[發明專利]一種Ka頻段固態功率放大器

無效

• 申請號: 201110290595.5
• 申請日: 2011-09-29
• 公開（公告）號: CN102355207A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 王斌;李碩;劉立浩;牛旭;崔平;付琳莉;楊志國
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第五十四研究所
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及衛星通信領域中的一種Ka頻段固態功率放大器，特別適用于衛星通信微波信道的功率放大。

背景技術

隨著衛星通信業務量的增加，原有的C、Ku頻段頻率資源已經接近飽和，無法滿足日益增長的通信要求，Ka頻段衛星通信具有通信容量大、安全保密性好、傳輸質量高等特點，便于實現衛星地面站小型化，功率放大器作為衛星上行鏈路的組成部分之一，其作用是對上行已調信號進行功率放大，滿足信道傳輸要求。

C、Ku頻段固態功率放大器多采用電路合成的方式實現，然而在Ka頻段由于工作頻率的提高，原有的合成方式帶來的損耗達到了無法承受的地步，它降低了合成效率，減小了輸出功率，增大了設備自身的功耗，不利于在該頻段的實際使用。

發明內容

本發明的目的在于避免上述背景技術中的不足之處而提供一種能夠滿足衛星通信地面站的功率放大設備，本發明采用空間功率合成技術，具有合成效率高的特點，能夠在惡劣的環境(-40℃～55℃)條件下正常工作，還具有重量輕、體積小、性能穩定可靠等特點。

本發明的目的是這樣實現的：該Ka頻段固態功率放大器，包括電平控制單元、驅動放大器、固態功放模塊、輸出耦合器、檢波器、監控單元、溫度傳感器和模塊電源，電平控制單元入端1腳與外部Ka頻段入端口A連接，電平控制單元出端2腳與驅動放大器入端1腳連接，電平控制單元入端3腳與監控單元出端5腳連接，電平控制單元入端4腳與監控單元出端4腳連接，電平控制單元出端2腳與驅動放大器入端1腳連接；驅動放大器出端2腳與固態功放模塊入端1腳連接；固態功放模塊出端2腳與輸出耦合器入端1腳連接；輸出耦合器出端3腳與檢波器入端1腳連接，輸出耦合器出端4腳與檢波器入端2腳連接，輸出耦合器出端2腳與功放輸出端口B連接；監控單元入端2腳與檢波器出端3腳連接，監控單元入端3腳與檢波器出端4腳連接，監控單元入端1腳與溫度傳感器出端1腳連接，監控單元出端7腳與模塊電源入端3腳連接，監控單元出入端6腳與功放控制端口C連接；模塊電源入端4腳與外部220V交流電源端口連接，模塊電源出端1腳+V、出端2腳-V電壓端與各部件相應電源端并接。

Ka頻段信號通過外部Ka頻段入端口A進入電平控制單元入端1腳，電平控制單元內數控衰減器和壓控衰減器在監控單元的控制下以實現對Ka頻段信號經過電平控制單元時增益的調整，經過增益調整以后的信號進入驅動放大器，驅動放大器對信號進行放大，經過驅動放大器放大的信號進入固態功放模塊，固態功放模塊用以實現功率放大，經過功率放大的信號通過耦合器輸出；輸出耦合器反向耦合輸出信號進入檢波器入端1腳，輸出耦合器正向耦合輸出信號進入檢波器入端2腳，經過檢波器檢測出的直流信號經監控單元的處理變為整機的輸出功率與反射功率狀態信息；溫度傳感器將采集到的機箱內溫度信息輸出至監控單元；監控單元同時對輸出功率的狀態信息和機箱內的溫度信息進行監控，實現整機的自動增益控制、自動電平控制，監控單元同時對反射功率的狀態信息、機箱內的溫度信息和對模塊電源的控制進行處理，最終實現整機功放的過反射保護和過溫保護，監控單元出入端6腳與外部端口C通過串口總線連接實現外部對功放的控制，模塊電源入端4腳與外部220V交流電源端口連接實現整機的供電，模塊電源出端1腳+V、出端2腳-V電壓端給各部件供電。

該Ka頻段固態功率放大器設備，其特征在于：固態功放模塊由功率三分路器、功率放大器A、功率放大器B、功率放大器C、功率三合路器組成，功率放大器A、功率放大器B、功率放大器C相同均由四路功率單片經波導T型結和波導分支線耦合器組成的四路功率合成網絡進行功率合成。電平控制單元出端2腳與驅動放大器入端1腳連接，驅動放大器出端2腳與功率三分路器入端1腳連接，功率三分路器出端2腳、3腳、4腳分別與功率放大器A入端1腳、功率放大器B入端1腳、功率放大器C入端1腳連接，放大器A出端2腳與功率三合路器入端1腳連接，功率放大器B出端2腳與功率三合路器入端2腳連接，功率放大器C出端2腳與功率三合路器入端3腳連接，功率三合路器出端4腳與輸出耦合器入端1腳連接。