一种Ku波段功率放大器组件制造技术

本发明专利技术涉及一种Ku波段功率放大器组件，包括前级功放组件、若干个末级功放组件、控制保护单元；前级功放组件的输入连接信号源射频信号的输出，前级功放组件的输出分别连接若干个末级功放组件，末级功放组件的输出连接发射天线；控制保护单元用于对前级功放组件、末级功放组件进行供电。本发明专利技术能够实现射频信号同时输出，输出功率大，体积小。

A Ku band power amplifier module

【技术实现步骤摘要】
一种Ku波段功率放大器组件
本专利技术涉及一种Ku波段功率放大器组件，属于发射组件、有源靶标模拟

技术介绍
2015年我国《国防白皮书—中国的军事战略》明确提出提高军事训练实战化水平，深入开展模拟仿真训练，加大复杂电磁环境下训练力度要求。为检验导弹的作战性能，需要真实模拟敌航母编队以及武器系统在交战时的运动特性、散射特性、雷达辐射特性以及电磁干扰环境等。基于此，我军提出了模拟假想舰载电子干扰系统需求，接收雷达发射的信号，并产生所需要的电子干扰信号，为雷达以及雷达导引头的外场试验提供电子干扰环境信号，用于试验被试雷达导引头在干扰条件下的作战能力。其中功率放大器组件作为舰载电子干扰系统中至关重要的部件，其性能直接决定了整个模拟系统的性能指标。而对功率放大器组件的工作频率、工作效率、输出功率、集成化程度、状态回读状态回读功能的研究与设计，具有重要的工程价值和现实意义。目前10-18GHz固态功率放大器组件存在很多问题，归结如下，1)功放组件单端口输出功率小；2)功放组件的工作频段窄；3)功放组件的线性动态低；4)功放组件的工作效率低；5)功放组件输出端口数量少、不可控；6)功放组件的体积大、集成化程度低；因此，迫切的需要一种新的技术方案解决现有技术中存在的技术问题。专利技术专利内容为了解决上述技术问题，本专利技术专利提供一种Ku波段功率放大器组件，解决了功放组件单端口输出功率小，功放组件输出端口数量少的问题。本专利技术专利采用如下技术方案：一种Ku波段功率放大器组件，包括前级功放组件、若干个末级功放组件、控制保护单元；前级功放组件的输入连接信号源射频信号的输出，前级功放组件的输出分别连接若干个末级功放组件，末级功放组件的输出连接发射天线；控制保护单元用于对前级功放组件、末级功放组件进行供电。进一步的，所述末级功放组件包括壳体Ⅱ、馈电单元Ⅱ、依次连接的第一放大单元、隔离器、第二放大单元、六路功率分配器Ⅱ、第三放大单元；第一放大单元的输入连接前级功放组件的输出口、输出连接隔离器的输入，隔离器的输出连接第二放大单元的输入，第二放大单元的输出连接六路功率分配器Ⅱ输入，六路功率分配器Ⅱ的输出分别连接6个第三放大单元输入端，第三放大单元输出端连接发射天线；馈电单元Ⅱ的输入连接于控制保护单元输出，馈电单元Ⅱ的输出分别连接第一放大单元、第二放大单元、第三放大单元的栅极、漏极；第一放大单元、隔离器、第二放大单元、六路功率分配器Ⅱ、第三放大单元及馈电单元Ⅱ安装于壳体Ⅱ中，末级功放组件输出端口之间间距为20mm。进一步的，所述第三放大单元，输出功率最大为+43dBm，第三放大单元功放芯片之间间距为20mm。进一步的，所述第二放大单元，输出功率最大为+39dBm。进一步的，所述第一放大单元，输出功率最大为+23dBm。进一步的，所述隔离器，工作频段为10-18GHz，插入损耗为1.0dB。进一步的，所述前级功放组件包括壳体Ⅰ、馈电单元Ⅰ、依次连接的第四放大单元、六路功率分配器Ⅰ；第四放大单元、馈电单元Ⅰ、六路功率分配器Ⅰ安装于壳体Ⅰ中；第四放大单元的输入连接于信号源射频信号的输出，第四放大单元的输出连接六路功率分配器Ⅰ的输入端，六路功率分配器Ⅰ的输出分别连接于若干个末级功放组件的输入；馈电单元Ⅰ的输入连接于控制保护单元的输出，馈电单元Ⅰ的输出连接于第四放大单元的栅极和漏极。进一步的，还包括散热单元，所述散热单元包括液冷源和水冷板，壳体Ⅱ安装于水冷板上，液冷源用于为水冷板提供冷源。进一步的，还包括译码单元，译码单元用于给控制保护单元下发译码后的控制指令。进一步的，末级功放组件所选取功放芯片为GaN材质。本专利技术的有益效果是：本专利技术能够实现射频信号同时输出，输出端口多，功放组件单端口输出功率大；Ku波段功放组件能够实现最多36路射频信号同时输出；通过控制保护单元为前级和末级功放组件上电；Ku波段功放组件输出端口间距为20mm，实现了Ku波段功放组件的小型化；Ku波段功放组件工作频段最宽为10GHz～18GHz；Ku波段功放组件具备良好线性动态：≥60dB；通过对前级功放组件设置不同的输入功率，实现末级功放组件不同输出功率，且末级功放组件最大输出功率大，≥20W；通过末级功放组件所选取功放芯片为GaN(氮化镓)材质，Ku波段功放组件工作效率高，≥50％；根据功放芯片间距小(20mm)及发热密度大(600W/cm2)，Ku波段功放组件采用水冷散热，Ku波段功放组件散热能好、可靠性高。附图说明图1是本专利技术具体实施方式中的一种功率放大器组件原理图；具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述：如图1所示：一种Ku波段功率放大器组件，包括1个前级功放组件、6个末级功放组件、1个控制保护单元；所述末级功放组件包括壳体Ⅱ、馈电单元Ⅱ、依次连接的0.1W放大单元Ⅱ(即第一放大单元)、隔离器、4W放大单元(即第二放大单元)、六路功率分配器Ⅱ、20W放大单元(即第三放大单元)；0.1W放大单元Ⅱ的输入连接前级功放组件的输出口、输出连接隔离器的输入，隔离器的输出连接4W放大单元的输入，4W放大单元的输出连接六路功率分配器Ⅱ输入，六路功率分配器Ⅱ的输出分别连接6个20W放大单元输入端，20W放大单元输出端连接发射天线；馈电单元Ⅱ输入连接于控制保护单元输出、输出分别连接于0.1W放大单元Ⅱ、4W放大单元、20W放大单元的栅极、漏极；0.1W放大单元Ⅱ、隔离器、4W放大单元、六路功率分配器Ⅱ、20W放大单元及馈电单元Ⅱ安装于壳体Ⅱ中，末级功放组件输出端口之间间距为20mm。20W放大单元，用于将输入信号功率放大到至少20W，根据空间辐射需求，输出功率最大为+43dBm，20W放大单元中功放芯片之间间距为20mm，能够实现60dB线性动态及输出功率调节步进1.0dB，所选功放芯片为GaN材质，可以选择型号为WFDN100180-P43，生产厂家为中国电子科技集团公司第五十五研究所，增益为17dB,输入功率最大为+26dBm,选取A类状态工作。六路功率分配器Ⅱ，将4W放大单元输出信号等幅等相功分为6路输出，插入损耗为13.0dB，输出功率最大为+26dBm，输入功率最大为+39dBm。4W放大单元，用于将输入信号功率放大到至少4W，考虑到为20W放大单元提供足够的驱动功率，4W放大单元输出功率最大为+39dBm，能够实现80dB线性动态及输出功率调节步进1.0dB，所选功放芯片为GaAs材质，可以选择型号为WFD060180-P39，生产厂家：中国电子科技集团公司第五十五研究所，增益为17dB，输入功率最大为+22.0dBm，选取A类状态工作。隔离器，所选隔离器型号是南京拓邦电子科技有限公司所研制的TBG902P1-M，工作频段为10-18GHz，插入损耗为1.0dB，避免0.1W放大单元Ⅱ输出端因开路而导致损坏，同时也改善了4W放大单元的输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Ku波段功率放大器组件，其特征在于，包括前级功放组件、若干个末级功放组件、控制保护单元；前级功放组件的输入连接信号源射频信号的输出，前级功放组件的输出分别连接若干个末级功放组件，末级功放组件的输出连接发射天线；控制保护单元用于对前级功放组件、末级功放组件进行供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种Ku波段功率放大器组件，其特征在于，包括前级功放组件、若干个末级功放组件、控制保护单元；前级功放组件的输入连接信号源射频信号的输出，前级功放组件的输出分别连接若干个末级功放组件，末级功放组件的输出连接发射天线；控制保护单元用于对前级功放组件、末级功放组件进行供电。


