一种大功率车载电台射频功率放大电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种大功率车载电台射频功率放大电路，其由前置预推动放大器产生的射频信号经推动功率耦合阻抗匹配电路送入推动放大器放大，再经推动管负载匹配电路输出至末级功率放大器放大，再经末级功率放大器输出匹配电路传送到天线终端，VDD电源经稳压IC电路稳压，再经第一LC滤波电路滤波后送入推动放大器，VDD电源经第二滤波电路滤波后送入末级功率放大器。通过对推动放大器采用稳压供电，使末级功率放大实现了高稳定性、高可靠性、高质量的功率放大。而且，采用高频微波大功率放大管和其阻抗匹配电路及高频微波大功率放大管专用匹配底座和上盖进行有效匹配替代传统的针对不同的频段使用相对应的功率管放大，保证阻抗匹配在最佳点，使得本实用新型专利技术在UHF频段、VHF频段和HF频段极宽的频带范围内实现高增益、高线性、高效率的射频功率放大输出。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无线发射
，特别涉及一种大功率车载电台射频功率放大电路。
技术介绍
当前，大功率车载电台的射频功率放大电路，普遍采用分立器件来做多级放大，因为单级功率的增益不可能做到很高，整个功率放大链路的性能指标和末级功率放大和推动级有很大的直接相关性，在传统电路中这两级都是无法做电源控制的，两级电路都是直接电源无控制供电，推动级的特性对末级功率放大的输出功率、射频指标和稳定性影响重大，传统电路普遍采用一个高功率、高耐压、高成本的推动激励管；另外两级都基于一个APC控制电路直接控制，但APC控制是一个滞后控制器，需要检测反馈后才能做出相应的控制，APC是一个功率驻波检测电路不能对供电电源做出任何控制及响应，当电源大幅度波动时虽然输出功率能控制在范围内，但对电源电压波动造成末级推动功率输入匹配是完全无法响应的，这样会造成在过高电源电压时末级推动功率过激励，在过低电源电压时末级推动功率激励不足，造成末级功率管功率输出波动且末级功率管工作效率严重下降，严重则会造成功率管损坏。而且，传统的车载电台的末级功率放大器的功率管选型都是根据其频率频段然后采用相对应频段的功率放大管做功率输出，并参考此功率管或功率模块的参数进行匹配电路设计，如VHF频段功率放大，采用VHF段的相对应的功率管及此管的匹配参数，UHF频段功率放大，采用UHF段的相对应的功率管及此管的匹配参数；采用此方案的射频功率放大电路都是应用此功率管的极限参数条件下，不能在宽频段范围内达到理想的功率输出特性，即在全频段范围内无法做到宽频带的线性放大，放大增益随工作频率变化大造成功率输出平坦度极差，且效率也随着大范围变化，主要表现在高频率点功率放大时输出衰退，效率变差，低频率功率放大时输出时参数变化引起阻抗匹配不在最佳点，同样不能达到应有的输出功率及效率。这种常规类型的功率放大管及电路显然已不能满足当前宽频段车载电台的要求。
技术实现思路
针对上述的问题，本技术的目的是提出一种大功率车载电台射频功率放大电路，其可有效改善大功率车载电台的整个射频发射电路及末级功率管的可靠性和发射性能指标，并可降低推动管的选取成本，易于选型；而且能在UHF频段440-512MHz，400-490MHz，300-350MHz，350-390MHz及VHF频段220-280MHz，136-174MHz，66-88MHz，HF频段25-50MHz极宽的频带范围内实现高增益、高线性、高效率的射频功率放大输出。