[發明專利]一種650MHz/150kW固態發射機

在審

• 申請號: 201510685657.0
• 申請日: 2015-10-21
• 公開（公告）號: CN105245238A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發明（設計）人: 陳羌江;吳本勇;蔡德發
• 申請（專利權）人: 成都六三零電子設備有限公司
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 涂鳳霞

技術領域

本發明涉及一種發射機，尤其涉及一種650MHz/150kW固態發射機。

背景技術

高頻功率系統是加速器驅動的次臨界系統強流質子直線加速器的重要組成部分，而發射機作為高頻功率系統的關鍵設備，其性能直接關系到整個加速器的可靠性。目前要達到650MHz/150kW且具備安全、穩定、可靠、長壽命，便于維護特點的發射機一直是個技術難題。

發明內容

本發明的目的就在于提供一種解決上述問題，具有安全、穩定、可靠、長壽命，且便于維護特點的650MHz/150kW固態發射機。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種650MHz/150kW固態發射機，包括1個激勵功放/監控機柜、八個25kW功放機柜、一個輸出功率合成/耦合器、一個配電機柜、一套供電系統和水冷系統，所述激勵功放/監控機柜由前置功放切換器、前置功放A、前置功放B、一個1:4分配器、四個2kW功放插件、一個4：1功率合成器、輸出耦合器、一個1:8分配器、監控系統、電源系統和水冷裝置組成，射頻激勵信號由射頻輸入端口輸入，經前置功放切換器后進入前置功放A或前置功放B，再經前置功放切換器后進入1：4分配器，分成四路射頻信號分別推動四個2kw功放插件，由四個2kw功放插件輸出再經4：1功率合成器，經輸出耦合器和1：8分配器，輸出八路射頻信號分別進入八個25kW功放機柜，最后從輸出功率合成/耦合器輸出。

作為優選，所述前置功放切換器由輸入濾波器、輸入耦合器、射頻保護開關、輸入切換開關、前置功放A/前置功放B、輸出切換器、隔離器和耦合器組成，所述輸入濾波器、輸入耦合器、射頻保護開關、輸入切換開關、前置功放A/前置功放B、輸出切換器、隔離器和耦合器依次串行連接。

作為優選，所述2kW功放插件由一個1：4功率分配器、四個500W功放模塊、四個輸出隔離器、一個4：1功率合成器、輸出耦合器組成，四個500W功放模塊輸入端分別與1：4功率分配器相連，四個500W功放模塊輸出端分別與隔離器相連，隔離器輸出端與4：1功率合成器輸入口相連，4：1功率合成器輸出口與輸出耦合器相連。

作為優選，所述激勵功放/監控機柜內的4：1功率合成器與1：8功率分配器，均采用結型方式同軸線實現，可承受6KW功率。

作為優選，所述25kW功放機柜由輸入耦合器、一個1:2分配器、二個1:8分配器、十六個2KW功放插件、四個7KW4:1合成器、一個25KW4:1合成器、輸出耦合器、監控單元、電源系統和水冷裝置組成，來自激勵功放/監控機柜的激勵信號經輸入端口首先送入輸入耦合器，然后經1：2功率分配器分成兩路射頻信號，再經兩個1：8功率分配器分成16路射頻信號送入十六個2kw功放插件，十六個功放插件經四個7KW4：1功率合成器合成四路射頻功率信號，再經一個25KW4：1功率合成器后經輸出耦合器后輸出。

作為優選，所述輸出功率合成/耦合器由四個50kw2:1合成器、兩個100kw2:1合成器、一個200kw2:1合成器和一個同軸線定向耦合器組成，所述四個50kw2:1合成器、兩個100kw2:1合成器、一個200kw2:1合成器和同軸線定向耦合器依次級聯。

作為優選，所述配電機柜由一個總輸入開關和九個輸出開關以及10套電壓、電流取樣單元和采樣顯示單元組成。

作為優選，所述供電系統由一個激勵功放/監控機柜供電系統和八個25kW功放機柜供電系統組成，激勵功放/監控機柜供電系統由八個45V/56A電源、兩個12V/4A電源和一個采樣通信電路組成，八個25kW功放機柜供電系統由二十五個45V/56A電源、兩個12V/4A電源和一個采樣通信電路組成。

作為優選，所述水冷系統由管道、水閥門、水壓傳感器、水接頭和水冷板組成。外部液冷裝置流出的冷卻液進入發射機總進水管，再由總進水管上的九根分水管，分流到八個25kW功放機柜和一個激勵功放/監控機柜，冷卻液吸收熱量后，再通過九根合水管在發射機總出水管上匯合，由總出水管流出至外部液冷裝置，完成發射機水流的一次循環，九根分水管上分別安裝有水壓傳感器，水壓參數送機柜監控系統。

作為優選，所述監控系統由激勵功放/監控機柜監控單元、配電機柜監控單元、八個25Kw功放機柜監控單元組成，負責激勵功放/監控機柜、配電機柜、八個25Kw功放機柜和整機的集中監控管理，還具有遠程通信模塊，監控系統與各監控單元通過CAN總線進行連接通信，所述八個25kW功放機柜分別有各自的監控單元，負責本機柜的主要工作參數和工作狀態測量，并上報監控系統，同時接收監控系統的控制。