一种输出功率可切换的X波段T/R组件制造技术

本发明专利技术提供了一种输出功率可切换的X波段T/R组件，本发明专利技术的收发通道共用多功能芯片，实现6位移相和衰减功能，实现输入信号的放大功能，发射通道可以提供一大一小两路输出功率，由控制信号进行通道选择和切换；功率放大器，其连接多功能芯片，对多功能芯片的输出功率进行放大，以输出具有目标功率的放大信号，由控制信号选择不同放大通道进行功率放大，最终能分别产生两种不同功率的输出信号；限幅低噪放芯片，此器件在接收通道，对环隔器输出的信号进行检测和放大；盒体上设置有隔板和盖板，所述隔板置于驱动放大器和功率放大之间，防止功率放大器件之间相互影响产生自激，降低T/R组件的可靠性。盖板用来防止信号外泄，保证腔体内微波信号稳定。

An X-band T / R module with switchable output power

【技术实现步骤摘要】
一种输出功率可切换的X波段T/R组件
本专利技术涉及一种输出功率可切换的X波段T/R组件。
技术介绍
相控阵雷达的天线阵面中，常常需要T/R组件提供数千个通道输出的功率供天线合成。通常用小功率连续波信号进行照射，用大功率脉冲信号进行目标跟踪，理论上需要两套体制的天线阵面。而机载相控阵，对阵面的体积和重量都有一定的要求，将大功率和小功率集成到同一阵面是比较理想的方案。对T/R组件而言，最直接的方案是将功放芯片通过6位数控衰减器直接功率回退，但在整个X频段带宽内，功放芯片的线性增益起伏典型为±2dB，则功放线性功率输出也为同样起伏，不能满足要求；同时功放处于线性工作区，效率极低，功耗基本是静态功耗，是脉冲工作下平均功耗的2倍多，不能满足要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种输出功率可切换的X波段T/R组件。为解决上述问题，本专利技术提供一种输出功率可切换的X波段T/R组件，包括电路元器件，所述电路元器件包括：多功能芯片、功率放大器、环隔器、波控芯片、限幅低噪放芯片和电源管理芯片，其中，所述多功能芯片、功率放大器和环隔器组成微波发射电路，其中，所述多功能芯片除了用于实现功率放大，还用于实现信号相位的变化；所述功率放大器连接所述多功能芯片，所述功率放大器内部由开关和放大链路组成，用于实现将所述多功能芯片输出的信号进行功率放大，并根据外部指令进行链路选择，选择低增益低功率通道通或高增益大功率输出通道，输出对应的功率信号；所述环隔器、限幅低噪放芯片和多功能芯片组成微波接收电路，所述限幅低噪放芯片用于对所述环隔器输出的信号进行检测和放大；所述电源管理芯片分别为所述多功能芯片、功率放大器芯片、限幅低噪放芯片提供工作电压；所述波控芯片用于对所述多功能芯片的内部移相模块和衰减模块进行控制，以及对控制信号进行调制。进一步的，在上述输出功率可切换的X波段T/R组件中，所述多功能芯片和功率放大器芯片内部都有两路功率放大通道，所述微波发射电路中，用于根据需求切换高增益大功率输出通道，或低增益低功率输出通道。进一步的，在上述输出功率可切换的X波段T/R组件中，所述电源管理芯片为所述多功能芯片提供低增益低功率通道和高增益大功率输出通道的两种发射通道的电源控制；并为所述功率放大器提供低增益低功率通道通或高增益大功率输出通道的两路功率放大通道的漏压调制信号，为所述功率放大器提供低增益低功率通道通或高增益大功率输出通道的两路功率放大通道中的栅压；及为所述限幅低噪放芯片提供电源调制；并为所述功率放大芯片提供内部GaN开关的电源调制。进一步的，在上述输出功率可切换的X波段T/R组件中，所述波控芯片的指令信号端均串接小于预设阈值的电阻进行限流保护。