一种数字直接驱动射频放大器功放模块测试装置制造方法
【专利摘要】一种数字直接驱动射频放大器功放模块测试装置，它包括RF信号发生器模块、功率合成器母板模块、供电系统模块、RF驱动监测模块、假负载电路模块、冷却系统模块，功率合成器母板模块分别连接RF信号发生器模块和假负载电路模块。本实用新型的优点是：（1）测试装置体积小、重量轻、采用滚轮撑脚移动方便、冷却系统良好，可以长时间加电测试被测模块，（2）帮助维护人员查找故障模块的故障点，是多频发射机维护人员必备的测试工具。
【专利说明】一种数字直接驱动射频放大器功放模块测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种测试装置，尤其涉及一种数字直接驱动射频放大器功放模块测试装置。
【背景技术】
[0002]多频中波发射机是指对多个中波工作频率自动调谐，然而要达到这一目标，从技术层面上讲是有很大难度的，它不像短波或微波那样只需改变体积与参数较小的电抗元件便可轻而易举的实现调谐目的。对中波而言，调谐网路的电抗元件的体积比较庞大，即便是频率改变较小的范围，电抗元件参数也有很大的变化范围，这就给设计上带来诸多不利因素。在多频中波发射机的整体设计上要尽量减少调谐槽路，减少调谐槽路的设计思路是在预驱和驱动的调谐网路，我们知道:在DX-200发射机每次改频过程中，都伴随着槽路调试而带来的具大的工作量，其中在预驱级、驱动级的调谐的工作中，尤其是驱动级的调谐更为困难，若驱动级的调试不适当，在开机实验过程中会造成大批量模块损坏的严重后果，这就大大提高了改频的成本。
[0003]基于上述原因提出了一个大胆的设想，如果省去“缓冲、预驱、驱动级”采用直接驱动，便可以解决由于调谐问题而带来的麻烦，而且整机效率也将提高。经过研发和设计，直接驱动技术已经在 DDDRA 得到应用,“DDDRA”是 Digital Dirsct Driver RF Amplifier (数字直接驱动射频放大器)的缩写，是数字直接驱动多频中波发射机的核心部件，DDDRA-4KW功放模块测试装置是研发多频中波发射机过程中诞生的测试仪器和测试工具，可以同时测试两块射频功率放大器(每块射频功率放大器可输出平均功率2KW)，分别从载频输入、PA工作电压、输出功率以及按照在机的工作状态研发和设计。DDDRA功放模块测试装置在多频发射机中起到举足轻重的作用，解决了多频发射机核心部件的测试与筛选这一关键环节。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种数字直接驱动射频放大器功放模块测试装置，该测试装置体积小、重量轻、移动方便、冷却系统良好，可以长时间加电测试被测模块，是多频发射机维护人员必备的测试工具。
[0005]本实用新型是这样来实现的，它包括RF信号发生器模块、功率合成器母板模块、供电系统模块、RF驱动监测模块、假负载电路模块、冷却系统模块，其特征是:功率合成器母板模块分别连接RF信号发生器模块和假负载电路模块，供电系统模块分别连接RF信号发生器模块和RF驱动监测模块，冷却系统模块分别连接RF驱动监测模块和假负载电路模块。
[0006]本实用新型所述的功率合成器母板模块主要由射频驱动分配、数字量的模拟、故障复位、高频磁芯电感、输出变压器组成。
[0007]本实用新型所述的供电系统模块包括220V交流供电、+12V供电、+48V供电、+250V供电四部分。[0008]本实用新型所述的假负载电路模块由负载电阻&、电感L、电容C组成的LC串联谐振电路。
[0009]本实用新型的优点是:(1)测试装置体积小、重量轻、采用滚轮撑脚移动方便、冷却系统良好，可以长时间加电测试被测模块；(2)帮助维护人员查找故障模块的故障点，是多频发射机维护人员必备的测试工具。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图。
