路。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

通过射频电路、增益控制电路和电源电路的设置，其中射频电路装配于射频电路片，射频电路片独立安装于一只镀金壳体的内腔中，而且射频电路采用两级放大器芯片级联模式，并通过调整末级放大器芯片工作点的方式实现可控增益工作模式，从而实现远程对功率放大器的增益控制，实现放大器增益的自动调节，提高系统的输出动态范围。同时，镀金壳体的设置，能有效防止信号的串扰以及外界对信号的干扰，达到噪声系数较低，稳定性好、可靠性高，不易损坏的高标准要求。

上述内容仅是本实用新型技术方案的概述，为了更清楚的了解本实用新型的技术手段，下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。

附图说明

图1为本实用新型宽带可控增益1W放大器的正视结构剖示图；

图2为本实用新型宽带可控增益1W放大器的侧视结构示意图；

图3为本实用新型宽带可控增益1W放大器中镀金壳体的内部结构示意图；

图4为本实用新型宽带可控增益1W放大器中射频电路片的结构示意图；

图5为本实用新型宽带可控增益1W放大器中射频电路的电路图；

图6为本实用新型宽带可控增益1W放大器中增益控制电路和电源电路布设于电路板的结构示意图；

图7为本实用新型宽带可控增益1W放大器中增益控制电路的电路图；

图8为本实用新型宽带可控增益1W放大器中电源电路的电路图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。

如图1至图8所示，一种宽带可控增益1W放大器，包括外接有加电端口和控制端口的射频电路1，与射频电路1的控制端口相连的增益控制电路2，与射频电路1的加电端口相连并为增益控制电路2供电的电源电路3；所述射频电路1装配于射频电路片4上，所述射频电路片4独立安装于一只镀金壳体5的内腔中，所述镀金壳体5的顶面开口并通过盖板6封闭（如图2所示），镀金壳体5的内、外壳面均镀金；所述加电端口和控制端口均通过穿心电容10引入镀金壳体5内的射频电路1，如图3所示；所述射频电路1包括依次级联的低噪声放大器芯片N1和1W放大器芯片N2，所述低噪声放大器芯片N1为前级，所述1W放大器芯片N2为末级，如图5所示。

将装配有射频电路1的射频电路片4独立安装于一只镀金壳体5中，并将加电端口及控制端口通过穿心电容10引入镀金壳体5内部，可有效防止信号的串扰以及外界对微波信号的干扰。

其中，镀金壳体5上的盖板6优选为内嵌式板体，采用内嵌式设计，可增加屏蔽性能。

其中，镀金壳体5的内腔优选采用窄腔设计，设计成与射频电路片走线相同的不规则窄腔，即射频电路片4的形状与射频电路1的走线相匹配，使得镀金壳体5的内腔与射频电路片4的形状相同，从而可以防止射频信号在内腔中的串扰。

其中，低噪声放大器芯片N1的芯片指标优选为：工作频率为DC-20GHz，增益为16.5dB@18GHz(典型值)，噪声系数为3.0dB(典型值)，输出1dB压缩点为≥+20dBm@18GHz；1W放大器芯片N2的芯片指标优选为：工作频率为2GHz-20GHz，增益为16dB@18GHz(典型值)，增益控制范围为≥25dB，输出饱和功率为≥+30dBm@2GHz-16GHz、≥+28.5dBm@18GHz。

由于1W放大器芯片的效率较低、功耗较大，因此，散热设计是放大器性能的一个重要方面。

首先，是衬底材料的选择，芯片发热量大会导致衬底材料温度升高，如果采用普通的衬底材料，当温度升高时，因为热膨胀容易发生变形，进而导致芯片损坏。所以，优选将1W放大器芯片通过钼铜材料制成的衬底设置在射频电路片上，防止因温度变化造成的衬底变形导致芯片损伤。

其次，将镀金壳体5直接安装在散热器7上，而并未采用将射频电路的镀金壳体与电源电路及增益控制电路组装成为一个整件再安装于散热器上；这样，虽然在组装工艺方面稍微复杂一些，但可杜绝二次传热，极大提高散热性能。

如图6所示，所述增益控制电路2和电源电路3设置在同一块电路板8上，所述电路板8装配于安装在散热器7上的单独的外壳体（图中未示出），所述外壳体安装于镀金壳体5的一侧面上，并与镀金壳体5呈并排分布安装于散热器7上。

所述电源电路3包括过压、过流保护电路，采用过压、过流保护，可保证放大器芯片整体的工作可靠性。电源电路主要是为前级的低噪声放大器芯片及末级的1W放大器芯片提供必要的栅压、漏压等，而因为1W放大器芯片功率较大，为防止过冲的电压、电流对芯片造成损伤，通过过压、过流保护电路的设置，当电压、电流超过门限值后，宽带可控增益1W放大器自动断电，重新开关电源后，恢复正常。

本实用新型的创新点在于，工作频段宽，低噪声、高功率，增益可控，稳定性好、可靠性高，低成本，特别适用于2GHz-18GHz的超宽带工作频率。

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做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的简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。