用于微波功率容量测试仪的低频段功率放大分机的制作方法

本实用新型涉及微波测试技术，特别是一种用于微波功率容量测试仪的低频段功率放大分机。

背景技术：

移动通信系统所承载的数据越来越多，因此对器件的功率要求也越来越高，特别随着4g技术的发展，当器件由于功率容量不足而产生飞弧、器件烧毁、器件指标恶化，这些都会降低移动通信系统的可靠性及安全性，基于此便出现了微波功率容量测试仪等设备。

微波功率容量测试仪是微波通信研究中不可缺少的仪器，其可以帮助研究人员研究大功率微波信号的产生、幅度控制、频率跳变和模式控制等；微波功率容量测试仪由多个硬件设备组成，其中不可或缺的包括功率放大分机，而功率放大分机在测试系统中，通常分为低频段功率放大分机和高频段功率放大分机；目前功率容量的测试设备还不成熟，在射频信号输出的稳定性与准确性上还具有较大的改善空间。

本实用新型期望解决功率容量测试设备中低频段功率放大分机射频输出信号的稳定性与准确性的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于微波功率容量测试仪的低频段功率放大分机，该低频段功率放大分机能够实现各频段射频信号稳定且精确的输出。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

用于微波功率容量测试仪的低频段功率放大分机，包括：多个功放电路，所述多个功放电路包括第一功放电路、第二功放电路、第三功放电路和第四功放电路；以及

双向耦合器，所述双向耦合器包括多个，多个双向耦合器分别与所述第一功放电路、第二功放电路、第三功放电路和第四功放电路的输出端连接；以及

大功率单刀四掷开关，所述大功率单刀四掷开关的四个动端均与所述双向耦合器的输出端连接，所述大功率单刀四掷开关的不动端为所述低频段功率放大分机的输出端。

进一步的，所述第一功放电路与第二功放电路均包括依次相连的第一驱动放大模块、第一中级放大模块、第一180度电桥、第一末级放大模块和第二180度电桥；

所述第一末级放大模块包括两路功率放大电路。

进一步的，所述第三功放电路包括依次相连的第二驱动放大模块、第二中级放大模块、第一功分器、第二末级放大模块、第一合成器和第一隔离器；

所述第二末级放大模块包括四路功率放大电路。

进一步的，所述第四功放电路包括依次相连的小信号放大器、第三驱动放大模块、第二隔离器、第二功分器、第三末级放大模块、第二合成器和第三隔离器；

所述第三末级放大模块包括四路功率放大电路。

进一步的，所述低频段功率放大分机还包括控制单元和电源单元，所述控制单元与所述多个功放电路和大功率单刀四掷开关均相连，所述控制单元包括单片机，所述单片机用于时序电路控制以及实现所述多个功放电路的加电控制；所述电源单元用于为所述低频段功率放大分机供电。

进一步的，在所述第一功放电路、第二功放电路、第三功放电路和第四功放电路中，各级放大模块之间还包括π型衰减器。

进一步的，与所述第一功放电路、第二功放电路、第三功放电路和第四功放电路相连的双向耦合器均输出一路信号进行功率检测。

进一步的，所述低频段功率放大分机好包括过温保护模块和负压保护模块，所述过温保护模块和负压保护模块均与所述单片机相连。

本实用新型具有以下优点：

通过多个功放电路实现对不同频率段信号精确且稳定的功率放大，进而提高低频段功率放大分机所输出射频信号的稳定性与精确度；与此同时，本低频段功率放大分机中的每个功放电路还能有效保障增益的平坦度。

附图说明

图1为本实用新型低频段功率放大分机的电路结构图；

图2为本实用新型低频段功率放大分机第一、第二功放电路的电路图；

图3为本实用新型低频段功率放大分机第三功放电路的电路图；

图4为本实用新型低频段功率放大分机第四功放电路的电路图。

具体实施方式

为使实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供用于微波功率容量测试仪的低频段功率放大分机，包括：多个功放电路，所述多个功放电路包括第一功放电路、第二功放电路、第三功放电路和第四功放电路；所述多个功放电路实现低频段的分段处理，其中分段如下：第一功放电路处理用户设置的第一低频频率段的射频信号，第二功放电路处理用户设置的第二低频频率段的射频信号，第三功放电路处理用户设置的第三低频频率段的射频信号，第四功放电路处理用户设置的第四低频频率段的射频信号；分段处理能够实现各频段射频信号功放的精确度与稳定性。

