一种X波段固态功率放大器的制作方法

本实用新型涉及一种放大器，具体地涉及一种X波段固态功率放大器。

背景技术：

现有同类技术主要表现在体积大、耗热、功能单一，满足不了需求方的要求，同类功放大致流程由：外部射频信号送入功率放大器输入端把有用小信号放大到一定功率后再送入激励级进一步放大功率，然后送入末级功放进行功率放大到规定的大信号，经隔离器进行驻波匹配后输出；一般的功率放大器只有简单的信号放大作用，除了体积大，电流耗散厉害，功能单一，很难满足系统的整体要求。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题是提供一种适用于雷达系统的大功率探测，具有小电流功耗，功能集成度高等优点的X波段固态功率放大器。

为解决上述的技术问题，本实用新型采取的技术方案：

一种X波段固态功率放大器，包括两路电调谐衰减控制电路、前级信号放大电路、激励放大电路、末级功率放大电路、脉冲电源控制电路、隔离器、功率分配电路、偏置电路以及电源调制电路；外部射频输入信号经过电调谐均衡控制电路和功率分配电路后，送入前级信号放大电路进行信号放大，由激励放大电路激励放大后，送入末级功率放大电路放大经隔离器输出，第二定向耦合器由末级功率放大电路微带耦合小信号后，经由一分二功分器完成两路输出耦合9A和输出耦合9B，脉冲电源控制电路分别与前级信号放大电路、激励放大电路、末级功率放大电路连接，前级信号放大电路连接有第一定向耦合器；所述偏置电路连接有第一定向耦合器，所述电源调制电路分别连接偏置电路、脉冲电源控制电路及隔离器。

与现有技术相比，本实用新型具有耗电流小、功能多，可靠性高等特点，适用于各种同频段雷达系统的大功率探测，具有小电流功耗，功能集成度高等优点，可广泛应用于机载、舰载、车载及弹载等军民用装备中。

附图说明

图1为本实用新型的连接框图；

图2为本实用新型的微波通道及供电连接框图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

参照图1至图2，本实用新型公开了一种X波段固态功率放大器，包括两路电调谐衰减控制电路1、前级信号放大电路2、激励放大电路3、末级功率放大电路4、脉冲电源控制电路5、隔离器6、功率分配电路10、偏置电路11以及电源调制电路12；外部射频输入信号经过电调谐均衡控制电路1和功率分配电路10后，送入前级信号放大电路2进行信号放大，由激励放大电路3激励放大后，送入末级功率放大电路4放大经隔离器6输出，第二定向耦合器8由末级功率放大电路4微带耦合小信号后，经由一分二功分器9完成两路输出耦合 9A和输出耦合9B，脉冲电源控制电路5分别与前级信号放大电路2、激励放大电路3、末级功率放大电路4连接，前级信号放大电路2连接有第一定向耦合器7；所述偏置电路11连接有第一定向耦合器7，所述电源调制电路12分别连接偏置电路11、脉冲电源控制电路5及隔离器6。

外部输入信号经过两路电调谐衰减控制电路1送入前级信号放大电路2和功率分配电路10进行信号放大，再经过激励放大电路3 激励放大后，送入末级功率放大管4放大后经隔离器6输出。

第二定向耦合器8由末级功率放大电路4进行微带信号耦合后，送入一分二功分器9完成两路输出耦合端口OUT1和OUT2。

脉冲电源控制电路5分别与前级信号放大电路2、激励放大电路 3、末级功率放大电路4连接，前级信号放大电路2连接有第一定向耦合器7。

两路电调谐衰减控制电路1的作用为：一路由外部控制0dB～ 3dB进行整个频带的顶降调节，另外一路是由外部控制0～15dB进行功放输入端的衰减控制，满足系统的级联关系。

输入检测由一个定向耦合器完成10dB信号耦合,输出耦合功分器由定向耦合器输出经过一分二功分器完成两路输出耦合，分别完成 33dB和32dB的信号耦合度，其中一路作为功放检波输出，一路作为功率检测输出。

脉冲电源控制电路采用大容量的储能电容及高速MOSFET驱动器和MOSFET功率开关，保证了对电源开启及关断时间的要求，且电源反应时间在100ns以内，如果在射频激励信号内加同周期调制套脉冲，上升时间和下降时间反应速度在15ns左右，优于之前提出的开关上升/下降时间300ns的指标要求。

脉冲电源信号流程为：外部的同步信号TTL高电平输入，经过高速MOSFET驱动器后，触发MOSFET功率开关栅极，使微波通道的各个功率放大管工作；当TTL呈低电平后，激励三极管无信号放大，高速MOSFET驱动器不工作，无高电平，MOSFET功率开关栅极无触发信号，微波通道的各个功率放大管处于截止状态，微波通道停止工作。

当脉冲电源正常输入后，高速MOSFET驱动器工作电压正常，可以输入信号进行系统工作；当脉冲电源某组不正常，保护电路比较无输出电压限制脉冲信号呈现低电平，无法打开脉冲驱动器，提供给高速MOSFET驱动器的电压无输出，进而使末级MOSFET功率开关处于断开状态，保护微波通道各功率放大管，防止未加栅压而损害器件。

两路电调谐衰减控制电路1的电调谐分为两路控制：一路为 0dB～3dB信号衰减，作为整个频段内的补偿电路使用；另一路为 0dB～15dB信号衰减，作为补偿末级大功率速调管带内不平坦度的补偿，满足整个系统工作带宽的功率平坦度。

耦合功分器是为了检测功率放大器的好坏和前级的信号输入，判断系统是否正常工作的一种手段；设计输入信号检测和输出检测，其中输出由两路功分后输出，一路作为输出功率故障检测，一路作为输出波形顶降检测，完成功放内部自检功能。

以上对本实用新型实施例所公开的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。