專利名稱：一種Ka頻段固態(tài)功率放大器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信領域中的一種 Ka頻段固態(tài)功率放大器，特別適用于衛(wèi)星通信微波信道的功率放大。
背景技術：
隨著衛(wèi)星通信業(yè)務量的增加，原有的C、Ku頻段頻率資源已經(jīng)接近飽和，無法滿足日益增長的通信要求，Ka頻段衛(wèi)星通信具有通信容量大、安全保密性好、傳輸質量高等特點，便于實現(xiàn)衛(wèi)星地面站小型化，功率放大器作為衛(wèi)星上行鏈路的組成部分之一，其作用是對上行已調信號進行功率放大，滿足信道傳輸要求。C、Ku頻段固態(tài)功率放大器多采用電路合成的方式實現(xiàn)，然而在Ka頻段由于工作頻率的提高，原有的合成方式帶來的損耗達到了無法承受的地步，它降低了合成效率，減小了輸出功率，增大了設備自身的功耗，不利于在該頻段的實際使用。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于避免上述背景技術中的不足之處而提供一種能夠滿足衛(wèi)星通信地面站的功率放大設備，本發(fā)明采用空間功率合成技術，具有合成效率高的特點，能夠在惡劣的環(huán)境(-40°C 55°C)條件下正常工作，還具有重量輕、體積小、性能穩(wěn)定可靠等特
點ο本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的該Ka頻段固態(tài)功率放大器，包括電平控制單元、驅動放大器、固態(tài)功放模塊、輸出耦合器、檢波器、監(jiān)控單元、溫度傳感器和模塊電源，電平控制單元入端1腳與外部Ka頻段入端口 A連接，電平控制單元出端2腳與驅動放大器入端1 腳連接，電平控制單元入端3腳與監(jiān)控單元出端5腳連接，電平控制單元入端4腳與監(jiān)控單元出端4腳連接，電平控制單元出端2腳與驅動放大器入端1腳連接；驅動放大器出端2腳與固態(tài)功放模塊入端1腳連接；固態(tài)功放模塊出端2腳與輸出耦合器入端1腳連接；輸出耦合器出端3腳與檢波器入端1腳連接，輸出耦合器出端4腳與檢波器入端2腳連接，輸出耦合器出端2腳與功放輸出端口 B連接；監(jiān)控單元入端2腳與檢波器出端3腳連接，監(jiān)控單元入端3腳與檢波器出端4腳連接，監(jiān)控單元入端1腳與溫度傳感器出端1腳連接，監(jiān)控單元出端7腳與模塊電源入端3腳連接，監(jiān)控單元出入端6腳與功放控制端口 C連接；模塊電源入端4腳與外部220V交流電源端口連接，模塊電源出端1腳+V、出端2腳-V電壓端與各部件相應電源端并接。Ka頻段信號通過外部Ka頻段入端口 A進入電平控制單元入端1腳，電平控制單元內數(shù)控衰減器和壓控衰減器在監(jiān)控單元的控制下以實現(xiàn)對Ka頻段信號經(jīng)過電平控制單元時增益的調整，經(jīng)過增益調整以后的信號進入驅動放大器，驅動放大器對信號進行放大，經(jīng)過驅動放大器放大的信號進入固態(tài)功放模塊，固態(tài)功放模塊用以實現(xiàn)功率放大，經(jīng)過功率放大的信號通過耦合器輸出；輸出耦合器反向耦合輸出信號進入檢波器入端1腳，輸出耦合器正向耦合輸出信號進入檢波器入端2腳，經(jīng)過檢波器檢測出的直流信號經(jīng)監(jiān)控單元的處理變?yōu)檎麢C的輸出功率與反射功率狀態(tài)信息；溫度傳感器將采集到的機箱內溫度信息輸出至監(jiān)控單元；監(jiān)控單元同時對輸出功率的狀態(tài)信息和機箱內的溫度信息進行監(jiān)控，實現(xiàn)整機的自動增益控制、自動電平控制，監(jiān)控單元同時對反射功率的狀態(tài)信息、機箱內的溫度信息和對模塊電源的控制進行處理，最終實現(xiàn)整機功放的過反射保護和過溫保護，監(jiān)控單元出入端6腳與外部端口 C通過串口總線連接實現(xiàn)外部對功放的控制，模塊電源入端4腳與外部220V交流電源端口連接實現(xiàn)整機的供電，模塊電源出端1腳+V、出端2腳-V電壓端給各部件供電。

