一种雷达固态发射机装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种雷达固态发射机装置，包括发射机，发射机包括前级功放模块化电路、推动级功放模块化电路和末级功放模块化电路，射频信号输入至前级功放电路放大后传输至推动级功放电路放大后传输至末级功放电路放大后经天线发射射频信号；还包括电源、散热单元和监控单元，所述电源为发射机供电，散热单元用于发射机的散热，监控单元用于监测发射机的功率并在发射机出现过热、过压、过流时进行切断保护。本实用新型专利技术采用固态化模式化集成化设计，减小体积，减小故障发生率，提高可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种雷达固态发射机装置
本技术涉及高空气象探测
，特别涉及一种雷达固态发射机装置。
技术介绍
在高空气象探测
，雷达是一种常用装备，风廓线气象雷达是一种新型大气遥感遥测气象雷达，根据大气折射率的不均导致电磁波的散射，通过其中大气中湍流散射造成返回电路波信号的多普勒频段，来测量风速、风向。风廓线气象雷达的主要组成部分之一为发射机，发射机要能够在给定的激励条件下，输出脉射信号经过馈线系统传输至天线并且辐射到外部空间，为气象雷达准备获得高空遥测数据提供发射信号。发射机在工作过程中功率较大，热量产生大，在长时间的工作后容易产生故障、失效等问题。
技术实现思路
针对上述问题，本技术提供了一种雷达固态发射机装置，应用于气象雷达中，其优点是具有高可靠性、核实化、体积小、效率高等特点。本技术的上述目的是通过以下技术方案实现的，一种雷达固态发射机装置，包括发射机，发射机包括前级功放模块化电路、推动级功放模块化电路和末级功放模块化电路，射频信号输入至前级功放电路放大后传输至推动级功放电路放大后传输至末级功放电路放大后经天线发射射频信号；还包括电源、散热单元和监控单元，所述电源为发射机供电，散热单元用于发射机的散热，监控单元用于监测发射机的功率并在发射机出现过热、过压、过流时进行切断保护。本技术进一步设置为，所述前级功放模块化电路包括功放模块A1和隔离器，用于将输入的射频脉冲信号进行功率放大；推动级功放模块化电路包括功放单元A2.1、A2.2、A2.3和一个功率分配器、一个功率合成器、一个隔离器，功放单元A2.1接收前级功放模块化电路的输出信号并传输至功率分配器，功率分配器将功放单元A2.1的输出信号经过功率分配后分别传输至功放单元A2.2和功放单元A2.3，功率合成器将功放单元A2.2和功放单元A2.3的输出信号合并后经隔离器隔离后输出；末级功放电路包括功放模块A3.1、A3.2、A3.3、A3.4和一个串馈式功率分配器、一个串馈式功率合成器、一个隔离器，串馈式功率分配器接收推动级功放模块化电路的输出信号并经过功率分配后传输至功放模块A3.1、A3.2、A3.3、A3.4，串馈式功率合成器将功放模块A3.1、A3.2、A3.3、A3.4的输出信号合并后经隔离器隔离后输出。本技术进一步设置为，所述功放模块A1、A2.1、A2.2、A2.3、A3.1、A3.2、A3.3、A3.4均为功率放大器。本技术进一步设置为，所述电源为低压直流开关电源，包括输出电压为+12V、+30V、+40V、+24V的电路电源输出。本技术进一步设置为，监控系统从末级功放电路检波脉冲电平并通过A\D转换送给发射机的控制终端。本技术进一步设置为，还包括机盒，发射机集成在盒体内，机盒底部设置散热器并设置风扇向散热器输送强风。综上所述，本技术的有益效果有：1.采用固态化模式化集成化设计，减小体积，减小故障发生率，提高可靠性；2.工作都在低电压状态，末级放大管的电源电压一般不会超过50V，可靠性更高；3.功率合成采用串馈合成技术，保证发射机的高可靠性，当其中有功率管损坏的时候，其它的功率管能够保全；4.工作稳定性好，环境适应能力强；频率不会出现偏差，脉冲输出幅度变化小，能工作在低温-40摄氏度到高温50摄氏度，不会出现异常情况。附图说明图1是发射装置组成框图。图2是发射机工作原理框图。图3是发射机三维效果图。图4是发射机内部布局图。图5是发射机外部接口布局。图6是插座分布图及特性。图7是前级20W模块电路。图8是推动级100W模块电路。图9是末级600W功放模块电路。图10是基片结构示意。图11是20W模块微带线路板仿真图。图12是TF-2板材微带线路板仿真图。图13是整体电路建模仿真。图14是建模仿真结果。图15是固态发射机电原理图。图中，1、机盒；2、散热器。具体实施方式下面结合附图详细说明本技术的具体实施方式。实施例：参考图1-，一种雷达固态发射机装置，用于风廓线气象雷达L波段的信号发射，其主要作用是能在给定的激励条件下，输出脉冲射频信号，经过馈线系统传输到天线并且辐射到外部空间，为风廓线气象雷达准确获得高空探测数据提供发射信号。