为解决此技术问题，本技术采取以下技术方案：一种大功率车载电台射频功率放大电路，包括PCB板，VDD电源，依次连接的前置预推动放大器、推动功率耦合阻抗匹配电路、推动放大器、推动管负载匹配电路、末级功率放大器、末级功率放大器输出匹配电路、天线终端，以及依次连接的微处理器、D/A转换器、APC控制电路；所述APC控制电路的反馈输入端连接所述天线终端的反馈信号端、输出端分别与所述推动放大器和所述末级功率放大器相连接；还包括稳压IC电路和第一LC滤波电路，所述VDD电源经所述稳压IC电路稳压，再经所述第一LC滤波电路滤波后送入所述推动放大器；还包括第二LC滤波电路，所述VDD电源经所述第二LC滤波电路后为所述末级功率放大器提供电源；所述末级功率放大器由高频微波大功率放大管和阻抗匹配电路构成，所述阻抗匹配电路包括输入特性阻抗匹配电容和输出负载特性阻抗匹配电容，所述输入特性阻抗匹配电容的一端连接所述高频微波大功率放大管的栅极，另一端接地，所述输出负载特性阻抗匹配电容的一端连接所述高频微波大功率放大管的漏极，另一端接地，所述高频微波大功率放大管的源极接地；所述高频微波大功率放大管的底面贴在纯铜镀银的接地底座上、顶面覆设有纯铜镀银的上盖；所述PCB板上对应于所述高频微波大功率放大管的安装位置开设有通孔，此通孔下方固定有散热平台，所述接地底座嵌在所述通孔内并叠置于此散热平台上，所述PCB板上对应于所述上盖的四个角分别设置有接地焊盘，此四个接地焊盘与所述上盖的四个角分别对应焊接在一起；其中，所述输入特性阻抗匹配电容安装在所述PCB板上靠近所述高频微波大功率放大管的栅极处，且所述输入特性阻抗匹配电容接地一端的焊盘与所述上盖相应的接地焊盘紧邻设置并通过紧邻的电路板地网铜箔连接在一起；所述输出负载特性阻抗匹配电容安装在所述PCB板上靠近所述高频微波大功率放大管的漏极处，且所述输出负载特性阻抗匹配电容接地一端的焊盘与所述上盖相应的接地焊盘紧邻设置并通过紧邻的电路板地网铜箔连接在一起。本技术的大功率车载电台射频功率放大电路，还包括温控保护电路，所述温控保护电路具有热敏电阻和热传导温度控制电路，所述热敏电阻安装于所述PCB板上靠近所述高频微波大功率放大管的位置，所述热敏电阻连接于所述热传导温度控制电路的输入端，所述热传导温度控制电路的输出端并入所述D/A转换器的输出端共同连接到所述APC自动功率控制器的控制端。所述高频微波大功率放大管采用型号为MRF7042、SRF7042、MRF187、MRF187S、XRF187S,MRF184或MRF184S的LDMOS工艺的射频功率场效应晶体管。上述稳压IC电路为带控制端的可控稳压IC电路。通过采用前述技术方案，本技术的有益效果是：一方面，推动放大器和末级功率放大器的电源分开供电，末级功率管由VDD电源直接供电，推动放大器所需的电源经稳压IC电路稳压后被第一LC滤波电路滤除相关干扰的纹波再进入至推动放大器，保证其电源供给稳定，不会因电源输入波动引起功率输出不稳定，从而提供给末级功放稳定的推动输出功率，有效减少了电源波动和电路纹波引起推动功率变化造成末级输出功率大范围变动，引起功率超过标准规定，并防止可能引起功率管过激励损坏，或输出功率偏低影响通信距离；有效提升发射谐波质量。本技术通过对推动放大器采用稳压供电，使末级功率放大实现了高稳定性、高可靠性、高质量的功率放大。另一方面，由VDD电源提供给末级功率放大器所需的电源经第二LC滤波电路抑制电源中相关干扰的纹波再进入高频微波大功率放大管，采用高频微波大功率放大管和其阻抗匹配电路及高频微波大功率放大管专用匹配底座和上盖进行有效匹配替代传统的针对不同的频段使用相对应的功率管放大，保证阻抗匹配在最佳点，防止电路因阻抗匹配不佳，造成功率管损坏或效力下降，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率车载电台射频功率放大电路，包括PCB板，VDD电