該Ka頻段固態(tài)功率放大器設備，其特征在于固態(tài)功放模塊由功率三分路器、功率放大器A、功率放大器B、功率放大器C、功率三合路器組成，功率放大器A、功率放大器B、 功率放大器C相同均由四路功率單片經(jīng)波導T型結和波導分支線耦合器組成的四路功率合成網(wǎng)絡進行功率合成。電平控制單元出端2腳與驅動放大器入端1腳連接，驅動放大器出端2腳與功率三分路器入端1腳連接，功率三分路器出端2腳、3腳、4腳分別與功率放大器 A入端1腳、功率放大器B入端1腳、功率放大器C入端1腳連接，放大器A出端2腳與功率三合路器入端1腳連接，功率放大器B出端2腳與功率三合路器入端2腳連接，功率放大器 C出端2腳與功率三合路器入端3腳連接，功率三合路器出端4腳與輸出耦合器入端1腳連接。功率放大器A、功率放大器B、功率放大器C由四路功率分配器、四路功率合成器、 第一至第四固態(tài)功率單片、第一至第八電阻、電容Cl、電容C2組成；四路功率分配器入端1 與三路功率分配器的出端連接，四路功率合成器出端與三路功率合成器入端連接，四路功率分配器出端2、3、4、5通過波導-微帶過渡結構分別與第一至第四固態(tài)功率單片的各入端 1一一對應連接，第一至第四固態(tài)功率單片的各出端2通過微帶-波導過渡分別與四路功率合成器入端1、2、3、4 一一對應連接，第一至第四固態(tài)功率單片入端3腳分別與電阻R1、電阻R2，電阻R3、電阻R4，電阻R5、電阻R6，電阻R7、電阻R8中間點連接，電阻R2、電阻R4、電阻R6、電阻R8另一端與電壓-V端連接，電阻R2、電阻R4、電阻R6、電阻R8另一端接地端， 第一至第四固態(tài)功率單片入端4腳與電壓+V連接；Ka頻段信號經(jīng)四路功率分配器后，信號等幅度地分為四份，四路功率分配器輸出的各路Ka頻段信號分別進入第一至第四固態(tài)功率單片，四路經(jīng)過功率放大的Ka頻段信號通過四路功率合成器進行功率合成輸出至三路功率合成器的輸入端，第一至第八電阻用于實現(xiàn)對第一至第四固態(tài)功率單片柵極的偏置，電容Cl，電容C2是柵極偏置電壓的旁路濾波電容，電壓+V分別對第一至第四固態(tài)功率單片供電。該Ka頻段固態(tài)功率放大器設備特征還在于監(jiān)控單元由模數(shù)變換器A、模數(shù)變換器B、接口電路、數(shù)模變換器、微處理器組成；其中模數(shù)變換器A入端1腳與檢波器出端4腳連接，模數(shù)變換器A出端2腳與微處理器入端6腳連接；模數(shù)變換器B入端1腳與檢波器出端3腳連接，模數(shù)變換器B出端2腳與微處理器入端1腳連接；微處理器入端2腳與溫度傳感器出端1腳連接，微處理器出端3腳與數(shù)模變換器入端1腳連接，微處理器出端4腳與電平控制單元內數(shù)控衰減器入端3腳連接，微處理器出入端5腳與接口電路出入端1腳連接， 接口電路出入端2腳與外部端口 C連接，數(shù)模變換器出端2腳與電平控制單元內壓控衰減器入端4腳連接； 模數(shù)變換器A、模數(shù)變換器B將檢波器輸出的模擬電壓經(jīng)過A/D采樣轉變?yōu)閿?shù)字信號提供給微處理器識別，數(shù)模變換器將微處理器輸出的數(shù)字信號轉變?yōu)槟M信號以控制電平控制單元內壓控衰減器的衰減量；接口電路與外部建立串口通信并與微處理器連接，用于接收外部監(jiān)控設備的檢測和控制；微處理器對輸入的信號進行檢測并及時按照優(yōu)先級順序進行處理，實現(xiàn)功率監(jiān)測、輸出駐波及電平監(jiān)測、溫度監(jiān)測、增益控制和遠程通信。本發(fā)明與背景技術相比
