一种固态功放、该固态功放的应用以及利用该功放进行测量的方法技术

本发明专利技术涉及Ka波段快速切换双通道大功率固态功放、该固态功放的应用以及利用该固态功放进行极化电磁散射特性测量的方法。该固态功放包括预放大模块、功分模块、多个放大模块、多个中功率开关模块和两个合成模块；每一路放大后的射频信号馈入一个中功率开关模块，所述中功率开关模块在外部控制下快速切换，形成双通道中功率射频信号并输出；每一路输出的双通道中功率射频信号均分别馈入两个合成模块，并在两个合成模块内分别合成输出两路大功率射频信号并馈入双极化天线辐射出去。本发明专利技术降低了开关模块承受功率指标要求，实现了平均功率达百瓦量级的Ka波段固态功放输出双通道微秒量级切换，满足了Ka波段极化电磁散射特性测量需求。

A solid state power amplifier, the application of the solid state power amplifier and the method of measuring with the power amplifier

【技术实现步骤摘要】
一种固态功放、该固态功放的应用以及利用该功放进行测量的方法
本专利技术涉及大功率固态功放
，尤其涉及一种Ka波段快速切换双通道大功率固态功放、该固态功放在构建Ka波段极化电磁散射特性测量系统中的应用以及利用该固态功放进行极化电磁散射特性测量的方法。
技术介绍
为了满足极化电磁散射特性测量需求，Ka波段电磁散射特性测量系统需实现V极化和H极化发射双通道微秒量级切换，且发射平均功率达百瓦量级。针对这一要求，考虑到设备尺寸、重量及研制成本等条件限制，通常做法是在大功率固态功放输出端接快速开关实现，但受现有Ka波段开关器件性能指标限制，开关速度达微秒量级的铁氧体开关其承受平均功率约为30W，承受平均功率达百瓦量级的机电开关其开关速度约为百毫秒，均不能满足承受平均功率达百瓦量级，开关速度达微秒量级的要求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：极化电磁散射特性测量时，现有Ka波段大功率固态功放无法实现V极化和H极化发射双通道微秒量级切换的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：一种Ka波段快速切换双通道大功率固态功放，包括预放大模块、功分模块、多个放大模块、多个中功率开关模块和两个合成模块；所述预放大模块用于接收小功率射频信号并进行功率预放大；所述功分模块用于将预放大后的射频信号功分为多路射频信号，并将放大后的多路射频信号输入至放大模块；每一路射频信号馈入一个放大模块，所述放大模块用于对射频信号进行功率放大，并将放大后的射频信号输入至中功率开关模块；每一路放大后的射频信号馈入一个中功率开关模块，所述中功率开关模块在外部控制下快速切换，形成双通道中功率射频信号并输出；每一路输出的双通道中功率射频信号均分别馈入两个合成模块，并在两个合成模块内分别合成输出两路大功率射频信号并馈入双极化天线辐射出去。可选地，还包括电源模块，所述电源模块用于为预放大模块和功分模块、放大模块、中功率开关模块供电。可选地，还包括控制模块，所述控制模块用于发出控制信号，统一控制多个中功率开关模块快速切换形成双通道。可选地，所述功分模块将预放大后的射频信号功分为四路。可选地，所述放大模块包括第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块和第四放大模块；所述中功率开关模块包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块；第一放大模块的输出连接至第一开关模块，第二放大模块的输出连接至第二开关模块，第三放大模块的输出连接至第三开关模块，第四放大模块连接至第四开关模块；四路射频信号分别馈入相应的放大模块。可选地，所述预放大模块、所述功分模块、所述放大模块、所述中功率开关模块和所述合成模块集成安装于机箱内。本专利技术提供的这一固态功放在构建Ka波段极化电磁散射特性测量系统中的应用。一种利用本专利技术提供的固态功放进行极化电磁散射特性测量的方法，包括如下步骤：(1)功率预放大的步骤：将小功率射频信号送入预放大模块进行功率预放大；(2)功分多路并放大的步骤：功率预放大后的射频信号经功分模块功分为多路射频信号，然后分别馈入放大模块进行功率放大，得到多路中功率射频信号；(3)快速开关切换双通道输出的步骤：多路中功率射频信号分别输出给多个中功率开关模块，中功率开关模块在外部控制下快速切换，形成多路双通道中功率射频信号并输出；(4)合成输出双通道大功率射频信号的步骤：每一路输出的双通道中功率射频信号均分别馈入两个合成模块，并在两个合成模块内分别合成输出两路大功率射频信号并馈入双极化天线辐射出去。有益效果本专利技术的上述技术方案具有如下优点：将该功放输出双通道与发射天线的V极化通道和H极化通道分别相连接，即可在系统控制信号的统一控制下，通过快速切换中功率开关模块，实现测量系统V极化和H极化发射双通道微秒量级切换，并进而实现Ka波段极化电磁散射特性测量。本专利技术所涉及一种Ka波段快速切换双通道大功率固态功放主要用于Ka波段极化电磁散射特性测量，基于该功放，可以解决极化电磁散射特性测量中输出平均功率达百瓦量级的Ka波段固态功放无法实现V极化和H极化发射双通道微秒量级切换的难题。本专利技术与在合成模块之后接入大功率开关模块实现极化切换及测量的传统实现方式相比，通过在合成模块之前的多路放大模块输出端分别接入中功率开关模块，降低了开关模块承受功率指标要求，实现了平均功率达百瓦量级的Ka波段固态功放输出双通道微秒量级切换，满足了Ka波段极化电磁散射特性测量需求。附图说明图1是本专利技术提供的Ka波段快速切换双通道大功率固态功放原理框图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术在第一方面提供了一种Ka波段快速切换双通道大功率固态功放，参考图1，包括预放大模块、功分模块、多个放大模块、多个中功率开关模块和两个合成模块。具体地，所述预放大模块用于接收来自上变频电路的小功率射频信号并进行功率预放大。所述功分模块用于将预放大后的射频信号功分为多路射频信号，并将放大后的多路射频信号输入至放大模块。每一路射频信号馈入一个放大模块，所述放大模块用于对射频信号进行功率放大，并将放大后的射频信号输入至中功率开关模块。每一路放大后的射频信号馈入一个中功率开关模块，所述中功率开关模块在外部控制下快速切换，形成双通道中功率射频信号并输出。每一路输出的双通道中功率射频信号均分别馈入两个合成模块，并在两个合成模块内分别合成输出两路大功率射频信号并馈入双极化天线辐射出去。通过上述描述的内容可知，在应用时，将该功放输出双通道与发射天线的V极化通道和H极化通道分别相连接，即可在外部控制信号的统一控制下，通过快速切换中功率开关模块，实现测量系统V极化和H极化发射双通道微秒量级切换，并进而实现Ka波段极化电磁散射特性测量。本专利技术通过在合成模块之前的多路放大模块输出端分别接入中功率开关模块，降低了开关模块承受功率指标要求，实现了平均功率达百瓦量级的Ka波段固态功放输出双通道微秒量级切换，满足了Ka波段极化电磁散射特性测量需求。对于控制中功率开关模块的外部控制结构，可以为独立的控制模块，所述控制模块用于发出控制信号，统一控制多个中功率开关模块快速切换形成双通道。如图1所示，所述功分模块将预放大后的射频信号功分为四路。此时，相应地，所述放大模块可以包括第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块和第四放大模块；所述中功率开关模块可以包括第一开关模块、第二开关模块、第三开关模块和第四开关模块；第一放大模块的输出连接至第一开关模块，第二放大模块的输出连接至第二开关模块，第三放大模块的输出连接至第三开关模块，第四放大模块连接至第四开关模块；四路射频信号分别馈入相应的放大模块。另外，本专利技术提供的这一固态功放还包括电源模块，所述电源模块用于为预放大模块、功分模块、放大模块和中功率开关模块供电。在本专利技术提供的技术方案中，所述预放大模块、所述功分模块、所述放大模块、所述中功率开关模块和所述合成模块可以集成安装于机箱内。本专利技术在第二方面还提供了这一固态功放在构建Ka波段极化电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ka波段快速切换双通道大功率固态功放，其特征在于，包括预放大模块、功分模块、多个放大模块、多个中功率开关模块和两个合成模块；所述预放大模块用于接收小功率射频信号并进行功率预放大；所述功分模块用于将预放大后的射频信号功分为多路射频信号，并将放大后的多路射频信号输入至放大模块；每一路射频信号馈入一个放大模块，所述放大模块用于对射频信号进行功率放大，并将放大后的射频信号输入至中功率开关模块；每一路放大后的射频信号馈入一个中功率开关模块，所述中功率开关模块在外部控制下快速切换，形成双通道中功率射频信号并输出；每一路输出的双通道中功率射频信号均分别馈入两个合成模块，并在两个合成模块内分别合成输出两路大功率射频信号并馈入双极化天线辐射出去。