2.根据权利要求1所述的一种Ku波段功率放大器组件，其特征在于，所述末级功放组件包括壳体Ⅱ、馈电单元Ⅱ、依次连接的第一放大单元、隔离器、第二放大单元、六路功率分配器Ⅱ、第三放大单元；第一放大单元的输入连接前级功放组件的输出口、输出连接隔离器的输入，隔离器的输出连接第二放大单元的输入，第二放大单元的输出连接六路功率分配器Ⅱ输入，六路功率分配器Ⅱ的输出分别连接6个第三放大单元输入端，第三放大单元输出端连接发射天线；馈电单元Ⅱ的输入连接于控制保护单元输出，馈电单元Ⅱ的输出分别连接第一放大单元、第二放大单元、第三放大单元的栅极、漏极；第一放大单元、隔离器、第二放大单元、六路功率分配器Ⅱ、第三放大单元和馈电单元Ⅱ安装于壳体Ⅱ中，末级功放组件输出端口之间间距为20mm。


3.根据权利要求2所述的一种Ku波段功率放大器组件，其特征在于，所述第三放大单元，输出功率最大为+43dBm，第三放大单元功放芯片之间间距为20mm。


4.根据权利要求2所述的一种Ku波段功率放大器组件，其特征在于，所述第二放大单元，输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊顶，沈金亮，吕刚，
申请(专利权)人：南京长峰航天电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32