一种小型化S波段发射组件的制作方法

本实用新型涉及空管雷达领域的一次雷达发射系统，尤其涉及一种小型化S波段发射组件。

背景技术：

随着航空运输的发展，航空运输量增涨迅速，为了保障航空运输的安全，一次雷达的需求越来越大，各个大型机场基本都安装了一次雷达。

为了适用各种复杂的环境，现有的一次雷达发射机的发射组件中的功率放大器采用的大都是硅三极管，单管功率小、增益低，导致发射组件的尺寸比较大，不能满足雷达小型化发展的需要。

技术实现要素：

本实用新型为了克服上述现有技术的不足，提供了一种体积小、集成度高的小型化S波段发射组件。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术措施：

一种小型化S波段发射组件包括其输入端作为本S波段发射组件的射频输入端的PIN开关，所述PIN开关的输出端连接30W放大器的输入端，PIN开关与BITE检测电路之间双向电连接；所述30W放大器的输出端连接第一350W放大器的输入端，所述第一350W放大器的输出端通过第一隔离器连接1：5串馈分配器的输入端，所述1：5串馈分配器的输出端分别与五路射频信号接收模块的输入端相连，五路所述射频信号接收模块的输出端均连接5：1串馈合成器的输入端，所述5：1串馈合成器的一个输出端连接BITE检测电路的输入端，5：1串馈合成器的另一个输出端作为本S波段发射组件的射频输出端；

本发射组件还包括用于为30W放大器、第一350W放大器、五路射频信号接收模块供电的供电板电路。

本实用新型还可以通过以下技术措施进一步实现。

优选的，五路所述射频信号接收模块均包括第一电桥、第二350W放大器、第三350W放大器、第二隔离器、第三隔离器以及第二电桥，所述1：5串馈分配器的输出端通过第一电桥分别与第二350W放大器的输入端、第三350W放大器的输入端相连，所述第二350W放大器的输出端通过第二隔离器连接第二电桥的一个输入端，所述第三350W放大器的输出端通过第三隔离器连接第二电桥的另一个输入端，所述第二电桥的输出端连接5：1串馈合成器的输入端。

优选的，所述30W放大器包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端连接第一电容C1的一端以及电源，所述第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2的一端，所述第二电阻R2的另一端分别连接第二电容C2的一端、第三电容C3的一端以及第一功率管V1的栅极，所述第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端均接地，所述第三电容C3的另一端通过第一微带线与PIN开关的输出端相连，所述第一功率管V1的漏极分别连接第四电容C4的一端、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端以及电源，所述第四电容C4的另一端、第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、第一功率管V1的源极均接地，所述第七电容C7的另一端通过第二微带线连接第一350W放大器的输入端。

优选的，所述第一350W放大器与第二350W放大器和第三350W放大器的电路结构相同；第一350W放大器包括第十电容C10，所述第十电容C10的一端依次通过第三微带线、第二微带线连接第七电容C7的另一端，所述第十电容C10的另一端分别连接第四电阻R4的一端、第九电容C9的一端、第六电阻R6的一端、第十二电容C12的一端、第二功率管V2的栅极以及第三功率管V3的栅极，所述第四电阻R4的另一端通过第三电阻R3连接第八电容C8的一端以及电源，所述第八电容C8的另一端以及第九电容C9的另一端均接地；所述第六电阻R6的另一端通过第五电阻R5连接第十一电容C11的一端以及电源，所述第十一电容C11的一端以及第十二电容C12的另一端均接地；所述第二功率管V2的漏极分别连接第三功率管V3的漏极、第十三电容C13的一端、第十四电容C14的一端、第十五电容C15的一端、第十六电容C16的一端、第十七电容C17的一端、第十八电容C18的一端、第十九电容C19的一端以及电源，所述第二功率管V2的源极、第三功率管V3的源极、第十三电容C13的另一端、第十四电容C14的另一端、第十五电容C15的另一端、第十七电容C17的另一端、第十八电容C18的另一端、第十九电容C19的另一端均接地，所述第十六电容C16的另一端通过第四微带线连接第一隔离器的输入端。

优选的，所述供电板电路包括第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9，所述第七电阻R7的一端为电源输入端口，第七电阻R7的一端连接第九电阻R9的一端，所述第九电阻R9的另一端作为用于为30W放大器、第一350W放大器、五路射频信号接收模块供电的电源输出端口，第九电阻R9的另一端分别连接第八电阻R8的一端、第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端、第十二电阻R12的一端、第十三电阻R13的一端、第十四电阻R14的一端、第十五电阻R15的一端、第十六电阻R16的一端、第十七电阻R17的一端、第二十电容C20的一端、第二十一电容C21的一端，所述第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的另一端均为电压检测端口，所述第十电阻R10的另一端、第十一电阻R11的另一端、第十二电阻R12的另一端、第十三电阻R13的另一端、第十四电阻R14的另一端、第十五电阻R15的另一端、第十六电阻R16的另一端、第十七电阻R17的另一端、第二十电容C20的另一端、第二十一电容C21的另一端均接地。

