[實用新型]一種UHF頻段機載發射射頻電路

有效

• 申請號: 201921041140.8
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN210297678U
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 許鳴;黃婷
• 申請（專利權）人: 南京邁一勤電子科技有限公司
• 主分類號: H04B1/04
• 分類號: H04B1/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 顧晨

本實用新型公開了一種UHF頻段機載發射射頻電路，該電路從中頻信號輸入端依次設有前置放大器、聲表濾波器、二級功率放大器、第三功率放大器、耦合器，耦合器第一輸出線路連接檢波器芯片輸出檢波信號，耦合器第二輸出線路依次連接射頻開關芯片、LC濾波器再輸出射頻信號。本實用新型的電路通過合理地選擇放大器芯片以及使用了合適的衰減電路，使得放大器盡量工作在線性區域，并且放大器偏置電路的設計進一步保障了電路工作的穩定性；同時使用射頻開關來控制射頻信號，使得放大電路所在系統的隔離度好，該電路可使得外部系統方便地檢測電路的工作狀態，集成度高，體積小，重量輕，具有良好的電磁兼容性，不容易出現自激等不穩定現象。

技術領域

本實用新型涉及微波通信設備和無人機航空領域，具體地說涉及一種UHF頻段機載發射射頻電路。

背景技術

眾所周知，功率放大器是射頻電路眾多模塊中功率損耗最大的，作為系統的核心和前端部分，它的效率將直接影響系統效率，因此效率問題成為現代功率放大器的研究熱點。

同時線性度是功率放大器的一個重要指標，放大器性能最佳時，它們都已接近飽和電平，隨后，它們變得非線性化，RF功率輸出隨輸入功率增加而下降，并且開始出現顯著失真。這種失真會導致相鄰信道或服務的串擾。設計人員通常將RF輸出功率回退到一個“安全區”，以確保線性度。這樣多個RF晶體管是必需的，以達到給定的RF輸出功率，這將增加電流消耗，并導致飛行器續航時間縮短，同時增加了設備體積。

同時無人機內部空間緊湊；振動沖擊溫度等條件惡劣；電磁環境惡劣；設備可靠性、安全性和維修性要求高，這就要求機載設備電路低耗、高效、小體積、高線性度。

實用新型內容

發明目的：本實用新型的目的是提供一種在時分半雙工系統中用于發射信號，具有高效、結構緊湊、線性度高的UHF頻段機載發射射頻電路。

技術方案：為實現上述目的，本實用新型的一種UHF頻段機載發射射頻電路，從中頻信號輸入端依次設有前置放大器、聲表濾波器、二級功率放大器、第三功率放大器、耦合器，所述耦合器第一輸出線路連接檢波器芯片輸出檢波信號，耦合器第二輸出線路依次連接射頻開關芯片、LC濾波器再輸出射頻信號。

本實用新型的電路采用三級放大增益、二級濾波設計。該系統為收發時分半雙工，基于射頻開關芯片切換，分時發送射頻信號，有效保證了收發間的隔離度，功放增益高易自激，采用多級放大，使功放盡量工作在線性區域。

作為本實用新型的進一步優化，為了對放大后的信號進行衰減以減小自激風險，所述二級功率放大器輸入端設有用于減小自激風險的衰減電路。所述衰減電路的設計至少包括連接聲表濾波器的電容組件、若干電阻組件和一個電感組件。

進一步地，為了匹配輸出阻抗，所述二級功率放大器、三級功率放大器的輸出端分別設有第一匹配電路和第二匹配電路。第一匹配電路和第二匹配電路設有多個阻抗匹配電容和電感元器件，配合微帶電路設計，對各個元器件的輸入輸出阻抗在工作頻率范圍內進行良好匹配。

作為本實用新型的進一步優化，所述二級功率放大器的輸出端還設有一個偏置電路。偏置電路設有阻抗匹配電容和電感等多個元器件實現去耦化，為功率放大器穩定工作提供有力的保障，進一步降低自激等不穩定風險。

本實用新型的耦合器用于從射頻信號主干通道上提取出一小部分信號給檢波電路使用，耦合器為DC0900P30芯片，該芯片具有低插損、低駐波、高隔離度、幅度和相位平衡度波動小等特點。

本實用新型所述的聲表濾波器選用包括但不限于HDF596E SMD-4芯片，該芯片中心頻率為596MHz，輸入輸出電阻50Ω，通帶插損最大3.5dB，通帶紋波最大1.3 dB，工作溫度最高可達85℃。