大功率场效应管功放模块制造技术

大功率场效应管功放模块，包括功率放大电路、耦合器和负反馈电路构成，功率放大电路是一对ＭＲＦ１５１或ＳＤ２９３３场效应管，模块的输入射频信号经过一个耦合器并联分成两路连接ＭＲＦ１５１或ＳＤ２９３３场效应管的输入端，供给两个场效应管放大，场效应管输出信号再经耦合器传输到下级负载，从耦合器输出反馈信号连接两个场效应放大器的输入端作为负反馈电路。本实用新型专利技术满足了大功率通信发射机的通信要求。把握了功放模块发展趋势，改善了综合通信系统的指标性能。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无线电通信。涉及大功率电台发射使用的大功率场效应管功放模 块，尤其是几百瓦级大功率场效应管功放模块。二、
技术介绍
是为了满足某短波通信系统，需要大功率的功放模块。其发射功率在100-500瓦。 尤其是150和300W规格的大功率功放模块。该模块要求在满足整机带内互调失真 <-30dB，宽带噪声指标也有很高的要求，而现有的相同功率等级的短波雷达发射机使用 的BJT功放模块在重量体积上都难以符合要求，并且在互调以及谐波等指标上有很大差 异。而最好要求单个模块在整个短波频段内的互调失真<-35至-40dB;而以前的BJT放 大模块在各个指标上都有5-10dB的差距。而使功放单元集成度大大提高，使得功放的体积得以压縮，并且增强了单个模块的 独立性是大功率功放模块的设计目标。三、
技术实现思路
本技术目的是，提出一种满足整机带内互调失真小，宽带噪声指标低，显著地 提高模块的互调、谐波等指标性能，改善了模块的安全稳定性，增强模块的集成度、独 立性和互换性。模块输入信号20 mW 40mW，最大能输出150W至300W。从而满足大 功率通信发射机的通信要求。本技术的目的是这样实现的大功率场效应管功放模块，包括功率放大电路、 耦合器和负反馈电路构成，功率放大电路是一对MRF151或SD2933场效应管，模块的 射频输入信号经过一个耦合器并联分成两路连接MRF151或SD2933场效应管的输入端， 供给两个场效应管放大，场效应管输出信号再经耦合器传输到下级负载；从耦合器输出 反馈信号连接放大器的输入作为负反馈电路。设有作为静态工作点电压的偏置键控电路连接场效应管偏置电路。当键控信号串联 一二极管连接场效应管放大电路，放大电路的输出串联二极管和可调电阻再连接场效应 管的G极电压。放大的信号也可以通过传输器合成输出，放大部分使用40至55V直流供电，保证 了大功率的输出。本技术采用模块输入信号20mW 40mW，输出150-500W。本技术的改进是设有控制部分和电路保护部分；控制部分主要包括偏置键控 电路和输出功率检测、过流检测电路，从而对输入信号大小、静态工作点进行控制和调 整；电路保护部分主要包括了电源保护和过温保护，是对各级功放器件提供保护。本技术的改进还包括设有输出功率检测电路输出信号连接至检测二极管，再接放大电路和一分压电阻得到功率检测值的电压值。所述放大电路输出端接LED或蜂鸣器。输出功率检测是对输出信号的接检测二极管经二极管的检波，再连接放大电路输 出端接一串联电阻得到一个为功率检测值的电压值，尤其是通过分压电阻间接出二极管。 输出端接一串联电阻之间接取样电阻和放大电路并接显示LED或蜂鸣器。本技术集成了偏置键控、过温保护、采用高稳定集成电路控制电源保护，并且 由于场效应管的负温度系数，所以有更好的安全性，稳定性。模块采用了铝合金散热片， 保证了在高功率集中情况下模块的散热性。采用大功率场效应管放大电路，精确调整对 管性能的一致性，大大提高了输出信号的谐波、互调等指标。这样设计使功放单元集成 度大大提高，使得功放的体积得以压縮，并且增强了单个模块的独立性。本技术的特点是满足了大功率通信发射机的通信要求。把握了的功放模块发 展趋势，解决了器件的供求问题，缓解了对于市场上BJT管的依赖性。该技术已运用于大功率短波通信系统中，改善了综合通信系统的指标性能。四、 附图说明图1所示各个电路部分之间的相互连接框图图2射频放大部分电路图图3是偏置键控部分电路图图4是输出功率检测示意图图5是过流检测保护电路图图6是电源保护电路图五具体实施方式图1框图给出了各个电路部分之间的相互连接关系；图2所示的放大部分是整个模 块的核心部分，也是真正实现大功率放大的部分，主要器件是两个MRF151 (或SD2933) 场效应管。