本技术实施例中的雷达固态发射机装置包括发射机，参考图1，发射机包括前级功放模块化电路、推动级功放模块化电路和末级功放模块化电路，射频信号输入至前级功放电路放大后传输至推动级功放电路放大后传输至末级功放电路放大后经天线发射射频信号；还包括电源、散热单元和监控单元，所述电源为发射机供电，散热单元用于发射机的散热，监控单元用于监测发射机的功率并在发射机出现过热、过压、过流时进行切断保护。具体来说，参考图2，所述前级功放模块化电路包括功放模块A1和隔离器，用于将输入的射频脉冲信号进行功率放大，把频综源送来的1.3GHz射频脉冲信号，约10dBm，进行功率放大，使得射频脉冲峰值功率达到15W,约42dBm。前级功放模块化电路的前置放大器MAX3014与电源驱动模块4427等组成脉冲调制保护电路，和1.3GHz内调制的脉冲要高度同步，脉冲宽度要做到保护脉冲的宽度包住内调制的脉冲宽度。推动级功放模块化电路包括功放单元A2.1、A2.2、A2.3和一个功率分配器、一个功率合成器、一个隔离器，功放单元A2.1接收前级功放模块化电路的输出信号并传输至功率分配器，功率分配器将功放单元A2.1的输出信号经过功率分配后分别传输至功放单元A2.2和功放单元A2.3，功率合成器将功放单元A2.2和功放单元A2.3的输出信号合并后经隔离器隔离后输出。其中功放单元A2.1为推动级功放模块化电路的前置放大部分，输入脉冲峰值功率15W，输出脉冲峰值功率达到100W；功放单元A2.2、A2.3为推动级功放模块化电路的后置放大部分，输出脉冲峰值功率达到400W。末级功放电路包括功放模块A3.1、A3.2、A3.3、A3.4和一个串馈式功率分配器、一个串馈式功率合成器、一个隔离器，串馈式功率分配器接收推动级功放模块化电路的输出信号并经过功率分配后传输至功放模块A3.1、A3.2、A3.3、A3.4，串馈式功率合成器将功放模块A3.1、A3.2、A3.3、A3.4的输出信号合并后经隔离器隔离后输出。功放模块A3.1、A3.2、A3.3、A3.4选择600W的功放模块，所需要的视频输入功率大于80W，推动级功放模块化电路提供400W功率，在考虑损耗情况下，可以满足末级功放电路的工作要求。所述电源为低压直流开关电源，包括输出电压为+12V、+30V、+40V、+24V的电路电源输出。在充分考虑电磁兼容的情况下，采用一体化、机箱式封装设计，机箱内部电源使用模块化设计，具有高效率、高稳定性特点。监控系统从末级功放电路检本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种雷达固态发射机装置，其特征在于，包括发射机，发射机包括前级功放模块化电路、推动级功放模块化电路和末级功放模块化电路，射频信号输入至前级功放电路放大后传输至推动级功放电路放大后传输至末级功放电路放大后经天线发射射频信号；还包括电源、散热单元和监控单元，所述电源为发射机供电，散热单元用于发射机的散热，监控单元用于监测发射机的功率并在发射机出现过热、过压、过流时进行切断保护。/n

【技术特征摘要】
1.一种雷达固态发射机装置，其特征在于，包括发射机，发射机包括前级功放模块化电路、推动级功放模块化电路和末级功放模块化电路，射频信号输入至前级功放电路放大后传输至推动级功放电路放大后传输至末级功放电路放大后经天线发射射频信号；还包括电源、散热单元和监控单元，所述电源为发射机供电，散热单元用于发射机的散热，监控单元用于监测发射机的功率并在发射机出现过热、过压、过流时进行切断保护。


2.根据权利要求1所述的雷达固态发射机装置，其特征在于，所述前级功放模块化电路包括功放模块A1和隔离器，用于将输入的射频脉冲信号进行功率放大；推动级功放模块化电路包括功放单元A2.1、A2.2、A2.3和一个功率分配器、一个功率合成器、一个隔离器，功放单元A2.1接收前级功放模块化电路的输出信号并传输至功率分配器，功率分配器将功放单元A2.1的输出信号经过功率分配后分别传输至功放单元A2.2和功放单元A2.3，功率合成器将功放单元A2.2和功放单元A2.3的输出信号合并后经隔离器隔离后输出；末级功放电路包括功放模块A3.1、A3.2、A3.3、A3.4和一个串馈...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏波，欧阳倩，丁浩，胡浩，张晓平，宫和斌，侯维佳，陈茂军，吴伟，刘婷，胡霞，
申请(专利权)人：南京大桥机器有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32