专利名称：固态雷达发射装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及大功率固态雷达发射装置，属于雷达探测技术领域。
本实用新型提供的技术方案是一种固态雷达发射装置，包括增益控制电路、发射控制电路、线性放大电路和混合延时控制电路；增益控制电路的输入有三路，一路接雷达主机的射频输出，一路接混合延时控制电路的输出，还有一路接发射控制电路，其输出与线性放大电路的输入相连；发射控制电路的输出有二路，一路接增益控制电路，另一路与线性放大电路的输入相连；线性放大电路的输出一路和发射天线相连，一路与混合延时控制电路的输入连接，混合延时控制电路的输出与增益控制电路的输入端相联。
上述增益控制电路由集成芯片AD603及其附属电路构成，AD603的8脚连接到发射控制电路的输出，AD603的2脚连接到混合延时控制电路的输出，雷达主机的射频输出连接到AD603的3脚。
上述发射控制电路中的一路由二个9014晶体管和一个A766晶体管组成，第一个晶体管9014的基极输入为控制脉冲，来自雷达主机，其集电极输出接第二个晶体管9014的发射极，第二个晶体管9014的输出连接晶体管A766的基极，A766的集电极接AD603的1脚；另一路由三个3DK4晶体管组成，输入仍为前述的控制脉冲，接到第一个晶体管的基极，第一个晶体管的集电极输出接第二个晶体管的基极，第二个晶体管的集电极接第三个晶体管的基极，第三个晶体管的发射极输出到线性放大电路的输入端。
上述线性放大电路由RF2317，BLF145，BLF278组件构成；输入端RF2317的4脚和增益控制电路的输出连接，RF2317的13脚经耦合电容和BLF145连接；而BLF145的输出和BLF278的输入相连，输出有二路，一路和发射天线相连，另一路与混合延时控制电路的输入连接。
上述混合延时控制电路由定向耦合器和延时控制电路构成，定向耦合器的输入接线性放大电路的输出，输出接混合延时控制电路的输入，混合延时控制电路的输出接增益控制电路的输入。
本实用新型采用上述结构所形成的装置不仅体积小，而且性能稳定、故障率低，使用寿命长，与雷达主机配合，可探测250km海域的风场、浪场和流场。
增益控制电路和发射控制电路见图2所示，图中T1(AD603)及其周围的附属电路构成增益控制电路。雷达主机送过来的高频信号经过R5C3后连接到AD603的3脚，控制信号AGC经过R1R2C2组成的电平控制电路后加到AD603的2脚。R3C1接AD603的1脚，为控制电路提供一个基准电平，R7、R6、C5、C4接AD603的4脚，提供一个稳定的参考电压，R8、C6接5脚，为增益控制提供一个负反馈信号，受控的高频信号从7脚送出。当加到2脚的控制电压升高时，7脚输出的高频信号减小，而当控制电压减少时，7脚输出的高频信号升高，控制电压的变化范围为±0.5V而输出RF信号的变化范围为40dB。从AD603的7脚送出的电信号经电容C7接到T2(RF2317)的4脚，在这里被放大后从13脚送出，再经电容C8接到T3(BLF145)的栅极，从T3漏极送出的高频信号可达到4W，经耦合电容C12连接到图3中BLF278的输入端。图中的7809是一块9V的电源稳压集成电路。
发射控制电路由晶体管T4(9014)、T5(9014)、T6(A766)、T13(3DK4)、T14(3DK4)、T15(3DK4)及其附属电路组成，控制脉冲信号经过R15连接到T4的基极，T4的发射极接地，集电极c和T5的发射极e脚相连，T5的基极经R16连接到+9V电源上，平时T5的基极处于高电平状态，T5的集电极c脚经R17接到T6的基极b脚，T6的发射极e脚接+9V电源而集电极c脚则接AD603的8脚，在没有控制脉冲到来时T4、T5、T6均处于截止状态；致使AD603的8脚电压为0伏，当控制脉冲到来时，T4、T5、T6均导通，且T4、T6为饱和导通，管压降近似为零，致使+9V的电源加到AD603的8脚，使AD603正常工作，提供正常的输出信号，从而达到了发射控制的目的。另一路由T13(3DK4)，T14(3DK4)，T15(3DK4)及其附属电路组成，他连接到线性放大电路的输入。
线性放大电路见图3所示，图中T9(BLF278)、T10(BLF278)为一对孪生的DMOS场效应管，T9的漏极通过R21、C21接到其栅极构成电压并联负反馈，同样T10的漏极通过R22、C22接到它的栅极构成电压并联负反馈电路以改善其线性，D1、D2、D3、C23组成过压保护电路，D1、D2分别连接在T9、T10的漏极，当两管的漏极电压超过50V时，D1、D2、D3导通，从而达到限制输出的目的，低于50V时，D1、D2、D3均截止，不影响放大器的正常工作。T13(3DK4)、T14(3DK4)、T15(3DK4)及其附属电路组成发射控制电路，控制脉冲经R28加到T13的基极b脚，而过集电极c脚又经电阻R26接至T14的b脚，T14的c脚又经R24接到T15的b脚，其e脚经R23送出。C20、R19、R20、C19组成一级低通滤波电路，使控制脉冲顺利加到BLF278的栅极，并为其提供栅极偏压。K2是一个温控开关，装在离BLF278不远的散热器上，当安装点的温度达到70℃时，K2自动断开(平时是闭合的)，切断了BLF278的栅极控制电源从而使BLF278的电流迅速减小，达到降低其芯片温度的目的。图中的T8为输入变压器，起阻抗匹配作用，T11是输出变压器，起阻抗匹配和功率合成作用，T12为电源稳压集成电路。