进一步的，所述第一功率管V1的型号为BLS6G2735L-30。

进一步的，所述第二功率管V2的型号、第三功率管V3的型号均为BLS7G2729L-350P。

本实用新型的有益效果在于：

1)、本实用新型包括PIN开关、30W放大器、第一350W放大器、第一隔离器、1：5串馈分配器、射频信号接收模块、5：1串馈合成器、BITE检测电路，其中，30W放大器、第一350W放大器、射频信号接收模块内部的功率管均选用LD MOS功率管，极大地减小了结构尺寸，提高了集成度。

值得特别指出的是：本实用新型只保护由上述物理部件以及连接各个物理部件之间的线路所构成的装置或者物理平台，而不涉及其中的软件部分。

2)、五路射频信号接收模块中一共设置10只350W放大器，10只350W放大器并联工作，当其中1只或几只350W放大器损坏时，发射组件仍可以正常工作，大大提高了发射组件的可靠性。

3)、所述BITE检测电路是本发射组件的控制电路，用于对本发射组件的开关机进行控制；BITE检测电路通过对本发射组件的输入输出功率信号、过欠压信号及温度信号的检测，从而实现对发射组件的工作状态指示及故障保护功能。

附图说明

图1为本实用新型的结构连接框图；

图2为本实用新型的30W放大器的电路原理图；

图3为本实用新型的第一350W放大器的电路原理图；

图4为本实用新型的供电板电路的电路原理图。

图中的附图标记含义如下：

1—PIN开关 2—30W放大器 3—第一350W放大器

4—第一隔离器 5—1：5串馈分配器 6—射频信号接收模块

7—5：1串馈合成器 8—BITE检测电路 9—供电板电路

61—第一电桥 62—第二350W放大器 63—第三350W放大器

64—第二隔离器 65—第三隔离器 66—第二电桥

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

如图1所示，一种小型化S波段发射组件包括其输入端作为本S波段发射组件的射频输入端的PIN开关1，所述PIN开关1的输出端连接30W放大器2的输入端，PIN开关1与BITE检测电路8之间双向电连接；所述30W放大器2的输出端连接第一350W放大器3的输入端，所述第一350W放大器3的输出端通过第一隔离器4连接1：5串馈分配器5的输入端，所述1：5串馈分配器5的输出端分别与五路射频信号接收模块6的输入端相连，五路所述射频信号接收模块6的输出端均连接5：1串馈合成器7的输入端，所述5：1串馈合成器7的一个输出端连接BITE检测电路8的输入端，5：1串馈合成器7的另一个输出端作为本S波段发射组件的射频输出端；本发射组件还包括用于为30W放大器2、第一350W放大器3、五路射频信号接收模块6供电的供电板电路9。

第一隔离器4用于吸收后端的反射功率以保护第一350W放大器3。

所述PIN开关1设置有一个TTL控制端口，当TTL为高电平时，PIN开关1导通，当TTL为低电平时，PIN开关1截止，通过TTL信号对PIN开关1的导通与截止的控制可以实现对本发射组件工作状态的控制。

五路所述射频信号接收模块6均包括第一电桥61、第二350W放大器62、第三350W放大器63、第二隔离器64、第三隔离器65以及第二电桥66，所述1：5串馈分配器5的输出端通过第一电桥61分别与第二350W放大器62的输入端、第三350W放大器63的输入端相连，所述第二350W放大器62的输出端通过第二隔离器64连接第二电桥66的一个输入端，所述第三350W放大器63的输出端通过第三隔离器65连接第二电桥66的另一个输入端，所述第二电桥66的输出端连接5：1串馈合成器7的输入端。

如图2所示，所述30W放大器2包括第一电阻R1，所述第一电阻R1的一端连接第一电容C1的一端以及电源，所述第一电阻R1的另一端连接第二电阻R2的一端，所述第二电阻R2的另一端分别连接第二电容C2的一端、第三电容C3的一端以及第一功率管V1的栅极，所述第一电容C1的另一端、第二电容C2的另一端均接地，所述第三电容C3的另一端通过第一微带线与PIN开关1的输出端相连，所述第一功率管V1的漏极分别连接第四电容C4的一端、第五电容C5的一端、第六电容C6的一端、第七电容C7的一端以及电源，所述第四电容C4的另一端、第五电容C5的另一端、第六电容C6的另一端、第一功率管V1的源极均接地，所述第七电容C7的另一端通过第二微带线连接第一350W放大器3的输入端。