本技术设有自动电平控制电路、即ALC电路，模块输入的射频信号连接 自动电平控制电路，自动电平控制电路的控制电压端连接功率检测电路。模块输入的射 频信号进入推动放大部分，首先经过ALC电路，ALC控制电压来自驻波比计功率检测输 出，输出在控制板放大后送至放大模块，当电压变正时，串联接地的二极管V2逐渐导通， 输入到MRF151 (或SD2933)的信号就会变小。然后经过一个耦合器Tl分成两路供给 两个功率管进行放大，再经T2传输到最后的末级放大部分。由于采用了甲乙类放大电路， 提高了功率利用率，但是会产生波形失真现象，所以采用负反馈电路，牺牲了一部分功 率来改善波形。放大信号通过T3传输器合成输出，该级对信号放大24dB。放大部分使 用48V直流供电，保证了大功率的输出。图3所示的偏置键控部分是用于场效应管的静态工作点设置。当键控信号是低电平 时，二极管V12导通，28V经集成块后输出12V。再经过V8、 R34、 R1得到V1的G级 电压，同样经过V7、 R23、 R12可得到V3的G级电压。分别调整电位器R34和R23就 可以设置场效应管VI和V3的静态工作点。当键控信号是高电平时，二极管V12不导通， 此时场效应管VI和V3的G级电压为零，放大电路不起作用。图4所示的输出检测是对输出信号的检测，经二极管V6的检波，再经一个集成块 N2放大和R18得到一个电压值为功率检测值，集成块N2放大倍数可通过电位器R9调 整。同时当有信号被放大后，经R17、 Nl、 R19得到一个低电平，使得功率指示(即发 光二极管V60)亮。当没有信号时，因N1的作用使得V32的两端都为高电平，使得功 率指示(即发光二极管V60)不亮。图5所示的过流检测是一个保护电路，当模块电流过大时，电流取样正、负的差值 就会变大，经R24、 R25、 R26、 V9到V10输出，此时模块就会自动降低输入值减少电 流，达到保护作用。其中电位器R24可调整过流检测临界点。图6所示的是一个电源保护电路。当互锁信号为高电平时，经集成块N1使电源关 闭，即50V直流电源断，放大电路不起作用，同时使得故障指示(即发光二极管V59) 亮。当互锁信号为低电平时，50V直流电源正常，放大电路也正常工作，使得故障指示 (即发光二极管V59)不亮。我们选择两个放大倍数，导通电压上基本一致的MRF151场效应管或SD2933场效 应管，并且在反馈电路上进行精细的器件选择，反馈电阻的差值保证在0.05Q以内。由 于加强了对两路反馈电路的平衡对称控制，以及MRF151场效应管或SD2933管本身的 优异性能，使得功放的互调以及谐波指标大大提高。输出信号经过低通滤波器的滤波，消除了高次谐波。通过定向耦合器检测正反向功 率，根据大小对输入信号进行放大衰减，并且把数据送给整机控制器对机器进行控制。 还有温度检测电路防止了模±央由于过热引起的损坏。权利要求1、大功率场效应管功放模块，包括功率放大电路、耦合器和负反馈电路构成，其特征是功率放大电路是一对MRF151或SD2933场效应管，模块的射频输入信号经过一个耦合器并联分成两路连接MRF151或SD2933场效应管的输入端，供给两个场效应管放大，场效应管输出信号再经耦合器传输到下级负载，从耦合器输出反馈信号连接两个场效应放大器的输入端作为负反馈电路。2、本文档来自技高网...

【技术保护点】
大功率场效应管功放模块，包括功率放大电路、耦合器和负反馈电路构成，其特征是功率放大电路是一对ＭＲＦ１５１或ＳＤ２９３３场效应管，模块的射频输入信号经过一个耦合器并联分成两路连接ＭＲＦ１５１或ＳＤ２９３３场效应管的输入端，供给两个场效应管放大，场效应管输出信号再经耦合器传输到下级负载，从耦合器输出反馈信号连接两个场效应放大器的输入端作为负反馈电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：花兆宁，
申请(专利权)人：熊猫电子集团有限公司，南京熊猫电子股份有限公司，南京熊猫汉达科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]