【技术特征摘要】
1.一种Ka波段快速切换双通道大功率固态功放，其特征在于，包括预放大模块、功分模块、多个放大模块、多个中功率开关模块和两个合成模块；所述预放大模块用于接收小功率射频信号并进行功率预放大；所述功分模块用于将预放大后的射频信号功分为多路射频信号，并将放大后的多路射频信号输入至放大模块；每一路射频信号馈入一个放大模块，所述放大模块用于对射频信号进行功率放大，并将放大后的射频信号输入至中功率开关模块；每一路放大后的射频信号馈入一个中功率开关模块，所述中功率开关模块在外部控制下快速切换，形成双通道中功率射频信号并输出；每一路输出的双通道中功率射频信号均分别馈入两个合成模块，并在两个合成模块内分别合成输出两路大功率射频信号并馈入双极化天线辐射出去。2.根据权利要求1所述的固态功放，其特征在于，还包括电源模块，所述电源模块用于为预放大模块、功分模块、放大模块和中功率开关模块供电。3.根据权利要求1所述的固态功放，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块用于发出控制信号，统一控制多个中功率开关模块快速切换形成双通道。4.根据权利要求1所述的固态功放，其特征在于，所述功分模块将预放大后的射频信号功分为四路。5.根据权利要求4所述的固态功放，其特征在于，所述放大模块包括第一放大模块、第二放大模块、第三放大模块和第四放大模块；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈小玲，冯孝斌，刘胤，张达凯，张云，蔡敏，冯雨，
申请(专利权)人：北京环境特性研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11