具有如下優(yōu)點1.本發(fā)明固態(tài)功放模塊(103)通過空間功率合成技術實現(xiàn)了十二路Ka頻段信號的功率合成，該項合成技術具有損耗低的優(yōu)點，可以最大限度地利用功放管的輸出功率；功率三分路器(301)、功率三合路器(305)分別采用了 T型波導三分路結構和分支線形式的三合路器，這兩種結構的優(yōu)化組合既能夠滿足各個功率合成支路的相位一致性又能提高功率合成的可靠性和輸出端口的駐波。各個四路功率合成模塊采用了波導T型結功率分配/合成器和3dB分支線波導功率分配/合成器級聯(lián)的方式，3dB分支線技術增加了各路信號之間的隔離度，當一路器件損毀時不會影響其它分支路的正常工作，其結果只是降低了固態(tài)功放模塊的輸出功率，但卻不會對通信傳輸造成中斷，提高了系統(tǒng)的工作可靠性。2.本發(fā)明監(jiān)控單元(106)采用微處理器芯片提高了設備的集成化程度，通過電平控制單元(101)可以方便地對鏈路增益進行調整，同時該單元還通過模數(shù)變換器A(318)、 模數(shù)變換器B (319)以及溫度傳感器(107)實時采集設備各部分的工作參數(shù)進行及時處理， 實現(xiàn)了控制和保護功能，可有效避免因使用不當或設備自身部分器件損毀而對設備造成的進一步傷害。3.本發(fā)明結構簡單、緊湊，整機調試工作量小，性能穩(wěn)定可靠，能夠在惡劣環(huán)境 (-40°C 55°C )條件下正常工作，性價比高，具有推廣應用價值。


圖1是本發(fā)明的電原理方框圖。圖2是本發(fā)明Ka頻段功率放大器的模型圖，其中，⑴為波導同軸轉換，(2)為驅動放大器，(3)為波導隔離器，(4)為高通濾波器，(5)為三分路功率分配器，(6) (7)⑶為四路功率合成模塊，(9)為三路功率合成器，(10)為輸出耦合器。圖3是本發(fā)明固態(tài)功放模塊的模型圖。圖4是本發(fā)明固態(tài)功放模塊的電原理方框圖。圖5是本發(fā)明功率放大器B的電原理方框圖。圖6是本發(fā)明監(jiān)控單元(106)的電原理方框圖。
具體實施例方式參照圖1至圖6，本發(fā)明由電平控制單元101、驅動放大器102、固態(tài)功放模塊103、 輸出耦合器104、檢波器105、監(jiān)控單元106、溫度傳感器107、模塊電源108組成。圖1是本發(fā)明的原理方框圖，實施例按圖1連接線路，本發(fā)明電平控制單元101入端1腳通過低損耗同軸電纜與外部端口 A連接，實現(xiàn)Ka頻段信號輸入，入端3腳通過數(shù)據(jù)線與監(jiān)控單元106出端5腳連接，可根據(jù)系統(tǒng)要求實現(xiàn)設備自身增益的調整，電平控制單元101內數(shù)控衰減器采用市售TGATT2931-30衰減器制作。入端4腳與監(jiān)控單元106出端4腳連接，其作用一是根據(jù)溫度變化通過監(jiān)控單元106的控制實現(xiàn)傳輸信道的增益穩(wěn)定性，二是在ALC狀態(tài)下根據(jù)輸出功率變化情況通過監(jiān)控單元106的控制實現(xiàn)輸出功率的自動校準，電平控制單元101 內壓控衰減器采用市售AMMC6650衰減器制作，出端2腳通過低損耗同軸電纜與驅動放大器 102入端1腳連接，驅動放大器102出端2腳通過高通濾波器與固態(tài)功放模塊103入端1 腳連接。固態(tài)功放模塊103出端2腳與輸出耦合器104入端1腳連接，輸出耦合器104出端2腳通過WR34波導與外部端口 B連接，實現(xiàn)功率放大信號的輸出，檢波器105出端3腳與監(jiān)控單元106入端2腳連接，其作用是實現(xiàn)前向功率傳輸信號的定向耦合檢波，出端4腳與監(jiān)控單元106入端3腳連接，其作用是實現(xiàn)反向功率傳輸信號的定向耦合檢波，正、反向檢波直流輸出經(jīng)過監(jiān)控單元106處理后可以得到正確的前向輸出功率和反射功率，可以實現(xiàn)輸出功率、駐波的檢測，輸出耦合器104采用市售HD-260W+3C4030S制作，檢波器105采用市售DT206-1制作。