源，依次连接的前置预推动放大器、推动功率耦合阻抗匹配电路、推动放大器、推动管负载匹配电路、末级功率放大器、末级功率放大器输出匹配电路、天线终端，以及依次连接的微处理器、D/A转换器、APC控制电路；所述APC控制电路的反馈输入端连接所述天线终端的反馈信号端、输出端分别与所述推动放大器和所述末级功率放大器相连接；其特征在于：还包括稳压IC电路和第一LC滤波电路，所述VDD电源经所述稳压IC电路稳压，再经所述第一LC滤波电路滤波后送入所述推动放大器；还包括第二LC滤波电路，所述VDD电源经所述第二LC滤波电路后为所述末级功率放大器提供电源；所述末级功率放大器由高频微波大功率放大管和阻抗匹配电路构成，所述阻抗匹配电路包括输入特性阻抗匹配电容和输出负载特性阻抗匹配电容，所述输入特性阻抗匹配电容的一端连接所述高频微波大功率放大管的栅极，另一端接地，所述输出负载特性阻抗匹配电容的一端连接所述高频微波大功率放大管的漏极，另一端接地，所述高频微波大功率放大管的源极接地；所述高频微波大功率放大管的底面贴在纯铜镀银的接地底座上、顶面覆设有纯铜镀银的上盖；所述PCB板上对应于所述高频微波大功率放大管的安装位置开设有通孔，此通孔下方固定有散热平台，所述接地底座嵌在所述通孔内并叠置于此散热平台上，所述PCB板上对应于所述上盖的四个角分别设置有接地焊盘，此四个接地焊盘与所述上盖的四个角分别对应焊接在一起；其中，所述输入特性阻抗匹配电容安装在所述PCB板上靠近所述高频微波大功率放大管的栅极处，且所述输入特性阻抗匹配电容接地一端的焊盘与所述上盖相应的接地焊盘紧邻设置并通过紧邻的电路板地网铜箔连接在一起；所述输出负载特性阻抗匹配电容安装在所述PCB板上靠近所述高频微波大功率放大管的漏极处，且所述输出负载特性阻抗匹配电容接地一端的焊盘与所述上盖相应的接地焊盘紧邻设置并通过紧邻的电路板地网铜箔连接在一起。...

【技术特征摘要】
1.一种大功率车载电台射频功率放大电路，包括PCB板，VDD电源，
依次连接的前置预推动放大器、推动功率耦合阻抗匹配电路、推动放大器、
推动管负载匹配电路、末级功率放大器、末级功率放大器输出匹配电路、
天线终端，以及依次连接的微处理器、D/A转换器、APC控制电路；所述APC
控制电路的反馈输入端连接所述天线终端的反馈信号端、输出端分别与所
述推动放大器和所述末级功率放大器相连接；其特征在于：
还包括稳压IC电路和第一LC滤波电路，所述VDD电源经所述稳压IC
电路稳压，再经所述第一LC滤波电路滤波后送入所述推动放大器；
还包括第二LC滤波电路，所述VDD电源经所述第二LC滤波电路后为
所述末级功率放大器提供电源；
所述末级功率放大器由高频微波大功率放大管和阻抗匹配电路构成，
所述阻抗匹配电路包括输入特性阻抗匹配电容和输出负载特性阻抗匹配电
容，所述输入特性阻抗匹配电容的一端连接所述高频微波大功率放大管的
栅极，另一端接地，所述输出负载特性阻抗匹配电容的一端连接所述高频
微波大功率放大管的漏极，另一端接地，所述高频微波大功率放大管的源
极接地；
所述高频微波大功率放大管的底面贴在纯铜镀银的接地底座上、顶面
覆设有纯铜镀银的上盖；所述PCB板上对应于所述高频微波大功率放大管
的安装位置开设有通孔，此通孔下方固定有散热平台，所述接地底座嵌在
所述通孔内并叠置于此散热平台上，所述PCB板上对应于所述上盖的四个
角分别设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐庆林，魏新波，苏礼勇，王兵，魏理俊，王华，刘海裕，
申请(专利权)人：泉州市琪祥电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35