[實用新型]一種微波功率放大器失配保護裝置

有效

• 申請號: 201521054384.1
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN205283497U
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 姚友芳;史磊;王雁翔;才博;劉德喜
• 申請（專利權）人: 北京遙測技術研究所;航天長征火箭技術有限公司
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F1/52;H03F3/20
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 陳鵬

技術領域

本實用新型涉及一種微波功率放大器失配保護裝置。

背景技術

隨著固態功率放大器技術的發展，小型化、高功率成為微波功率放大器 的發展趨勢。在實際應用中，微波放大器輸出端存在阻抗失配的情況，這種 情況下，輸出功率的一部分被反射回放大器，放大器可能由于被反射的功率 而承受熱負荷，引起非常大的功率損耗，導致放大器結溫上升，較高的工作 溫度環境會使得放大器受損或甚至被損壞，降低放大器的可靠性和使用壽 命。為解決功率放大器輸出端由于失配引起的高反射功率，功率放大器輸出 端需要采取保護措施。

傳統的保護方法是放大器輸出端采用鐵氧體隔離器，如圖1所示，這種 方法將輸出端反射回的功率通過隔離器的負載吸收，但隔離器體積、重量較 大，尤其低頻時隔離器尺寸大、難于集成，大大限制了固態功率放大器的小 型化和集成化。

一種保護方法是通過檢測輸出失配反射的功率引起的放大器功率管附 近的溫度，當溫度上升到一定值關閉放大器。而電壓過高也會引起放大器功 耗增加導致功率管溫度上升，這種方法無法區分放大器輸出失配還是電壓過 高。一種方法是通過在輸出端設置駐波檢測單元和功率泄放單元，檢測放大 器駐波失配時，將放大器反射回的功率引入到泄放單元，這種方法無法在放 大器出現故障時關閉放大器，降低整機功耗。一種方法是通過輸出端增加輸 出匹配網絡，這種方法在功放輸出端會引入額外的插入損耗，降低功放漏極 效率。如果對微波功率放大器進行供電控制，傳統實現方式是增加外控接插 件和控制電路。其缺點為增加了微波功率放大器的對外接口，導致整個功放 外圍接口復雜并且不容易進行操作控制。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提出了一種微 波功率放大器失配保護裝置，采用檢測輸出反射功率的方法，實現對微波功 率放大器的供電控制，避免反射信號過大時對驅動放大器及功率放大器的損 傷，以此提高微波功率放大器的可靠性。

本實用新型所采用的技術方案是：一種微波功率放大器失配保護裝置， 與射頻電路連接，包括：驅動放大器、功率放大器、耦合器、檢波電路、 MOS開關驅動器、MOS開關；射頻電路的輸出端連接驅動放大器的輸入端， 驅動放大器的輸出端連接功率放大器的輸入端，功率放大器的輸出端連接耦 合器的輸入端，耦合器通過微波輸出端口連接負載，耦合器的耦合端連接檢 波電路，檢波電路輸出端連接MOS開關驅動器，MOS開關驅動器連接MOS 開關，MOS開關連接驅動放大器、功率放大器；射頻電路輸出的微波信號 從微波輸入端口輸入到驅動放大器、功率放大器進行功率放大，耦合器將放 大后的微波信號輸出到負載，耦合器提取負載失配反射的微波信號，送入檢 波電路，檢波電路將輸入的微波信號檢波后變成直流信號，直流信號控制 MOS開關輸出低電平切斷驅動放大器和功率放大器，或輸出高電平接通驅 動放大器和功率放大器。

所述微波功率放大器失配保護裝置還包括用于為保護裝置提供供電的 電源電路，電源電路與驅動放大器、功率放大器、檢波電路、MOS開關驅 動器、MOS開關同時連接。

本實用新型與現有技術相比的優點在于：

(1)本實用新型解決了微波功率放大器失配保護的技術問題，切實保 護了功率放大器的安全，相比現有技術，兼顧了較大的功率容量、低插損、 高效率合成，較小的體積、較簡單的控制信號的優點，有益于實現小型化、 大功率、高效率、低成本和高可靠的微波功率放大器。

(2)本實用新型通過判斷端口匹配情況，從而在端口錯誤阻抗匹配時， 保護電路能夠及時關閉放大器，從而起到保護功能，降低了微波功率放大器 的整機功耗，提高了微波功率放大器整機電源效率。

(3)本實用新型的微波功率放大器失配保護裝置有效降低了輸出端插 入損耗，提高了微波功率放大器輸出功率，提高了整機電源效率。與傳統帶 外控接口微波功率放大器相比，節省了微波功率放大器外接控制插座及長距 離控制線，減小了整機的體積，簡化了外圍控制電路，方便了微波功率放大 器的使用和控制。

(4)本實用新型與現有技術相比，減少了隔離器的使用，傳統帶隔離 器微波功率放大器體積大，難集成相比，本實用新型減小了整機的體積和重 量，有利于微波功率放大器的小型化、集成化。

附圖說明