以及双向耦合器，所述双向耦合器包括多个，多个双向耦合器分别与所述第一功放电路、第二功放电路、第三功放电路和第四功放电路的输出端连接；所述双向耦合器具有与功放电路相匹配的输出阻抗。

以及大功率单刀四掷开关，所述大功率单刀四掷开关的四个动端均与所述双向耦合器的输出端连接，所述大功率单刀四掷开关的不动端为所述低频段功率放大分机的输出端；射频信号通过所述大功率单刀四掷开关从单路输出，最后经由射频接口从所述低频段功率放大分机输出。

所述第一功放电路与第二功放电路均包括依次相连的第一驱动放大模块、第一中级放大模块、第一180度电桥、第一末级放大模块和第二180度电桥；所述第一末级放大模块包括两路功率放大电路。

在本实施例中，所述第一功放电路和第二功放电路均由独立的第一驱动放大模块、第一中级放大模块、第一180度电桥、第一末级放大模块和第二180度电桥组成，器件无复用关系；其中驱动级放大包括采用功率放大管，可将小信号进行第一级放大，使放大后的信号达到推动中级放大模块的功率量级；中级放大与末级放大均包括采用功率放大管进行放大，其中中级放大将射频信号进一步放大，以达到推动两路末级放大电路的功率量级。

其中第一180度电桥用于将经由中级放大模块放大的射频信号分为两路等幅但不同相位的射频信号分别进入两路末级放大电路，最后再经由第二180度电桥合成一路射频信号输出。

为增大电路工作的工作稳定性，可以理解的是，在第一和第二功放电路中的驱动级放大与中级放大之间设置π型衰减器，能够防止产生自激现象，进而改善两级放大电路之间的匹配。

所述第三功放电路包括依次相连的第二驱动放大模块、第二中级放大模块、第一功分器、第二末级放大模块、第一合成器和第一隔离器；所述第二末级放大模块包括四路功率放大电路；所述第一隔离器用于隔离部分射频信号干扰。

同样可以理解的是，在第三功放电路中的驱动级放大和中级放大之间设置π型衰减器，能够防止产生自激现象，进而改善两级放大电路之间的匹配。

所述第四功放电路包括依次相连的小信号放大器、第三驱动放大模块、第二隔离器、第二功分器、第三末级放大模块、第二合成器和第三隔离器；所述第三末级放大模块包括四路功率放大电路；在所述第四功放电路中增加第二、第三隔离器，所述第二、第三隔离器进一步的控制了电路中的信号干扰。

在本实施例中，所述第三驱动放大模块中的驱动放大功率管包括采用gan材料的功率放大管；所述第三末级功率放大模块中的四路功率放大电路中的功率放大管包括采用ldmos功率放大管。

同样可以理解的是，在第四功放电路中的小信号放大与驱动级放大之间设置π型衰减器，能够防止产生自激现象，进而改善两级放大电路之间的匹配。

综上，在所述第一功放电路、第二功放电路、第三功放电路和第四功放电路中，放大模块之间均还包括π型衰减器，用于改善两级放大电路之间的匹配。

所述低频段功率放大分机还包括控制单元和电源单元，所述控制单元与所述多个功放电路和大功率单刀四掷开关均相连，所述控制单元包括单片机，所述单片机用于时序电路控制以及实现所述多个功放电路的加电控制；所述电源单元用于为所述低频段功率放大分机供电，其中电源单元能够接收以及输出多个标准的电压。

与所述第一功放电路、第二功放电路、第三功放电路和第四功放电路相连的双向耦合器均输出一路信号进行功率检测。

所述低频段功率放大分机好包括过温保护模块和负压保护模块，所述过温保护模块和负压保护模块均与所述单片机相连，实现对低频率功率放大分机中的多个功放电路的保护，增长设备使用寿命。