[0011]图2为功率合成器母板模块示意图。
[0012]图3为假负载电路模块中的负载电阻连接图。
[0013]图4为假负载电路模块中的通用谐振曲线图。
[0014]在图中，1、RF信号发生器模块 2、功率合成器母板模块 3、供电系统模块
4、RF驱动监测模块 5、假负载电路模块 6、冷却系统模块。
【具体实施方式】
[0015]如图1所示，本实用新型是的实施和设计过程如下:它包括RF信号发生器模块1、功率合成器母板模块2、供电系统模块3、RF驱动监测模块4、假负载电路模块5和冷却系统模块6 ;其特征是:功率合成器母板模块2分别连接RF信号发生器模块I和假负载电路模块5，供电系统模块3分别连接RF信号发生器模块I和RF驱动监测模块4，冷却系统模块6分别连接RF驱动监测模块4和假负载电路模块5。
[0016]1、RF信号发生器模块的选择
[0017]RF信号发生器模块I采用Agilent公司生产的MS0-X3024A系列函数/任意波发生器；它可以提供从IuHz至160MHz的正弦波、矩形波，锯齿波输出，也可以改变波型“频率/周期”、“幅度/高电平”、“偏移/低电平”、“起始相位”;具有四个输入通道，同时可对两块模块的“全桥模式”工作组态的输出波形进行对比，该仪器既是一台信号发生器又是一台四通道示波器，是发射机维护的首选仪器。
[0018]2、功率合成器母板模块的设计
[0019]本实用新型的一种DDDRA功放模块测试装置可同时测试两块模块，功率合成器母板模块2就是按照两块模块的直接驱动工作模式而设计的，主要由以下五个部分组成:
[0020](I)射频驱动分配:如图2所示，从RF信号发生器I送来的5VP_P矩形波信号至功率合成器母板模块2，首先经过耦合模式选择(直流/交流)跳线、缓冲隔离至射频驱动分配(MC100ELT22)芯片，该芯片为TTL-CM0S-PECS电平转换芯片，芯片内部由两个独立的TTL-CM0S-PECS电平转换电路组成，完成不平衡/平衡转换功能。如果将2个输入端并联在一起，其输出端便得到两个(RF1+RF1-)、(RF2+RF2_)波形与相位完全相同的平衡信号，这两个平衡信号分别送至两只被测试模块(全桥工作模式)的射频输入端。
[0021](2)数字量的模拟:模块控制信号(0N/0FF)由调制编码板提供，DDDRA功放模块的工作模式设为低电平有效，调制编码板送来的控制信号为低电平模块开通，用两个小豆开关分别模拟两块模块的控制信号，开关的一端接高电平，另一端接地，用以模块的开通/关断控制。[0022](3)故障复位:故障复位信号设为低电平有效，用小豆开关模拟，DDDRA功放模块具有故障存储功能，一旦模块的电源、射频、保险开路故障，便锁存并去控制板做处理，只有故障复位后才能重新开启立柜的测试功能。
[0023](4)高频磁芯电感:由两个31uH左右的高频磁芯电感串联组成，多频发射机的高频磁芯电感接入后对高次谐波的抑制取得较好的效果，体积大大减小，波形较为平滑。
[0024](5)输出变压器:磁环采用上机母板的输出变压器磁环，初级是双线并绕15圈，次级用6mm2多股胶皮线绕16圈。
[0025]3、供电系统模块
[0026]供电系统模块3由以下四部分组成:
[0027](I) 220V交流供电:为MS0-X3024A系列函数/任意波发生器、风扇、+48V、+12V开关电源提供交流供电；i t 3S0V交流供电，为+250V整流器提供交流供电。
[0028](2)+12V供电:+12V直接送至功率合成器母板模块2，接入模块内可调稳压块输出+5.5VDC，为模块的隔离芯片及检测电路提供供电电压。
[0029](3) +48V供电:+48V直接送至功率合成器母板模块2，接入模块内直流变换，变换成两组±12VDC，为直接驱动芯片提供供电电压，在对模块进行测试时，可通过驱动电流判断直接驱动芯片工作正常与否。