溫度傳感器107安裝在固態(tài)功放模塊103的側壁，其作用是實時探測固態(tài)功放模塊103的工作溫度并傳送到監(jiān)控單元106入端1腳，實施例采用市售DALLAS 公司的18B20制作。模塊電源108提供各級部件直流工作電壓，實施例采用市售開關電源 GYZ765-220M6. 7N1制作，其輸出+V電壓為+6. 7伏、輸出-V電壓為-5伏，模塊電源108入端3腳可接受監(jiān)控單元106的控制，在非正常情況下關斷輸出電壓，實現(xiàn)自我保護功能。本發(fā)明驅動放大器102由小信號放大器、驅動放大器組成，實施例采用AMMC5040 和TGA4905制作。固態(tài)功放模塊103由功率三分路器301、功率放大器A302、功率放大器 B303、功率放大器C304、功率三合路器305、電阻Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、電容Cl、C2 組成，功率三分路器(301)出端2腳、3腳、4腳分別與功率放大器A302入端1腳、功率放大器B303入端1腳、功率放大器C304入端1腳連接，功率放大器A302、功率放大器B303、功率放大器C304結構形式完全相同均由四個功率單片組成，功率放大器A302出端2腳與功率三合路器305入端1腳連接，功率放大器B303出端2腳與功率三合路器305入端2腳連接，功率放大器C304出端2腳與功率三合路器305入端3腳連接，功率三合路器305出端 5腳與輸出耦合器104入端1腳連接。四路功率合成模塊的四路功率分配器306由波導T型結和波導分支線耦合器級聯(lián)組成，四路功率合成器307同樣由波導T型結和波導分支線耦合器級聯(lián)組成，四路功率分配器306、四路功率合成器307、功率單片311、功率單片312、功率單片313、功率單片314、電阻附、1 2、1 3、1 4、1 5、1 6、1 7、1 8電容Cl、C2組成四路功率合成模塊。輸入分支線波導耦合器、輸出分支線波導耦合器采用相同的設計方案，結構對稱，其作用是分別實現(xiàn)信號的低插損分路與合路以提高合成效率，實施例和功放盒體一起用鋁合金進行加工，表面鍍鎳金。功率單片311、功率單片312、功率單片313、功率單片314采用相同的電路結構形式，各路放大器的入端3腳分別通過相同的分壓電阻獲得負壓輸入，入端4腳均與模塊電源107輸出 +6. 7V電壓連接，各路放大器的作用均是提供功率增益，獲得單管電路的最大輸出功率，實施例每個功率單片各采用一只市售TGA4915制作。本發(fā)明監(jiān)控單元106由模數(shù)變換器A 318、模數(shù)變換器B 319、接口電路320、數(shù)模變換器321、微處理器317組成。模數(shù)變換器A 318、模數(shù)變換器B 319的作用是將輸入的模擬電壓經(jīng)過A/D采用轉變?yōu)閿?shù)字 信號提供給微處理器317識別，實施例均采用市售 AD7908BRUZ制作。數(shù)模變換器321的作用是將微處理器317輸出的數(shù)字信號轉變?yōu)槟M信號以控制電平控制單元102內壓控衰減器的衰減量，達到控制輸出功率或本設備增益穩(wěn)定性的要求，實施例采用市售AD5304ARM制作。接口電路320的作用是與外部建立串口通信，使得Ka頻段固態(tài)功率放大器設備可以接收外部監(jiān)控設備的檢測和控制，實施例采用市售MAX1487制作。微處理器317的作用是對多種信號進行檢測并及時按照優(yōu)先級順序進行處理，實現(xiàn)功率監(jiān)測、輸出駐波及電平監(jiān)測、溫度監(jiān)測、增益控制、遠程通信，實施例采用市售C8051023制作。