进一步的，在上述输出功率可切换的X波段T/R组件中，所述波控芯片具有负电检测功能，以确保上电时序，并具有加电顺序保护功能。进一步的，在上述输出功率可切换的X波段T/R组件中，所述波控芯片具有控制信号回读功能，以对输入时序进行分析，并具有对输入指令信号的分析功能。进一步的，在上述输出功率可切换的X波段T/R组件中，还包括结构件，所述结构件包括：盒体、盖板、隔板和钼铜载片，其中，所述电路元器件置于所述盒体内；所述隔板设置于所述盒体内并置于所述多功能芯片与功率放大器之间，用于前后级放大链路的隔离；所述盖板用于封闭所述盒体；所述钼铜载片设置于所述盒体内，用于承载功率放大芯片，以避免因热膨胀系数相差太大而导致芯片断裂。进一步的，在上述输出功率可切换的X波段T/R组件中，所述盒体的材料为铝硅。进一步的，在上述输出功率可切换的X波段T/R组件中，封闭所述盒体的盖板使用激光封焊，以保证信号屏蔽和气密。与现有技术相比，本专利技术提供一种X波段两种功率可切换的T/R组件，收发通道共用多功能芯片，实现6位移相和衰减功能，实现输入信号的放大功能，发射通道可以提供一大一小两路输出功率，由控制信号进行通道选择和切换；功率放大器，其连接多功能芯片，对多功能芯片的输出功率进行放大，以输出具有目标功率的放大信号，由控制信号选择不同放大通道进行功率放大，最终能分别产生两种不同功率的输出信号；限幅低噪放芯片，此器件在接收通道，对环隔器输出的信号进行检测和放大；盒体，其设置有隔板和盖板，所述隔板置于驱动放大器和功率放大之间，防止功率放大器件之间相互影响产生自激，降低T/R组件的可靠性。盖板用来防止信号外泄，保证腔体内微波信号稳定。附图说明图1是本专利技术一实施例的输出功率可切换的X波段T/R组件的电路系统框图；图2是本专利技术一实施例的X波段T/R组件的电源管理芯片的功能框图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示，本专利技术提供一种输出功率可切换的X波段T/R组件，包括电路元器件，所述电路元器件包括：多功能芯片、功率放大器、环隔器、波控芯片、限幅低噪放芯片和电源管理芯片，其中，所述多功能芯片、功率放大器和环隔器组成微波发射电路，其中，所述多功能芯片除了用于实现功率放大，还用于实现信号相位的变化；所述功率放大器连接所述多功能芯片，所述功率放大器内部由开关和放大链路组成，用于实现将所述多功能芯片输出的信号进行功率放大，并根据外部指令进行链路选择，选择低增益低功率通道通或高增益大功率输出通道，输出对应的功率信号；所述环隔器、限幅低噪放芯片和多功能芯片组成微波接收电路，所述限幅低噪放芯片用于对所述环隔器输出的信号进行检测和放大；所述电源管理芯片分别为所述多功能芯片、功率放大器芯片、限幅低噪放芯片提供工作电压；所述波控芯片用于对所述多功能芯片的内部移相模块和衰减模块进行控制，以及对控制信号进行调制。在此，为了解决在同一微波放大通道实现10W和200mW的不同功率微波信号输出的问题，并且链路工作稳定，效率满足使用要求，所述输出功率可切换的X波段T/R组件通过所述电源管理芯片和MOS管的控制，X波段T/R组件可将输入的微波信号放大到10W或200mW后输出，实现两种工作模式。利用本专利技术，使得同一个组件内的同一发射通道可以实现大功率脉冲信号输出和小功率连续波信号输出两种状态，并且在小功率输出的状态下功耗减小。本专利技术提供一种X波段两种功率可切换的T/R组件，收发通道共用多功能芯片，实现6位移相和衰减功能，实现输入信号的放大功能，发射通道可以提供一大一小两路输出功率，由控制信号进行通道选择和切换；功率放大器，其连接多功能芯片，对多功能芯片的输出功率进行放大，以输出具有目标功率的放大信号，由控制信号选择不同放大通道进行功率放大，最终能分别产生两种不同功率的输出信号；限幅低噪放芯片，此器件在接收通道，对环隔器输出的信号进行检测和放大。