一种X/Ka双波段工作的固态发射机的制作方法

本实用新型涉及一种固态发射机，特别是涉及一种X/Ka双波段工作的固态发射机。

背景技术：

固态发射机是指由几个甚至几十个固态发射模块组成，应用微波功率放大器件和微波功率合成网络技术，可将多个微波功率器件组合成固态发射模块的机器。与微波电子管发射机相比，固态发射机有如下优点：(1)不需要阴极加热、寿命长；(2)具有很高的可靠性； (3)体积小、重量轻；(4)工作频带宽、效率高；(5)系统设计和运用灵活；(6)维护方便，成本低。

随着时代的发展，机载雷达设备对体积和重量要求越来越苛刻，因此作为雷达重要部分的发射机也相应的越来越小型化、多元化、集成化。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术在体积和重量上难以满足雷达设备需求的缺点，本实用新型的目的在于提供一种X/Ka双波段工作的固态发射机，采用小型化、模块化结构设计，实现X波段功放和Ka波段功放的小型化集成，具有体积小、重量轻、合成效率高和双波段集成等优点。

为实现上述目的，本实用新型提供一种X/Ka双波段工作的固态发射机，包括：Ka波段功放、X波段功放、电源模块和机箱；所述电源模块与所述Ka波段功放和所述X波段功放相连；所述Ka波段功放、所述X波段功放和所述电源模块集成在所述机箱内。

于本实用新型一实施例中，所述Ka波段功放包括输入电缆、Ka驱动放大模块、E-H波导转换器、功分器、四个Ka频功率模块、合成器和检波模块；所述输入电缆与所述Ka驱动放大模块的输入端口相连，所述Ka驱动放大模块的输出端口与所述E-H波导转换器的输入端口相连，所述E-H波导转换器的输出端口与所述功分器的输入端口相连，所述功分器的四个输出端口分别与四个Ka频功率模块的输入端口一一对应连接，所述四个Ka频功率模块的输出端口分别与所述合成器的四个输入端口一一对应连接，所述合成器的输出端口与所述检波模块的输入端口相连。

于本实用新型一实施例中，所述X波段功放包括X驱动放大模块和X末级功放模块；所述X驱动放大模块的输出端口与所述X末级功放模块的输入端口相连。

于本实用新型一实施例中，所述机箱包括机箱右侧板、机箱盖板、机箱左侧板、机箱底板、机箱背板和机箱面板。

于本实用新型一实施例中，所述机箱面板上设置有2.92-K接头、SMA-K接头、BJ320标准波导口和J599型低频插座。

于本实用新型一实施例中，所述机箱盖板上设置有BJ100标准波导口。

于本实用新型一实施例中，所述机箱的大小为150mm*115mm*85mm。

如上所述，本实用新型所述的X/Ka双波段工作的固态发射机，具有以下有益效果：

(1)在一个机箱内集成X波段和Ka波段两种波段的功放，提高了空间的利用率；采用模块化设计，提高了产品的可靠性以及发射机的维修效率；

(2)采用高合成效率的功分合成网络实现了Ka波段发射机的功率合成，可在保证发射机指标的前提下，大大降低整机的重量，同时减少了标准功率模块的使用数量，提高了整机的可靠性，也大大降低了产品的成本，提高了市场竞争力；

(3)通过综合化三维设计，采用了共用散热系统、共用电源、共用监控电路等手段，实现了两个发射通道的小型化集成，大大减小了产品体积和重量，满足了机载平台的使用要求；

(4)通过高效混合式合成技术，结合了平面电路与波导功率合成的优点，采用了芯片级合成和模块级合成的双层合成架构，与传统的功率合成方式相比，具有效率高、频带宽、扩展性好等多种优势。

附图说明

图1显示为本实用新型的X/Ka双波段工作的固态发射机于一实施例中的结构示意图；

图2显示为Ka波段功放于一实施例中的组装结构示意图；

图3显示为本实用新型的Ka驱动放大模块于一实施例中的结构示意图；

图4显示为本实用新型的E-H波导转换器于一实施例中的结构示意图。

图5显示为本实用新型的功分器于一实施例中的结构示意图；

图6显示为本实用新型的功率模块于一实施例中的结构示意图；

图7显示为本实用新型的合成器于一实施例中的结构图；

图8显示为本实用新型的功分器、Ka频功率模块、合成器和检波模块于一实施例中的组装结构示意图；

图9显示为本实用新型的X驱动放大模块于一实施例中的结构示意图；

图10显示为本实用新型的X末级功放模块于一实施例中的结构示意图；

图11显示为本实用型的X/Ka双波段固态发射机于一实施例中的整机结构示意图。

元件标号说明

1 输入电缆

2 Ka驱动放大模块

3 E-H波导转换器

4 功分器

5 Ka频功率模块

6 合成器

7 检波模块

8 X驱动放大模块

9 X末级功放模块

10 电源模块

11 2.92-K接头

12 SMA-K接头

13 BJ320标准波导口

14 J599型低频插座

15 BJ100标准波导口

16 机箱右侧板

17 机箱盖板

18 机箱左侧板

19 机箱底板

20 机箱面板

21 机箱背板

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所描述的内容了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过不同实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的技术思想下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，附图中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可以改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实用新型的X/Ka双波段工作的固态发射机采用小型化、模块化结构设计，实现X波段功放和Ka波段功放的小型化集成，具有体积小、重量轻、合成效率高和双波段集成等优点，从而极具实用性。