本發(fā)明簡要工作原理如下Ka頻段固態(tài)功率放大器設備主要由電平控制單元 101、驅動放大器102、固態(tài)功放模塊103、輸出耦合器104、檢波器105、監(jiān)控單元106、溫度傳感器107、電源模塊108組成。輸入信號首先經(jīng)過電平控制單元101，通過監(jiān)控單元106的控制實現(xiàn)整機的增益分配和對Ka頻段信號進行動態(tài)調整以滿足系統(tǒng)使用要求，其輸出信號隨后進入驅動放大器102，經(jīng)驅動放大器放大輸出的Ka頻段信號進入固態(tài)功放模塊103 實現(xiàn)信號的功率放大以獲得額定的輸出功率，其輸出再次進入輸出耦合器104并輸出到外部接口 B端，檢波器105實現(xiàn)傳輸信號的正、反向功率檢測，在監(jiān)控單元106的控制下，實現(xiàn)設備自身的控制和保護功能。本發(fā)明的安裝結構如下把圖1中電平控制單元101、驅動放大器102、固態(tài)功放模塊103、輸出耦合器104、檢波器105、監(jiān)控單元106、溫度傳感器107、電源模塊108、共同安裝在一個長X寬X高為400毫米X296毫米X 183毫米密閉殼體內，Ka頻段信號在不同部件之間的傳輸通過低損耗同軸電纜連接，控制信號通過軟導線與監(jiān)控單元連接，各微波部件都是屏蔽結構，可實現(xiàn)電磁信號的空間隔離，組裝成本發(fā)明。
權利要求
1.一種Ka頻段固態(tài)功率放大器，包括電平控制單元(101)、驅動放大器(102)、固態(tài)功放模塊(103)、輸出耦合器(104)、檢波器(105)、監(jiān)控單元(106)、溫度傳感器(107)和模塊電源(108)，其特征在于電平控制單元(101)入端1腳與外部Ka頻段入端口 A連接，電平控制單元(101)出端2腳與驅動放大器(102)入端1腳連接，電平控制單元(101)控制入端3腳與監(jiān)控單元(106)出端5腳連接，電平控制單元(101)入端4腳與監(jiān)控單元(106) 出端4腳連接；驅動放大器(102)出端2腳與固態(tài)功放模塊(103)入端1腳連接；固態(tài)功放模塊(103)出端2腳與輸出耦合器(104)入端1腳連接；輸出耦合器(104)出端3腳與檢波器(105)入端1腳連接，輸出耦合器(104)出端4腳與檢波器(105)入端2腳連接，輸出耦合器(104)出端2腳與功放輸出端口 B連接；監(jiān)控單元(106)入端2腳與檢波器(105) 出端3腳連接，監(jiān)控單元(106)入端3腳與檢波器(105)出端4腳連接，監(jiān)控單元(106)入端1腳與溫度傳感器(107)出端1腳連接，監(jiān)控單元(106)出端7腳與模塊電源(108)入端3腳連接，監(jiān)控單元(106)出入端6腳與功放控制端口 C連接；模塊電源(108)入端4腳與外部220V交流電源端口連接，模塊電源(107)出端1腳+V、出端2腳-V電壓端與各部件相應電源端并接；Ka頻段信號通過外部Ka頻段入端口 A進入電平控制單元(101)入端1腳，電平控制單元(101)內數(shù)控衰減器和壓控衰減器在監(jiān)控單元(106)的控制下以實現(xiàn)對Ka頻段信號經(jīng)過電平控制單元(101)時增益的調整，經(jīng)過增益調整以后的信號進入驅動放大器(102)，驅動放大器(102)對信號進行放大，經(jīng)過驅動放大器放大的信號進入固態(tài)功放模塊(103)，固態(tài)功放模塊(103)用以實現(xiàn)功率放大，經(jīng)過功率放大的信號通過耦合器(104)輸出；輸出耦合器(104)反向耦合輸出信號進入檢波器(105)入端1腳，輸出耦合器(104)正向耦合輸出信號進入檢波器(105)入端2腳，經(jīng)過檢波器(105)檢測出的直流信號經(jīng)監(jiān)控單元(106) 