所述第一功率管V1的型号为BLS6G2735L-30。

如图3所示，所述第一350W放大器3与第二350W放大器62和第三350W放大器63的电路结构相同；第一350W放大器3包括第十电容C10，所述第十电容C10的一端依次通过第三微带线、第二微带线连接第七电容C7的另一端，所述第十电容C10的另一端分别连接第四电阻R4的一端、第九电容C9的一端、第六电阻R6的一端、第十二电容C12的一端、第二功率管V2的栅极以及第三功率管V3的栅极，所述第四电阻R4的另一端通过第三电阻R3连接第八电容C8的一端以及电源，所述第八电容C8的另一端以及第九电容C9的另一端均接地；所述第六电阻R6的另一端通过第五电阻R5连接第十一电容C11的一端以及电源，所述第十一电容C11的一端以及第十二电容C12的另一端均接地；所述第二功率管V2的漏极分别连接第三功率管V3的漏极、第十三电容C13的一端、第十四电容C14的一端、第十五电容C15的一端、第十六电容C16的一端、第十七电容C17的一端、第十八电容C18的一端、第十九电容C19的一端以及电源，所述第二功率管V2的源极、第三功率管V3的源极、第十三电容C13的另一端、第十四电容C14的另一端、第十五电容C15的另一端、第十七电容C17的另一端、第十八电容C18的另一端、第十九电容C19的另一端均接地，所述第十六电容C16的另一端通过第四微带线连接第一隔离器4的输入端。

所述第二功率管V2的型号、第三功率管V3的型号均为BLS7G2729L-350P。

如图4所示，所述供电板电路9包括第七电阻R7、第八电阻R8和第九电阻R9，所述第七电阻R7的一端为电源输入端口，第七电阻R7的一端连接第九电阻R9的一端，所述第九电阻R9的另一端作为用于为30W放大器2、第一350W放大器3、五路射频信号接收模块6供电的电源输出端口，第九电阻R9的另一端分别连接第八电阻R8的一端、第十电阻R10的一端、第十一电阻R11的一端、第十二电阻R12的一端、第十三电阻R13的一端、第十四电阻R14的一端、第十五电阻R15的一端、第十六电阻R16的一端、第十七电阻R17的一端、第二十电容C20的一端、第二十一电容C21的一端，所述第七电阻R7的另一端、第八电阻R8的另一端均为电压检测端口，所述第十电阻R10的另一端、第十一电阻R11的另一端、第十二电阻R12的另一端、第十三电阻R13的另一端、第十四电阻R14的另一端、第十五电阻R15的另一端、第十六电阻R16的另一端、第十七电阻R17的另一端、第二十电容C20的另一端、第二十一电容C21的另一端均接地。

当系统断电时由放电电阻对储能电容进行放电。端口X1、X3之间串接有低阻值的第九电阻R9，当系统工作时第九电阻R9有较大的工作电流，第九电阻R9上会产生一个较小的电压降，电压的值与工作电流成正比。X5、X6是电压检测端口，在X1与X5之间串接一个较大阻值的第七电阻R7，在X2与X6之间串接一个较大阻值的第八电阻R8，用三用表在电压检测端口X5、X6可以检测R3的电压降，可以通过第九电阻R9的电压降来判断系统的工作电流的值，通过6只供电板上的耦合电压的大小可以迅速检测判断发射组件中各个放大器的工作状态。

本实用新型在使用时，可以与现有技术中的软件配合来进行使用。下面结合现有技术中的软件对本实用新型的工作原理进行描述，但是必须指出的是：与本实用新型相配合的软件不是本实用新型的创新部分，也不是本实用新型的组成部分。

工作时，输入激励功率经过PIN开关1后送至30W放大器2后推动第一350W放大器3，第一350W放大器3的输出功率经第一隔离器4后送入1：5串馈分配器5，经1：5串馈分配器5分成5路，每一路输出信号再分别经过第一电桥61后分成2路共形成10路射频信号，每一路射频信号分别送入与第一350W放大器3的电路结构相同的第二350W放大器62、第三350W放大器63，第二350W放大器62、第三350W放大器63后面分别连接第二隔离器64、第三隔离器65，隔离器用于对350W放大器进行过反射保护。经过隔离器后，10路350W放大器的输出信号分别送入5只电桥进行功率合成形成5路650W左右的射频功率信号，5路650W左右的射频功率信号分别进入同一只5：1串馈合成器7的输入端口，经5：1串馈合成器7合成后形成总功率为3000W左右的总输出功率。

具体的，10路350W放大器采用并排错位平铺在发射组件壳体上，在最大程度上减小了本发射组件的尺寸。

本发射组件输入端的PIN开关1上有一个输入耦合端口，经耦合端口耦合的输入信号送至BITE检测电路8；5：1串馈合成器7上有一个输出耦合端口，经耦合端口耦合的输出信号送至BITE检测电路8；BITE检测电路8对送入的输入、输出信号进行检测判断后指示组件的工作状态。BITE检测电路8同时对组件的开机命令、过温信号、过欠压信号等进行判断，当过温信号、过欠压信号正常且有开机命令时，BITE检测电路8向PIN开关1输出一个RF门套信号使PIN开关1导通进而控制发射组件工作，否则BITE检测电路8向PIN开关1输出一个低电平信号，发射组件停止工作。

综上所述，本实用新型极大地减小了结构尺寸，提高了集成度，能够满足雷达小型化发展的需要。