本实用新型X/Ka双波段工作的固态发射机包括Ka波段功放、X波段功放、电源模块和机箱；所述Ka波段功放、所述X波段功放和所述电源模块集成在所述机箱内，从而在一个机箱内集成X波段和Ka波段两种波段的功放，提高了空间的利用率；采用模块化设计，提高了产品的可靠性以及发射机的维修效率。

如图1和图2所示，于一实施例中，所述Ka波段功放包括输入电缆1、Ka驱动放大模块 2、E-H波导转换器3、功分器4、四个Ka频功率模块5、合成器6和检波模块7。

所述输入电缆1用于输入Ka波段微波信号。Ka波段是电磁频谱的微波波段的一部分， Ka波段的频率范围为26.5-40GHz。Ka代表着K的正上方(K-above)。换句话说，该波段直接高于K波段，通常用于卫星通信。

Ka驱动放大模块2如图3所示，用于驱动放大所述Ka波段微波信号。具体地，所述Ka 驱动放大模块2的输入端口与所述输入电缆1的输出端口相连。

E-H波导转换器3如图4所示，用于将E面波导转换为H面波导。具体地，所述E-H波导转换器3的输入端与所述Ka驱动放大模块2的输出端口相连。

功分器4如图5所示，用于将一路微波信号进行功率分配为四路微波信号。具体地，所述功分器4的输入端口与所述E-H波导转换器3的输出端口相连。

Ka频功率模块5如图6所示，功率模块用于对所述功分器4输出的微波信号通过末级功放芯片进行放大后再进行功率合成。具体地，所述四个Ka频功率模块5的输入端口与所述功分器4的四个输出端口分别一一对应连接。

在本实用新型的中，所述Ka频功率模块5采用波导微带混合合成方式将四只功率芯片功率进行合成。通过固化所述Ka频功率模块的尺寸和参数，实现所述Ka频功率模块的通用。所述Ka频功率模块5既可用于小型化发射机，也可用于同频段的其他类发射机，从而降低新品研发风险；同时在保持外形尺寸不变的情况下，可根据工作频段采用不同芯片，实现所述Ka频功率模块在Ka波段的通用化。

合成器6如图7所示，用于四路微波信号合成为一路微波信号。具体地，所述合成器6 与所述四个Ka频功率模块5的输出端口分别一一对应连接。

检波模块7用于对微波信号的检波，其输入端口与所述合成器6的输出端口相连。所述功分器4、所述四个Ka频功率模块5、所述合成器6和所述检波模块7的组装结构如图8所示。

于本实用新型一实施例中，所述X波段功放包括X驱动放大模块8和X末级功放模块9。

所述X驱动放大模块8如图9所示，用于驱动放大所述X波段微波信号。根据IEEE 521-2002标准，X波段是指频率在8-12GHz的无线电波波段，在电磁波谱中属于微波。而在某些场合中，X波段的频率范围则为7-11.2GHz。通俗而言，X波段中的X即英语中的“extended”，表示“扩展的”调幅广播。

所述X末级功放模块9如图10所示，用于X波段发射机末级功率放大。具体地，所述X 末级功放模块的输入端口与所述X末级功放模块的输出端口相连。

如图1所示，所述电源模块10与所述Ka波段功放和所述X波段功放相连，用于为所述 Ka波段功放和所述X波段功放供电。

如图11所示，于本实用新型一实施例中，所述机箱包括机箱右侧板16、机箱盖板17、机箱左侧板18、机箱底板19、机箱面板20和机箱背板21，从而构成一个封闭的空间以放置所述Ka波段功放、所述X波段功放和所述电源模块。于本实用新型一实施例中，所述机箱的大小为150mm×115mm×85mm，其X波段和Ka波段输出功率均大于50W，重量只有 1.38Kg。

于本实用新型一实施例中，所述机箱面板20上设置有2.92-K接头11、SMA-K接头12、 BJ320标准波导口13和J599型低频插座14。

于本实用新型一实施例中，所述机箱盖板17上设置有BJ100标准波导口15。

下面说明一下本实用新型的X/Ka双波段工作的固态发射机的安装过程。

首先将功分器和合成器用螺钉将上下腔装配好，然后功分器的四个输出端口一一对接四个Ka频功率模块的输入端口，四个Ka频功率模块的输出端口一一对接合成器的输入端口，合成器的输出端口接检波模块的输入端口，形成装配体一。

接着，将Ka驱动放大模块装好后，通过E-H波导转换器装到装配体一的功分器的输入端口，然后在Ka驱动放大模块的输入端口安装输入电缆，最后安装到机箱底板上，并安装机箱面板，形成装配体二。

最后将X驱动放大模块和X末级功放模块装配好后，安装至机箱右侧板，再安装到装配体二上，随后安装机箱背板，并安装电源模块，最后安装机箱左侧板和机箱盖板。

综上所述，本实用新型X/Ka双波段工作的固态发射机在一个机箱内集成X波段和Ka 波段两种波段的功放，提高了空间的利用率；采用模块化设计，提高了产品的可靠性以及产品的维修效率；采用高效的功分合成网络实现了Ka波段功率合成，可在保证发射机指标的前提下，大大降低整机的重量，同时减少了标准功率模块的使用数量，提高了整机的可靠性，也大大降低了产品的成本，提高了市场竞争力；通过综合化三维设计，采用了共用散热系统、共用电源、共用监控电路等手段，实现了两个发射通道的小型化集成，大大减小了产品体积和重量，满足了机载平台的使用要求；通过高效混合式合成技术，结合了平面电路与波导功率合成的优点，采用了芯片级合成和模块级合成的双层合成架构，与传统的功率合成方式相比，具有效率高、频带宽、扩展性好等多种优势。因此，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具有高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的技术思想下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。