的處理變?yōu)檎麢C的輸出功率與反射功率狀態(tài)信息；溫度傳感器(107)將采集到的機箱內溫度信息輸出至監(jiān)控單元(106)；監(jiān)控單元(106)同時對輸出功率的狀態(tài)信息和機箱內的溫度信息進行監(jiān)控，實現(xiàn)整機的自動增益控制、自動電平控制，監(jiān)控單元(106)同時對反射功率的狀態(tài)信息、機箱內的溫度信息和對模塊電源(108)的控制進行處理，最終實現(xiàn)整機功放的過反射保護和過溫保護，監(jiān)控單元(106)出入端6腳與外部端口 C通過串口總線連接實現(xiàn)外部對功放的控制，模塊電源(108)入端4腳與外部220V交流電源端口連接實現(xiàn)整機的供電，模塊電源(107)出端1腳+V、出端2腳-V電壓端給各部件供電。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種Ka頻段固態(tài)功率放大器，其特征在于所述的固態(tài)功放模塊(103)由功率三分路器(301)、功率放大器A(302)、功率放大器B(303)、功率放大器 C(304)和功率三合路器(305)組成；驅動放大器(102)出端2腳與功率三分路器(301)入端1腳連接，功率三分路器(301)出端2腳、3腳、4腳分別與功率放大器A(302)入端1腳、 功率放大器B(303)入端1腳、功率放大器C(304)入端1腳一一對應連接；放大器A(302) 出端2腳與功率三合路器(305)入端1腳連接，功率放大器B (303)出端2腳與功率三合路器(305)入端2腳連接，功率放大器C (304)出端2腳與功率三合路器(305)入端3腳連接； 功率三合路器(305)出端4腳與輸出耦合器(104)入端1腳連接；驅動放大器(102)將放大后的Ka頻段信號輸出至功率三分路器(301)，功率三分路器 (301)實現(xiàn)信號的三等功率分配分別進入功率放大器A(302)、功率放大器B(303)、功率放大器C (304)，經(jīng)過三個功率放大器A (302)、功率放大器B (303)、功率放大器C (304)放大以后的Ka頻段信號通過功率三合路器(305)進行合路并輸出至耦合器(104)。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種Ka頻段固態(tài)功率放大器，其特征在于所述的功率放大器B(303)由四路功率分配器(306)、四路功率合成器(307)、第一至第四固態(tài)功率單片(311 至314)、第一至第八電阻(Rl至R8)、電容Cl、電容C2組成；四路功率分配器(306)入端1 與三路功率分配器(301)的出端連接，四路功率合成器(307)出端與三路功率合成器(305) 入端連接，四路功率分配器(306)出端2、3、4、5通過波導-微帶過渡結構分別與第一至第四固態(tài)功率單片(311至314)的各入端1一一對應連接，第一至第四固態(tài)功率單片(311至 314)的各出端2通過微帶-波導過渡分別與四路功率合成器(307)入端1、2、3、4 一一對應連接，第一至第四固態(tài)功率單片(311至314)入端3腳分別與電阻R1、電阻R2，電阻R3、電阻R4，電阻R5、電阻R6，電阻R7、電阻R8中間點連接，電阻R2、電阻R4、電阻R6、電阻R8另一端與電壓-V端連接，電阻R2、電阻R4、電阻R6、電阻R8另一端接地端，第一至第四固態(tài)功率單片(311至314)入端4腳與電壓+V連接；Ka頻段信號經(jīng)四路功率分配器(306)后，信號等幅度地分為四份，四路功率分配器 (306)輸出的各路Ka頻段信號分別進入第一至第四固態(tài)功率單片(311至314)，四路經(jīng)過功率放大的Ka頻段信號通過四路功率合成器(307)進行功率合成輸出至三路功率合成器 (305)的輸入端，第一至第八電阻(Rl至R8)用于實現(xiàn)對第一至第四固態(tài)功率單片(311至 314)柵極的偏置，電容Cl，電容C2是柵極偏置電壓的旁路濾波電容，電壓+V分別對第一至第四固態(tài)功率單片(311至314)供電。