[實用新型]一種S波段線性功率放大器

有效

• 申請號: 201820550378.2
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN208063150U
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 劉建波;柯貴樹
• 申請（專利權）人: 南京正鑾電子科技有限公司
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20;H03F3/189
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本實用新型公開了一種S波段線性功率放大器，涉及微波射頻領域，能夠在滿足工作在線性區域，連續波輸出功率50W，三階交調為31dBc以上的條件下，帶內波動穩定，任意10MHz帶寬內帶內波動小于0.5dB。本實用新型包括：輸入定向耦合器、測頻電路、放大模塊、取樣電路、輸出定向耦合器、對數檢波電路、AD轉換電路、數字量化電路、數控衰減碼產生電路、數控衰減器。本實用新型采用四級放大器級聯實現線性放大，通過功率回退的方式來實現三階交調，為了避免帶內波動過大，通過測量輸出口耦合信號的大小，結合數控衰減器調節輸入信號的大小，從而控制帶內波動小于0.5dB。

技術領域

本實用新型涉及微波射頻領域，尤其涉及一種S波段線性功率放大器。

背景技術

設計S波段線性功率放大器，若滿足下列要求：工作在線性區域，連續波輸出功率50W，三階交調為31dBc，要求在任意10MHz帶寬內帶內波動小于0.5dB；結合成本和技術等要求, LDMOS功率管參與設計最為適合。設計中為了滿足輸出功率的三階交調指標，采用傳統的回退方式來實現，此方法具有可靠性高、易于實現等特點，但是三階交調指標又帶來了回退功率后功率管工作在線性區域的問題，導致了帶內波動不能滿足任意10MHz帶內波動0.5dB以內的技術指標。

綜上，現有技術中，缺乏一種S波段功率放大器，在滿足工作在線性區域，連續波輸出功率50W，三階交調為31dBc以上的條件下，帶內波動穩定，任意10MHz帶寬內帶內波動小于0.5dB。

發明內容

本實用新型提供一種S波段功率放大器，能夠在線性區域內工作，連續波輸出功率50W，三階交調為31dBc以上的條件下，帶內波動穩定，任意10MHz帶寬內帶內波動小于0.5dB。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種S波段線性功率放大器，包括：輸入定向耦合器、測頻電路、放大模塊、取樣電路、輸出定向耦合器、對數檢波電路、AD轉換電路、數字量化電路、數控衰減碼產生電路、數控衰減器。

輸入定向耦合器、數控衰減器、放大模塊，輸出定向耦合器依次連接。輸入定向耦合器還連接測頻電路，輸出定向耦合器還連接對數檢波電路。對數建波電路、AD轉換電路、數字量化電路、數控衰減碼產生電路依次連接。數控衰減碼產生電路還連接測頻電路和數控衰減器。

射頻信號輸入定向耦合器，然后進入數控衰減器，數控衰減器輸出信號至放大模塊，放大信號輸出至輸出定向耦合器，最終輸出。

測頻電路采集輸入定向耦合器處的輸出信號，傳送至數控衰減碼產生電路，實現對工作頻率的準確測量。對數建波電路采集輸入定向耦合器處的輸出信號，實現線性檢波，得到視頻信號，視頻信號經過AD轉換器成為數字信號，數字信號經過數字量化電路輸出至數控衰減碼產生電路。數量量化電路將數字信號按工作頻率量化成相應的數值，此時的量化精度決定了后面的數字衰減碼電路中的衰減碼值。數控衰減碼產生電路通過對輸入定向耦合器處的輸出信號和輸入定向耦合器處的輸出信號進行運算，得到控制信號，傳至數控衰減器，數控衰減器通過控制信號對輸入定向耦合器的輸出進行控制，實現對任意10MHz內的帶內波動要求及線性功放的高低溫要求。

進一步的，放大模塊包括第一放大器、第二放大器、第三放大器、第四放大器，其中，第一放大器和第二放大器采用10W的功率管，實際應用中只需要輸出1W功率即可，即回退了10dB,此時的交調指標改善了20dB，從功率管技術指標上看，在飽和輸出時三階交調指標為18～20dB左右,回退后實際輸出的交調為38-40dB左右。第三放大器采用75W功率管，第四放大器采用四個75W功率管并聯并提供推動功率，輸出在38dBm左右，回退了10dB左右，交調指標改善了20dB。第四放大器的實際輸出在20W左右，其中包括合成器損耗、隔離器損耗，交調改善了14dB，每只功率管的交調在32dB以上。