本专利技术可以实现在同一路功放链路中实现输出大信号和小信号的切换功能，满足两种工作模式，具有集成度高、小型化、输出功率平坦度好、发射效率高等优点。本专利技术的输出功率可切换的X波段T/R组件一实施例中，所述多功能芯片和功率放大器芯片内部都有两路功率放大通道，所述微波发射电路中，用于根据需求切换高增益大功率输出通道，或低增益低功率输出通道。本专利技术的输出功率可切换的X波段T/R组件一实施例中，所述电源管理芯片为所述多功能芯片提供低增益低功率通道和高增益大功率输出通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输出功率可切换的X波段T/R组件，其特征在于，包括电路元器件，所述电路元器件包括：多功能芯片、功率放大器、环隔器、波控芯片、限幅低噪放芯片和电源管理芯片，其中，所述多功能芯片、功率放大器和环隔器组成微波发射电路，其中，所述多功能芯片除了用于实现功率放大，还用于实现信号相位的变化；所述功率放大器连接所述多功能芯片，所述功率放大器内部由开关和放大链路组成，用于实现将所述多功能芯片输出的信号进行功率放大，并根据外部指令进行链路选择，选择低增益低功率通道或高增益大功率输出通道，输出对应的功率信号；所述环隔器、限幅低噪放芯片和多功能芯片组成微波接收电路，所述限幅低噪放芯片用于对所述环隔器输出的信号进行检测和放大；所述电源管理芯片分别为所述多功能芯片、功率放大器芯片、限幅低噪放芯片提供工作电压；所述波控芯片用于对所述多功能芯片的内部移相模块和衰减模块进行控制，以及对控制信号进行调制。

【技术特征摘要】
2019.06.18 CN 20191052702831.一种输出功率可切换的X波段T/R组件，其特征在于，包括电路元器件，所述电路元器件包括：多功能芯片、功率放大器、环隔器、波控芯片、限幅低噪放芯片和电源管理芯片，其中，所述多功能芯片、功率放大器和环隔器组成微波发射电路，其中，所述多功能芯片除了用于实现功率放大，还用于实现信号相位的变化；所述功率放大器连接所述多功能芯片，所述功率放大器内部由开关和放大链路组成，用于实现将所述多功能芯片输出的信号进行功率放大，并根据外部指令进行链路选择，选择低增益低功率通道或高增益大功率输出通道，输出对应的功率信号；所述环隔器、限幅低噪放芯片和多功能芯片组成微波接收电路，所述限幅低噪放芯片用于对所述环隔器输出的信号进行检测和放大；所述电源管理芯片分别为所述多功能芯片、功率放大器芯片、限幅低噪放芯片提供工作电压；所述波控芯片用于对所述多功能芯片的内部移相模块和衰减模块进行控制，以及对控制信号进行调制。2.如权利要求1所述的输出功率可切换的X波段T/R组件，其特征在于，所述多功能芯片和功率放大器芯片内部都有两路功率放大通道，所述微波发射电路中，用于根据需求切换高增益大功率输出通道，或低增益低功率输出通道。3.如权利要求2所述的输出功率可切换的X波段T/R组件，其特征在于，所述电源管理芯片为所述多功能芯片提供低增益低功率通道和高增益大功率输出通道的两种发射通道的电源控制；并...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙斌，许建华，张理正，涂振斌，程隽隽，雷鸥，张鑫裴，
申请(专利权)人：上海航天电子通讯设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31