[發(fā)明專利]一種大功率射頻功放電路中的多脈沖合成方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510919914.2
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN106877841A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 王默然;呂高慶;宋振興
• 申請（專利權）人: 中國航空工業(yè)集團公司雷華電子技術研究所
• 主分類號: H03K3/017
• 分類號: H03K3/017;H03L7/081
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 陸峰

技術領域

本發(fā)明涉及微波功率放大器技術領域，尤其涉及一種大功率多脈沖輸出波形的產生方法。

背景技術

在交通告警與防撞系統(tǒng)、數據傳輸與通信系統(tǒng)中廣泛用到長脈寬與多脈沖輸出波形，用以攜帶更多信息實現飛機與飛機、飛機與地面間的大數據量的交換。

隨著脈寬與脈沖數量的不斷增加，對發(fā)射機功放管的工作要求也是越來越高。在特定的工作頻率與輸出功率狀態(tài)下，單個功放管由于效率較低或者難以承受長脈沖下的高占空比工作條件。這就使得產生大功率多脈沖輸出波形成為一種機遇與挑戰(zhàn)。

本發(fā)明利用兩個及以上支功放管形成多路大功率射頻功放鏈路，通過時分復用的方式將多個脈沖分散到不同的功放鏈路中，經過微波開關加以有序控制，最終輸出大功率多脈沖波形，實現高占空比工作。

發(fā)明內容

發(fā)明目的

本發(fā)明的主要目的在于特定的工作頻率與輸出功率條件下，單個功放管由于本身體質或者散熱環(huán)境等限制不能承受大功率多脈沖輸出波形。為此設計多路相同的大功率射頻功放鏈路，采用時分復用的方式最終輸出大功率多脈沖波 形，實現高占空比工作已成為一種可行性方案。

技術方案

一種大功率射頻功放電路中的多脈沖合成方法，本發(fā)明的運行環(huán)境包括輸入微波開關1和原理相同的輸出微波開關4各一個，一個通道選擇控制電路5，以及分別由移相電路2和功率放大器3組成多個支路，其中輸入微波開關1和輸出微波開關4受控于通道選擇控制電路5，整個電路工作時，輸入微波開關1和輸出微波開關4能夠與同一支路上的移相電路2、功率放大器3形成射頻通路，具體處理步驟如下：

調制信號經通道選擇控制電路5分配后，打開相同支路的輸入微波開關1和輸出微波開關4，使射頻信號通過輸入微波開關1后，經移相電路2、功率放大器3后，再通過輸出微波開關4后接入到射頻主路上；通道選擇控制電路5分配各支路工作的任務，最終使整個電路的輸入射頻信號包絡和輸出射頻信號包絡同步；由于各通道功率放大器有一定的相位差，通過各支路上的移相電路2進行相應的移相達到最終輸出的射頻信號相位一致。

發(fā)明的優(yōu)點

在實際工程運用中，特定的工作頻率與輸出功率條件下，由于功放管本身體質或者散熱環(huán)境等限制不能實現大功率多脈沖即高占空比的輸出波形。為此不得不考慮在三方面做出妥協和讓步。一方面可以適當調整工作頻率，從而選擇體質好，能夠實現連續(xù)波工作的功放管。然而在實際的工程運用中，大范圍的調整工作頻率是不現實的。其次是降低輸出功率，這樣可以減小功放管的散熱壓力，適當改善由于體質不好帶來的缺點。然而功率指標的降低勢必會影響整部雷達的性能。最后就是降低單位時間內的脈沖數量即降低功放管工作時的 占空比，這樣做既保全了工作頻率又能夠滿足大功率輸出要求。然而單位時間內脈沖數量的減少也相應減少了回波中攜帶的信息。

本發(fā)明利用兩個及以上支功放管形成多路大功率射頻功放鏈路，通過時分復用的方式將多個脈沖分散到不同的功放鏈路中，經過通道選擇控制電路加以有序控制，最終輸出大功率多脈沖波形，實現高占空比工作。通過相位比較電路比較通過輸入耦合電路和輸出耦合電路分別耦合出輸入和輸出射頻信號的相位，再通過移相控制電路控制移相電路使輸出射頻的相位與輸入射頻的相位同步。

這樣既能夠滿足特定的工作頻率和輸出功率又能實現多脈沖的輸出波形。

附圖說明

圖1是大功率射頻多脈沖合成電路原理圖。

圖2是多脈沖合成波形時序圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下結合具體實例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。

本發(fā)明可應用于任何要求輸出大功率多脈沖波形的功放。圖2中1號波形為輸入端的多脈沖波形。

本實例以兩路射頻鏈路為例說明。實際工作過程中經過輸入微波開關1，將圖2中1號波形在時間上拆分成圖2中的2號波形和3號波形，分別輸入到圖1中功率放大器3中。可以直觀看出，此方式大大降低了單位時間內的有效脈寬，從而能夠使得功放順利工作。兩路輸出波形經過圖1中的輸出微波開關4，最終輸出如圖2中的4號波形所示的大功率多脈沖波形。其中圖1中的移相電路2 用來調節(jié)每路功放的相位，使得輸入脈沖與輸出脈沖保持一致性即a’、b’、c’、d’與a、b、c、d在時間上一一對應。