基于GaN的X波段固态功放制造技术

本实用新型专利技术属于雷达系统设备领域，具体涉及一种基于GaN的X波段固态功放，其包括：电源变换及控制单元；放大单元，其与所述电源变换及控制单元连接；检测单元，其与所述电源变换及控制单元连接，所述检测单元与所述放大单元连接。本实用新型专利技术提供一种基于GaN的X波段固态功放，其适用于雷达系统的大功率探测，具有小电流功耗，功能集成度高的优点。

【技术实现步骤摘要】
基于GaN的X波段固态功放
本技术属于雷达系统设备领域，具体涉及一种基于GaN的X波段固态功放。
技术介绍
微波功率放大器从元器件分类主要分为行波管功率放大器和固态功率放大器。行波管功率放大器的输出功率大、覆盖频带宽，但使用寿命短，且由于使用的电压很高(达数千伏特)对电源设备要求较大并由此带来可靠性、安全性较低等问题，目前固态功率放大器由于有稳定性高、使用电压低等优点成为未来发展的方向。现有同类技术主要表现在体积大、耗热、功能单一，满足不了系统的要求，同类功放大致流程由外部射频信号送入功率放大器前级放大把小信号信号放大到一定功率后再送入激励级进一步放大功率，然后送入末级功放进行功率放大到规定的大信号，经隔离器进行驻波匹配后输出；一般的功率放大器只有简单的信号放大作用，除了体积大，电流耗散厉害，功能单一，很难满足系统的整体要求。为了实现解决上述问题，本技术采用了一种基于GaN的X波段固态功放。
技术实现思路
本技术的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。本技术还有一个目的是提供一种基于GaN的X波段固态功放，其适用于雷达系统的大功率探测，具有小电流功耗，功能集成度高的优点。为了实现根据本技术的这些目的和其它优点，本技术提供了一种基于GaN的X波段固态功放，包括：电源变换及控制单元；放大单元，其与所述电源变换及控制单元连接；检测单元，其与所述电源变换及控制单元连接，所述检测单元与所述放大单元连接。优选的是，所述电源变换及控制单元包括加电时序电路和负压电路，所述加电时序电路与所述负压电路连接，所述加电时序电路与所述负压电路均与所述放大单元连接，其中，所述加电时序电路输入+12V电压，所述负压电路输入-12V电压。优选的是，所述加电时序电路包括芯片EC5SBW-24D15、芯片MIC4422、芯片78M05、芯片78M15及线性稳压器MIC29502，所述芯片EC5SBW-24D15的通过管脚分别与所述芯片78M05、芯片78M15、线性稳压器MIC29502连接,所述芯片MIC4422通过所述芯片78M15与所述芯片EC5SBW-24D15连接；其中，所述芯片MIC4422和所述线性稳压器MIC29502组成调制电路。优选的是，所述负压电路包括芯片LM337,其与所述芯片EC5SBW-24D15连接。优选的是，所述放大单元包括射频开关和三级放大器，所述射频开关与所述三级放大连接，所述三级放大器包括第一级的单片HMC441、第二级的单片TGA2704SM、第三级的GaN功率管；其中，所述片HMC441、所述TGA2704SM与所述GaN功率管均与所述电源变换及控制单元连接。优选的是，所述射频开关的型号为HMC347。优选的是，所述检测单元包括检波器，所述检波器与所述放大单元连接。优选的是，所述检波器的型号为AD8317。优选的是，所述放大单元与所述电源变换及控制单元以分腔结构方式放置。本技术至少包括以下有益效果：1、本技术提供的基于GaN的X波段固态功放，其适用于雷达系统的大功率探测，具有体积小、小电流功耗，功能集成度高等优点。2、本技术提供的基于GaN的X波段固态功放，其所述放大单元与所述电源变换及控制单元以分腔结构方式放置，防止信号串扰。3、本技术提供的基于GaN的X波段固态功放，其可广泛应用于机载、船载、车载及弹载等军民用装备中，可推广度高。附图说明图1是本技术所述的基于GaN的X波段固态功放的整体结构示意图；图2是本技术所述电源变换及控制单元电路图；图3是本技术所述的放大单元的电平分配图；图4是本技术所述的放大单元的电路图；图5是本技术所述的检测单元的电路图。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在本说明书中，当一个元件被提及为“连接至或耦接至”另一个元件或“设置在另一个元件中”时，其可以“直接”连接至或耦接至另一元件或“直接”设置在另一元件中。