[0030](4)+250 V供电:采用数字式控制稳压电源，输出调节范围0-250V，输出电流调节范围0-30A，250 V稳压电源直接送至功率合成器母板模块2，为“全桥工作模式”的场效应管提供漏极电源；在对模块进行测试时，可选择从0-250V每IV/每档或IOV/每档步进启动，从而可通过模块输出幅度及波形判断和筛选模块。
[0031]4、RF驱动监测模块
[0032]DDDRA-4KW功放模块测试装置对驱动级电流的检测采用D85-305型数字式直流电压电流表，可以在同一仪表上同时显示被测量的直流电压和电流，被测的直流电压和直流电流两路测量在仪表内完全隔离，数字式直流电压电流表是串在+48V供电回路，通过该表的显示，可直观的查看模块驱动级供电电压及电流和模块的工作状态。
[0033]直接驱动射频功放模块采用芯片隔离技术，每一块模块都有一个独立的低压供电，而低压供电是由+48V经过DC/DC变换器，输出±12V为隔离芯片的供电；隔离芯片在模块的作用是起到缓冲隔离与末级驱动的功能。由于模块采用直接驱动，对模块的驱动级电流有较高的要求，而驱动级电流又是模块正常工作与否的标志，所以，DDDRA功放模块测试装置必须实施对模块的驱动级电流的检测。
[0034]5、假负载电路模块的设计与计算
[0035]假负载电路模块5由负载电阻％、电感L、电容C组成的LC串联谐振电路，假负载的设计是谐振元件参数的选择过程，对于大功率输出槽路只有用电感采用抽头的办法来解决扩展调谐范围，在本设计假负载电路模块5时把工作频率选择为800KHZ。
[0036]( I)负载电阻Rtl的选择
[0037]如图3所示，负载电阻R0的选择为32只100Ω /200W无感电阻串、并联组合而成50Ω /6.4KW，负载电阻Rtl是一个耗能元件，是LC串联谐振电路的一个阻尼电阻，得消耗谐振信号的能量。当输入信号频率等于LC串联谐振电路的谐振频率&时，电路发生串联谐振，串联谐振时电路的阻抗最小且为纯阻性(不为容性也不为感性)，故谐振阻抗为Ztl=IL[0038](2)电抗元件的计算与选择
[0039]通过以下计算选择电抗元件的基本参数，但为了扩展调谐范围，在实用电路中必须留有充分的余地，所以在绕制电感时分别在8uH、15 uH处两个抽头，末端的电感量为25uH ;电容C由一只用OMC柜的2300P的真空陶瓷可调电容、一只1000P的固定真空陶瓷电容并联而成。
[0040]在本设计电路和选择元器件中必须引用通用谐振曲线的概念。
[0041]通用谐振曲线的表达式为:
[0042]
【权利要求】
1.一种数字直接驱动射频放大器功放模块测试装置，它包括RF信号发生器模块、功率合成器母板模块、供电系统模块、RF驱动监测模块、假负载电路模块、冷却系统模块，其特征是:功率合成器母板模块分别连接RF信号发生器模块和假负载电路模块，供电系统模块分别连接RF信号发生器模块和RF驱动监测模块，冷却系统模块分别连接RF驱动监测模块和假负载电路模块。
2.根据权利要求1所述的一种数字直接驱动射频放大器功放模块测试装置，其特征在于:所述的功率合成器母板模块主要由射频驱动分配、数字量的模拟、故障复位、高频磁芯电感、输出变压器组成。
3.根据权利要求1所述的一种数字直接驱动射频放大器功放模块测试装置，其特征在于:所述的供电系统模块包括220V交流供电、+12V供电、+48V供电、+250 V供电四部分。
4.根据权利要求1所述的一种数字直接驱动射频放大器功放模块测试装置，其特征在于:所述的假负载电路模块由负载电阻IV电感L、电容C组成的LC串联谐振电路。
【文档编号】H04B17/00GK203522756SQ201320663715
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年10月25日 优先权日:2013年10月25日
【发明者】周光成, 曾霖 申请人:曾霖