[發明專利]一種支持熱插拔的功率放大器模塊

有效

• 申請號: 201710211697.0
• 申請日: 2017-04-01
• 公開（公告）號: CN107070416B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發明（設計）人: 李楠;楊作成;張志忠;王曉龍;張靜;朱秀敏;王曉明;楊賀
• 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: H03F1/52
• 分類號: H03F1/52;H03F3/19;H03F3/21;H03F3/24;G06F13/40;G01R21/133;G01R19/25;G01K1/02
• 代理公司: 河北東尚律師事務所 13124
• 代理人: 王文慶

本發明公開了一種支持熱插拔的功率放大器模塊，涉及衛星、微波通信領域。該功率放大器模塊由功率放大器、高低頻混裝連接器組件、散熱器、功放模塊托殼組成。該模塊采用平面功率合成技術，采用兩個末級功率放大器放大器模塊通過3dB電橋耦合器進行合路。該模塊配備完整的檢測與控制功能，可以實時檢測功率放大器模塊的輸入輸出功率、工作電壓電流、溫度，并可通過485接口與上位機通信，接收上位機的控制。該模塊設計了熱插拔電源管理電路，支持設備熱插拔，增加了系統的冗余性。

技術領域

本發明涉及衛星通信、微波通信和散射通信領域，特別是涉及一種支持熱插拔的功率放大器模塊，可廣泛應用基于空間功率合成的功率功率放大器系統中。

背景技術

近年來，隨著無線通信技術的迅速發展，對功率放大器的帶寬、效率以及輸出功率的要求也與日俱增。然而固態功率器件受自身半導體物理特性的影響以及加工工藝、散熱、阻抗匹配等問題的限制，器件輸出功率非常有限，而且工作頻率越高，單芯片輸出功率水平越低。因此人們采用多個固態功率器件進行功率合成，有效提高功率放大器系統的輸出功率。

傳統的電路合成技術采用威爾金森電橋、分支線電橋、lange橋等功分/合成網絡，應用廣泛，但平面傳輸線損耗大，合成效率隨合成網絡級數增加顯著下降，因而限制了放大器的數量，無法滿足高效率和大功率的要求。近年來提出的空間功率合成技術具有合成效率高的優點，適合多個功率放大器模塊合成得到大功率。

在大功率功率放大器系統中，為了保證系統穩定工作，要進行冗余設計，以保證在某個功率放大器模塊損壞的情況下保證系統正常工作。同時還需要在系統工作不中斷的情況下進行損壞模塊的更換。因此需引入支持熱插拔的功率放大器模塊。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種支持熱插拔的功率放大器模塊，解決了現有技術中單個功率器件輸出功率低，模塊不支持熱插拔、系統冗余性差的缺點。該放大器具有支持熱插拔、體積小、效率高、可編程的特點。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下技術方案來實現：

一種支持熱插拔的功率放大器模塊，包括功率放大器1；所述的功率放大器1包括監控單元電路101、射頻放大電路102、輸出功率檢測電路103、輸入功率檢測電路104、狀態指示電路105和溫度檢測電路106；

所述的監控單元電路101用于對輸入的電源進行熱插拔管理，輸出+28V電源至射頻放大電路102；還用于將+28V電源轉換為-5V電源，將-5V電源輸出至射頻放大電路102；還用于分別控制輸出功率檢測電路103、輸入功率檢測電路104和溫度檢測電路106，并分別接收輸出及反射功率數字信號、輸入功率數字信號和溫度數字信號；還用于檢測工作狀態的電壓及電流，并進行模數轉換后產生電壓及電流數字信號；還用于在上位機的控制下分別將輸出及反射功率數字信號、輸入功率數字信號、溫度數字信號和電壓及電流數字信號上報至上位機；

射頻放大電路102用于將外部輸入的射頻信號進行功率放大產生高功率射頻信號后輸出；還用于對輸入的射頻信號進行采樣，將輸入功率采樣信號輸出至輸入功率檢測電路104；還用于對輸出的高功率射頻信號進行采樣，將輸出功率和反射功率采樣信號輸出至輸出功率檢測電路103；

輸出功率檢測電路103用于對輸出功率和反射功率采樣信號進行檢波，將檢波產生的模擬信號進行模數轉換，生成輸出及反射功率數字信號，并在監控單元電路101的控制下將輸出及反射功率數字信號輸出至監控單元電路101；

輸入功率檢測電路104用于對輸入功率采樣信號進行檢波，將檢波產生的模擬信號進行模數轉換，生成輸入功率數字信號，并在監控單元電路101的控制下將輸入功率數字信號輸出至監控單元電路101；

狀態指示電路105用于在監控單元電路101的控制下指示當前的工作狀態；