图4是混合延时控制电路的电原理图。线性放大电路输出的RF信号加到定向耦合器T20(DX-1)的1脚，由定向耦合器的2脚和3脚送出两路信号，其中一路信号正比于入射信号(即发射信号)，另一路信号正比于反射波信号的(由于负载阻抗不匹配或出现开路、短路等极端情况等)。这两路信号经取样放大后进行混合延时，形成一个5V--6V的控制电压加到前述的AD603的2脚。图中T16、T17为两路独立的放大器，T16放大来自定向耦合器2脚送出的入射信号，入射信号经R29取样后加到T16的基极，放大后从集电极送出。T17放大来自定向耦合器3脚送出的反射波信号，经R30取样后送到T17的基极，放大后从集电极送出，D4、D5、R34、D6、R35构成一个“或门”兼延时电路，电路功能可以这样来描述，当200瓦组件输出功率小于200瓦时，T16得到的取样电压较小，其集电极的电位较高，此时的D4、D5、R35这个支路是截止的，而当发射功率大于200瓦时，取样信号达到一定的门坎值后，T16的集电极电位也降到某一门坎值而导致加到D6两端的电压超过4.3V，从而使D4、D5、R35、R34支路导通，T18导通，T18导通时为T19也提供了个导通电压，使控制输出端有电压输出。同理当反射波输入电平达到某一值时，T17的集电极电平也会降到其门坎值以下，当达到门坎值时，导致D5、D6、R35、R34支路导通，为T18、T19提供导通电压，并为控制输出端提供电压输出。这里所提及的延时是指D6只有达到4.3V时才导通，我们将200瓦输出时的取样电压设计为D6刚好导通，而在小于200瓦时，尽管输出功率在变动，但由于取样电平不够，因而D6仍不导通。
权利要求1.一种固态雷达发射装置，其特征在于包括增益控制电路、发射控制电路、线性放大电路和混合延时控制电路；增益控制电路的输入有三路，一路接雷达主机的射频输出，一路接混合延时控制电路的输出，还有一路接发射控制电路，其输出与线性放大电路的输入相连；发射控制电路的输出有二路，一路接增益控制电路，另一路与线性放大电路的输入相连；线性放大电路的输出一路和发射天线相连，一路与混合延时控制电路的输入连接，混合延时控制电路的输出与增益控制电路的输入端相联。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于增益控制电路由集成芯片AD603及其附属电路构成，AD603的8脚连接到发射控制电路的一个输出，AD603的2脚连接到混合延时控制电路的输出，AD603的3脚连接到雷达主机的射频输出。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于发射控制电路中的一路由二个9014晶体管和一个A766晶体管组成，第一个晶体管9014的基极输入为控制脉冲，来自雷达主机，其集电极输出接第二个晶体管9014的发射极，第二个晶体管9014的输出连接晶体管A766的基极，A766的集电极接AD603的1脚；另一路由三个3DK4晶体管组成，输入仍为前述的控制脉冲，接到第一个晶体管的基极，第一个晶体管的集电极输出接第二个晶体管的基极，第二个晶体管的集电极接第三个晶体管的基极，第三个晶体管的发射极输出到线性放大电路的输入端。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于线性放大电路由RF2317，BLF145，BLF278组件构成；输入端RF2317的4脚和增益控制电路的输出连接，RF2317的13脚经耦合电容和BLF145连接；而BLF145的输出和BLF278的输入相连，输出有二路，一路和发射天线相连，另一路与混合延时控制电路的输入连接。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于混合延时控制电路由定向耦合器和延时控制电路构成，定向耦合器的输入接线性放大电路的输出，输出接混合延时控制电路的输入，混合延时控制电路的输出接增益控制电路的输入。
专利摘要本实用新型涉及的大功率固态雷达发射装置包括增益控制电路、发射控制电路、线性放大电路和混合延时控制电路，增益控制电路的输入接雷达主机的射频信号、输出与线性放大电路的输入相连，线性放大电路的输出一路和发射天线相连，另一路连接到混合延时控制电路的输入，混合延时控制电路的输出与增益控制电路的输入端相联。本实用新型采用上述结构所形成的装置不仅体积小，而且性能稳定、故障率低，使用寿命长，与雷达主机配合，可探测250km海域的风场、浪场和流场以及低速移动目标。
文档编号G01S7/282GK2606359SQ03235740
公开日2004年3月10日 申请日期2003年3月10日 优先权日2003年3月10日
发明者石振华, 石新智, 周娟 申请人:武汉大学