一种P波段超宽带发射模块制造技术

本发明专利技术公开了一种P波段超宽带发射模块，包括：置于热沉基板下层的调制器、前级放大器；所述调制器和前级放大器组成信号输入模块，用于接收外部激励信号将其转换为工作信号并输出至信号处理模块；置于所述热沉基板上层的输入匹配电路、功率管和输出匹配电路；所述信号处理模块由输入匹配电路、功率管和输出匹配电路组成，用于接收所述工作信号，对其进行匹配和放大处理后输出至驻波监测电路转换为数字信号输出，本发明专利技术采用LC谐振电路与平面巴伦结合实现阻抗匹配的方式，缩小了发射模块的体积；将功率管与调制器分别置于热沉基板的上层和下层，金属质热沉基板使得所述调制器免受电磁干扰，实现了电磁干扰隔离。实现了电磁干扰隔离。实现了电磁干扰隔离。

【技术实现步骤摘要】
一种P波段超宽带发射模块


[0001]本专利技术涉及通信领域。具体的，涉及一种P波段超宽带发射模块。

技术介绍

[0002]发射模块是固态发射机或相控阵TR组件的重要组成部分，传统的发射模块包括：前级放大器、输入匹配电路、功率管、输出匹配电路等，传统的P波段发射模块使用同轴传输线变压器(TLT)作为输出匹配电路形式，成本高且制造工艺性差；而取代TLT的微带平衡
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不平衡变换器由四分之一波长的耦合线组成，由于在数十兆至数百兆赫兹工作频率下，其工作波长较长，体积较大，目前，急需一种能够解决上述问题的技术方案。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题至少之一，本专利技术的一个目的在于提供一种P波段超宽带发射模块，包括：
[0004]置于热沉基板下层的调制器、前级放大器；所述调制器和前级放大器组成信号输入模块，用于接收外部激励信号将其转换为工作信号并输出至信号处理模块；
[0005]置于所述热沉基板上层的输入匹配电路、功率管、输出匹配电路；所述信号处理模块由输入匹配电路、功率管和输出匹配电路组成，用于接收所述工作信号，对其进行匹配和放大处理后输出至驻波监测电路转换为数字信号输出。
[0006]所述外部激励信号包括TTL信号、直流电压信号和射频激励信号；
[0007]所述调制器的第一输入端接收TTL信号，第二输入端接收直流电压信号，所述调制器依据所述TTL信号将所述直流电压信号进行滤波和射频隔离生成所述功率管的漏极工作电压；
[0008]所述调制器的第二输出端用于输出所述功率管的栅极偏置电压。
[0009]所述漏极工作电压用于控制所述功率管工作态与关断态的切换；
[0010]所述栅极偏置电压用于控制所述功率管的C类工作状态。
[0011]所述前级放大器用于接收所述射频激励信号并将其放大后输出至所述输入匹配电路的第三输入端；
[0012]所述输入匹配电路将放大后的射频激励信号转换为相同幅度相位相差180度的两路信号并经过部分LC匹配后输出至所述功率管的栅极，所述功率管的源极接地；
[0013]所述部分LC指平面巴伦与LC谐振电路的结合，所述平面巴伦和LC谐振电路共同实现阻抗的匹配。
[0014]所述功率管放大所述两路信号后输出至所述输出匹配电路，所述输出匹配电路将输入的两路信号匹配后合成转换为一路射频信号。
[0015]所述驻波监测电路用于将所述输出匹配电路输出的射频信号转换为数字信号输出。
[0016]所述驻波监测电路由双定向耦合器、检波器和A/D转换器组成；
[0017]所述输出匹配电路输出的射频信号依次经过所述双定向耦合器、检波器和A/D转换器转换为数字信号后输出。
[0018]所述双定向耦合器将所述射频信号耦合为主功率信号和反射功率信号；所述主功率信号经过所述检波器形成模拟信号后进入所述A/D转换器生成数字信号后输出。
[0019]优选的，所述双定向耦合器和检波器置于所述热沉基板的上层；所述A/D转换器置于所述热沉基板的下层。
[0020]本专利技术的有益效果如下：
[0021]本专利技术提供的一种P波段超宽带发射模块，采用平面巴伦耦合谐振形式的输入匹配电路与输出匹配电路，数字化驻波监测，同时将部分电路内嵌于热沉基板的底面，分层放置，解决传统P波段发射模块体积大、工艺性低的问题。
附图说明
[0022]图1示出了本专利技术的一个实施例提供的一种P波段超宽带发射模块的示意图。
具体实施方式
[0023]为了更清楚地说明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。
[0024]本专利技术的一个实施例提出的一种P波段超宽带发射模块，如图1所示，包括：调制器1、前级放大器2、输入匹配电路3、功率管4、输出匹配电路5，还包括：驻波监测电路6、热沉基板10。