或以其他元件介于其间的方式连接至或耦接至另一元件或设置在另一元件中，除非其被体积为“直接耦接至或连接至”另一元件或“直接设置”在另一元件中。此外，应理解，当一个元件被提及为“在另一元件上”、“在另一元件上方”、“在另一元件下”或“在另一元件下方”时，其可与另一元件“直接”接触或以其间介入有其他元件的方式与另一元件接触，除非其被提及为与另一元件直接接触。如图1所示，本技术提供了一种基于GaN的X波段固态功放，包括：电源变换及控制单元；放大单元，其与所述电源变换及控制单元连接；检测单元，其与所述电源变换及控制单元连接，所述检测单元与所述放大单元连接。所述电源变换及控制单元将系统提供的+12V，-12V转换成放大单元所需的-5V，+30V，+9V，+5V等电压，并控制放大单元的加电时序；所述放大单元将输入放大单元的射频信号放大到所需要的电平值，并输出到波导口，所述检测单元检测放大单元的输入信号和放大单元的输出信号是否在规定范围内，并将检测信号上报。本技术提供了体积小、重量轻、效率高、结构简单、稳定性好、可靠性高、不需要高压电源、安全系数高，且适用于雷达系统的大功率探测的基于GaN的X波段固态功放。在上述情况的基础上，又一个实施例，如图2所示，所述电源变换及控制单元包括加电时序电路和负压电路，所述加电时序电路与所述负压电路连接，所述加电时序电路与所述负压电路均与所述放大单元连接，其中，所述加电时序电路输入+12V电压，所述负压电路输入-12V电压。如图2所示，由于放大单元中单片和功率管要求先加栅压，再加漏压，所以在电源变换及控制单元设置加电时序电路，保证功率管加电时序，负压电路用来产生电路所需的-5V。具体的，如图2所示，所述加电时序电路包括芯片EC5SBW-24D15、芯片MIC4422、芯片78M05、芯片78M15及线性稳压器MIC29502，所述芯片EC5SBW-24D15的通过管脚分别与所述芯片78M05、芯片78M15、线性稳压器MIC29502连接,所述芯片MIC4422通过所述芯片78M15与所述芯片EC5SBW-24D15连接，还包括NPN功率管，所述NPN功率管的栅极与所述芯片78M05和所述负压电路连接，所述NPN功率管的漏极与所述芯片EC5SBW-24D15和所述线性稳压器MIC29502连接；其中，所述芯片MIC4422和所述线性稳压器MIC29502组成调制电路。系统提供电源电压为±12V，而放大单元需要+5V，-5V，+9V，+30V，因而在电源变换及控制单元，采用EC5SBW-24D15，MIC29502，78M05，78M15产生所需的+30V，+9V，+5V及+本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于GaN的X波段固态功放，其特征在于，包括：/n电源变换及控制单元；/n放大单元，其与所述电源变换及控制单元连接；/n检测单元，其与所述电源变换及控制单元连接，所述检测单元与所述放大单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于GaN的X波段固态功放，其特征在于，包括：
电源变换及控制单元；
放大单元，其与所述电源变换及控制单元连接；
检测单元，其与所述电源变换及控制单元连接，所述检测单元与所述放大单元连接。


2.如权利要求1所述的基于GaN的X波段固态功放，其特征在于，所述电源变换及控制单元包括加电时序电路和负压电路，所述加电时序电路与所述负压电路连接，所述加电时序电路与所述负压电路均与所述放大单元连接，其中，所述加电时序电路输入+12V电压，所述负压电路输入-12V电压。


3.如权利要求2所述的基于GaN的X波段固态功放，其特征在于，所述加电时序电路包括芯片EC5SBW-24D15、芯片MIC4422、芯片78M05、芯片78M15及线性稳压器MIC29502，所述芯片EC5SBW-24D15的通过管脚分别与所述芯片78M05、芯片78M15、线性稳压器MIC29502连接,所述芯片MIC4422通过所述芯片78M15与所述芯片EC5SBW-24D15连接；
其中，所述芯片MIC4422和所述线性稳压器MIC29502组成调制电路。


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【专利技术属性】
技术研发人员：尚雷刚，杨彬，
申请(专利权)人：中电科西北集团有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61