一种2GHz~4GHz200W功率放大模块的制作方法

文档序号:10194597阅读:671来源:国知局
一种2GHz~4GHz200W功率放大模块的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种功率放大器,尤其涉及一种2GHz?4GHZ200W功率放大模块。
【背景技术】
[0002]在无线电通信领域,无论是什么形式的发射机,我们都能看到射频功率放大器在整个无线电通信领域所扮演着重要的角色,射频功率放大器的主要作用是在发射频率上,将低电平信号放大到远距离传输所要求的功率电平。现有的宽频带功放设备的效率、可靠性均不能满足2000MHz?4000MHz200W功率放大模块的使用要求。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的就在于提供一种解决上述问题,且设计合理,能保证整机的高效率、高可靠性,并满足体积和重量要求适用于2GHz?4GHz200W的功率放大模块。
[0004]为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种2GHz?4GHz200W功率放大模块,包括限幅放大器单元、前级功放单元、中间级功放单元、分配器、末级功放单元、大功率合成器、耦合器、检波器、采样控制电路和温度监测单元,所述限幅放大器单元、前级功放单元、中间级功放单元、分配器、末级功放单元、大功率合成器和親合器依次串接,所述親合器的耦合输出端与检波器的输入端连接,所述检波器的输出端通过采样控制电路与前级功放单元连接。
[0005]作为优选,所述限幅放大器主要由两级放大器和两级限幅器组成,射频信号经第一级放大器放大送入第一级限幅器后再送入第二级放大器,经第二级放大器放大后送入第二级限幅器,输出在限幅状态下的射频信号。
[0006]作为优选,所述前级功放主要由四级放大器和一只温补衰减器、一只正交3dB功率分配器和一只正交3dB功率合成器组成,射频信号经第一级放大器放大送入温补衰减器进行温度补偿后送入第二级、第三级放大器,经第三级放大器放大后由正交3dB电桥分成幅度相同相位相差90度的两路信号,两路信号分别经两只相同的第四级放大器放大,再经一只正交3dB电桥合成,输出大于10W的射频信号。
[0007]作为优选,所述中间级功放单元主要由第一级中间级功放单元和第二级中间级功放单元组成。
[0008]作为优选,所述第一级中间级功放单元主要由一只正交3dB功率分配器、两只功放管和一只正交3dB功率合成器和一只吸收负载组成,射频信号首先经过一只正交3dB功率分配器分成幅度相同相位相差90度的两路信号,这两路信号分别经过两只功放管放大,再经过一只正交3dB功率合成器合成,输出大于50W的第一级中间级功放单元射频信号。
[0009]作为优选,所述第二级中间级功放单元由三只正交3dB功率分配器、四只功放管和三只正交3dB功率合成器和三只吸收负载组成,第一级中间级功放单元射频信号经过三只正交3dB功率分配器分成幅度相同相位相差90度的四路信号,这四路信号分别经过四只功放管放大后,经过三只正交3dB功率合成器合成,输出大于100W的第二级中间级功放单元射频信号。
[0010]作为优选,所述末级功放单元主要由一只同相功率分配器、一只同相功率合成器和三个相同的第二级中间级功放单元组成,所述功率分配器采用同相功率合成器,所述功率合成器采用结型多路同相合成器。
[0011]作为优选,所述采样控制电路主要由采样放大电路、驻波及过温保护电路组成,所述采样控制电路的输入端与检波器的输出端连接,所述采样控制电路的输出端与前级功放单元的输入端连接。
[0012]作为优选,还包括温度检测单元,所述温度检测单元与采样控制电路的信号输入端连接。
[0013]与现有技术相比,本实用新型的优点在于:本实用新型为全固态功率放大器,采用先进的GaN HEMT大功率管技术,合理设计功放链路,并优化链路功率和增益分配,保证整机的高效率、高可靠性,并满足体积和重量要求,从而保证功放的先进性。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的原理框图;
[0015]图2为本实用新型的前级功放单元原理框图;
[0016]图3为本实用新型的第一级中间级功放单元原理框图;
[0017]图4为本实用新型的第二级中间级功放单元原理框图;
[0018]图5为本实用新型的末级功放单元原理框图;
[0019]图6为本实用新型的采样控制电路的功能框图。
【具体实施方式】
[0020]下面将对本实用新型作进一步说明。
[0021]实施例:参见图1至图6,一种适用于2000MHz?4000MHz200W的功率放大模块,包括限幅放大器、前级功放单元、中间级功放单元、分配器、末级功放单元、大功率合成器、耦合器、检波器、采样控制电路和温度监测单元。限幅放大器、前级功放单元、中间级功放单元、分配器、末级功放单元、大功率合成器和耦合器依次串接,耦合器的耦合输出端与检波器的输入端连接,检波器的输出端和温度监测单元与采样控制电路的输入端连接,采样控制电路输出端连接前级功放单元。实现驻波及过温保护。
[0022]该功率放大模块链路完成小信号的放大;耦合器耦合入射信号和反射信号送采样控制电路,采样控制电路完成对入射功率、反射功率、工作温度、工作电压的取样和放大,当工作参数超过设定门限时,关断前级功放电源,从而实现功放的保护。
[0023]所述前级功放单元由四级放大器和一只温补衰减器、一只正交3dB功率分配器和一只正交3dB功率合成器组成。射频信号经第一级放大器放大送入温补衰减器进行温度补偿后送入第二级、第三级放大器放大,第三级放大器放大后,经一只正交3dB电桥分成幅度相同的两路信号,经第四级两只相同的放大器放大,再经一只正交3dB电桥合成,输出大于10W射频信号。
[0024]所述中间级功放单元由第一级中间级功放单元和第二级中间级功放单元组成。其中第一级中间级功放单元由一只正交3dB功率分配器、两只CREE GaN HEMT功放管和一只正交3dB功率合成器和一只吸收负载组成;第二级中间级功放单元
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