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的一種Ka頻段固態(tài)功率放大器，其特征在于所述的功率放大器A (302)、功率放大器B (303)和功率放大器C (304)的結構相同。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種Ka頻段固態(tài)功率放大器，其特征在于監(jiān)控單元 (106)由模數(shù)變換器A (318)、模數(shù)變換器B (319)、接口電路(320)、數(shù)模變換器(321)、微處理器(317)組成；其中模數(shù)變換器A (318)入端1腳與檢波器(105)出端4腳連接，模數(shù)變換器A (318)出端2腳與微處理器(317)入端6腳連接；模數(shù)變換器B (319)入端1腳與檢波器(105)出端3腳連接，模數(shù)變換器B (319)出端2腳與微處理器(317)入端1腳連接； 微處理器(317)入端2腳與溫度傳感器(107)出端1腳連接，微處理器(317)出端3腳與數(shù)模變換器(321)入端1腳連接，微處理器(317)出端4腳與電平控制單元(101)內數(shù)控衰減器入端3腳連接，微處理器(317)出入端5腳與接口電路(320)出入端1腳連接，接口電路(320)出入端2腳與外部端口 C連接，數(shù)模變換器(321)出端2腳與電平控制單元(101) 內壓控衰減器入端4腳連接；模數(shù)變換器A(318)、模數(shù)變換器B(319)將檢波器(105)輸出的模擬電壓經(jīng)過A/D采樣轉變?yōu)閿?shù)字信號提供給微處理器(317)識別，數(shù)模變換器(321)將微處理器(317)輸出的數(shù)字信號轉變?yōu)槟M信號以控制電平控制單元(101)內壓控衰減器的衰減量；接口電路 (320)與外部建立串口通信并與微處理器(317)連接，用于接收外部監(jiān)控設備的檢測和控制；微處理器(317)對輸入的信號進行檢測并及時按照優(yōu)先級順序進行處理，實現(xiàn)功率監(jiān)測、輸出駐波及電平監(jiān)測、溫度監(jiān)測、增益控制和遠程通信。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種Ka頻段固態(tài)功率放大器，它涉及衛(wèi)星通信領域中的傳輸上行信道設備。它由電平控制單元、驅動放大器、固態(tài)功放模塊、輸出耦合器、檢波器、監(jiān)控單元、溫度傳感器、模塊電源等組成。本發(fā)明涉及了一種波導內空間12路功率合成技術，設計了三路波導功率分配器和波導分支線三路功率合成器。四個功率單片裝配在由波導分支線、波導T型結、波導-微帶探針過渡組成的四路功率合成網(wǎng)絡內。三個經(jīng)專門測試的四路功率合成模塊再由三路功率分配器和三路功率合成器構成一種12路功率合成模塊。該功率放大器具有結構緊湊、集成化程度高、性能穩(wěn)定可靠、重量輕、功耗低、工作溫度范圍寬的特點。特別適用于衛(wèi)星通信微波信道的功率放大業(yè)務。
文檔編號H03F3/20GK102355207SQ20111029059
公開日2012年2月15日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權日2011年9月29日
發(fā)明者付琳莉, 劉立浩, 崔平, 李碩, 楊志國, 牛旭, 王斌 申請人:中國電子科技集團公司第五十四研究所