[0025]所述驻波监测电路6由双定向耦合器7、检波器8和A/D转换器9组成。
[0026]所述调制器1和前级放大电路2组成了信号输入模块，用于接收外部激励信号将其转换为工作信号并输出至信号处理模块；所述信号处理模块由输入匹配电路3、功率管4和输出匹配电路5组成，用于接收所述工作信号，对其进行匹配和放大处理后输出至驻波监测电路转换为数字信号输出。
[0027]调制器1的低压输出端与前级放大器2的电源端连接，调制器1的负压输出端通过输入匹配电路3与功率管4的栅极连接，调制器1的高压输出端通过输出匹配电路5与功率管4的漏极连接；
[0028]前级放大器2的输出端与输入匹配电路3的输入端连接，输入匹配电路3的输出端与功率管4的栅极连接，功率管4的漏极与输出匹配电路5的输入端连接，功率管4的源极接地；输出匹配电路5的输出端与驻波监测电路6的输入端连接；驻波监测电路6中，双定向耦合器7的输出端与检波器8的输入端连接，检波器8的输出端与A/D转换器(模数转换器)9的输入端连接。
[0029]调制器1、前级放大器2、A/D转换器9内嵌安装于热沉基板10的下层，输入匹配电路3、功率管4、输出匹配电路5、双定向耦合器7和检波器8安装于热沉基板10上层；所述热沉基板10为金属质热沉基板，用于实现快速均温散热与电磁干扰隔离。
[0030]所述发射电路工作时，调制器1的低压输出端提供前级放大器2的工作电压；调制器1的负压输出端输出功率管4所需的栅极偏置电压，所述栅极偏置电压通过所述输入匹配
电路接入功率管4栅极，以控制功率管4的C类工作状态；同时调制器1依据第一输入端接收的TTL信号，将第二输入端接收的直流电压进行滤波与射频隔离后，转换为功率管4所需的漏极工作电压，由高压输出端输出，所述漏极工作电压通过所述输出匹配电路5接入功率管4漏极，以控制功率管4的工作态和关断态；所述直流电压为40V
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46V的直流电压；所述C类工作状态的工作效率能达到70％
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80％，提高了电路的工作效率。
[0031]来自外部的射频激励信号RF in输入至前级放大器2进行放大，前级放大器2输出放大后的射频激励信号至输入匹配电路3，在输入匹配电路3中经部分LC(谐振)匹配转换为幅度相同、相位相差180度的两路信号输入功率管4，功率管放大所述两路信号，将两路信号输出至输出匹配电路5，在输出匹配电路5中经部分LC匹配后合成为一路大功率射频信号，所述大功率射频信号至驻波监测电路6后往外辐射。驻波监测电路6内部的双定向耦合器7将输入的大功率射频信号耦合出毫瓦级的主功率与反射功率，送至检波器8形成模拟电平信号，所述模拟信号由A/D转换器9转为数字信号输出。
[0032]所述部分LC指平面巴伦与LC谐振电路的结合，所述平面巴伦和LC谐振电路共同实现阻抗的匹配
[0033]在一个具体的实施例中，所述P波段超宽带发射模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种P波段超宽带发射模块，其特征在于，包括：置于热沉基板下层的调制器和前级放大器；所述调制器和前级放大器组成信号输入模块，用于接收外部激励信号将其转换为工作信号并输出至信号处理模块；置于所述热沉基板上层的输入匹配电路、功率管和输出匹配电路；所述信号处理模块由输入匹配电路、功率管和输出匹配电路组成，用于接收所述工作信号，对其进行匹配和放大处理后输出至驻波监测电路转换为数字信号输出。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述外部激励信号包括TTL信号、直流电压信号和射频激励信号；所述调制器的第一输入端接收所述TTL信号，第二输入端接收所述直流电压信号，所述调制器依据所述TTL信号进行所述直流电压信号的滤波和射频隔离生成所述功率管的漏极工作电压；所述调制器的第二输出端用于输出所述功率管的栅极偏置电压。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述漏极工作电压用于控制所述功率管工作态与关断态的切换；所述栅极偏置电压用于控制所述功率管的C类工作状态。4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述前级放大器用于接收所述射频激励信号并将其放大后输出至所述输入匹配电路的第三输入端；所述输入匹配电路将...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆峰，
申请(专利权)人：北京无线电测量研究所，
类型：发明
国别省市：