一种Ka波段功率放大器制造技术

本实用新型专利技术属于功率放大器技术领域，公开了一种Ka波段功率放大器，包括射频装置、电源处理及控制装置；射频装置设置有驱动级放大器、增益控制器和末级放大器，驱动放大器、增益控制器及末级放大器通过微带线键合方式连接，末级放大器另一端与射频输出口连接；电源处理及控制装置设置有采集电路、稳压电路、温度补偿电路、负电保护电路和外部控制电路。本实用新型专利技术提供了一种Ka波段功率放大器，满足全国产化需求，满足大功率信号输出，带内平坦度，具有负电保护措施，可实现温度、电流、电压、功率输入输出监控功能，可实现栅压自动调节以及手动调节功能；高低温工作条件下增益补偿功能，可实现对射频放大器供电控制、增益控制功能。实现对射频放大器供电控制、增益控制功能。实现对射频放大器供电控制、增益控制功能。

【技术实现步骤摘要】
一种Ka波段功率放大器


[0001]本技术属于功率放大器
，尤其涉及一种Ka波段功率放大器。

技术介绍

[0002]目前，现有Ka波段功率放大器(27GHz～34GHz)大多采用国外芯片完成控制及射频链路传输；且目前技术转换效率较低，随环境温度变化发射功率不稳定，带内平坦度较差；目前Ka波段功率放大器装配复杂成本高。一般功率放大器仅具备单重负电保护机制，同时在调试过程中，需注意功率放大器栅极、漏极电压加电顺序。
[0003]目前应用环境下，近地卫星载荷的数据接收和卫星平台测控任务组件增多，为提高天基物联网系统商业卫星的应用价值，需要建设完备的地面测控网，同时具备远程监控功能。用户对接收和发射能力提出更高的要求，其中功率放大器扮演着不可或缺的角色，Ka波段功率放大器应用前景广阔。但是现有的Ka频段功放存在国产化程度低，制作成本高，输出功率小，带内平坦度较差，环境适应稳定性较差，输出信号幅度稳定性差，转换效率低，工作带宽窄等问题。
[0004]通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
[0005]现有的Ka频段功放制作成本高，输出功率小，带内平坦度较差，环境适应稳定性较差，输出信号幅度稳定性差，转换效率低，工作带宽窄。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种Ka波段功率放大器。
[0007]本技术是这样实现的，一种Ka波段功率放大器设置有：
[0008]射频装置、电源处理及控制装置；
[0009]所述射频装置设置有驱动级放大器、增益控制器和末级放大器，驱动放大器、增益控制器及末级放大器通过微带线键合方式连接，所述末级放大器另一端与射频输出口连接；
[0010]所述电源处理及控制装置设置有采集电路、稳压电路、温度补偿电路、负电保护电路和外部控制电路。
[0011]进一步，所述增益控制器设置有温度补偿芯片和衰减芯片。
[0012]进一步，所述驱动放大器及末级放大器两端分别连接有输入端耦合监控电路和输出端耦合监控电路，耦合监控电路可将放大器输入输出功率值反馈给外部电源处理及控制装置。
[0013]进一步，所述射频输出口采用BJ320波导输出。
[0014]进一步，所述稳压电路设置有依次连接的LDO稳压芯片、逆变器和EMI芯片。
[0015]进一步，所述温度补偿电路设置有相互连接的温度传感器和调谐电阻。
[0016]进一步，所述负电保护电路设置有时序芯片、模拟开关、三极管和MOS管。
[0017]进一步，所述电源处理及控制装置下端安装有散热齿。
[0018]结合上述的技术方案和解决的技术问题，请从以下几方面分析本技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
[0019]第一，针对上述现有技术存在的技术问题以及解决该问题的难度，紧密结合本技术的所要保护的技术方案以及研发过程中结果和数据等，详细、深刻地分析本技术技术方案如何解决的技术问题，解决问题之后带来的一些具备创造性的技术效果。具体描述如下：
[0020]本技术提供了一种Ka波段(27GHz～34GHz)功率放大器，满足全国产化需求，满足大功率信号输出(≥10W)，带内平坦度(≤
±
1dB)，具有负电保护措施，可实现温度、电流、电压、功率输入输出监控功能，可实现栅压自动调节以及手动调节功能；高低温工作条件下增益补偿功能，可实现对射频放大器供电控制、增益控制功能。
[0021]本技术过程中除了具备时序控制电路外还具备了双层保护机制。当系统上电时，功率芯片栅极电压处于截止电压状态，功率芯片无法正常工作。通过外部控制电路将控制信号发送给开关电路及三极管使栅极电压处于正常时，时序芯片输出低电平将MOS管开启，从而控制功放正常工作；当栅极电压不正常时，时序芯片输出为高电平，MOS管无法正常开启，功放不工作。
[0022]第二，把技术方案看做一个整体或者从产品的角度，本技术所要保护的技术方案具备的技术效果和优点，具体描述如下：
[0023]本技术具备双重保护机制，确保功率放大器处于稳定可控状态，采用模块化设计，方便装配及维修。Ka波段功率放大器的最大输出功率不小于10W，转换效率可达到30％以上。
[0024]环境温度变化时，尤其是高温状态，一般情况下功率放大器输出功率会随之减小，导致系统信号不稳定，从而影响通信质量，达不到用户使用要求。此次充分考虑环境温度的影响，增加了温度补偿方式，包含射频链路中的增益控制部分以及控制电路中的温度补偿电路，射频链路中的增益控制部分包含温度补偿芯片及衰减芯片，温度补偿芯片可调节功率放大器在环境温度变化情况下的幅度稳定性，衰减芯片可保证功率放大器输出信号在带内的一致性，同时调整芯片间匹配度改善信号驻波。控制电路中的温度补偿电路与功率放大器连接，在环境温度发生变化时，将功率放大器栅极电压进行调整，控制栅极电压大小至功率放大器的信号输出幅度最大，以实现功率放大器幅度补偿的功能。温度补偿电路可通过温度传感器自动调节电阻从而改变功率放大器栅极电压，也可以通过手动调节方式调整改变功率放大器栅极电压。
附图说明
[0025]图1是本技术实施例提供的Ka波段功率放大器的结构示意图；
[0026]图2是本技术实施例提供的Ka波段功率放大器的结构原理图；
[0027]图3是本技术实施例提供的射频装置内部结构示意图；
[0028]图4是本技术实施例提供的负压保护电路原理图；
[0029]图5是本技术实施例提供的温度补偿电路原理图；
[0030]图6是本技术实施例提供的输出波形图；
[0031]图中：1、射频装置；2、电源处理及控制装置；3、射频输出端口；4、射频输入端口；5、
散热齿；6、输入端耦合监控电路；7、驱动放大器；8、增益控制器；9、末级放大器；10、输出端耦合监控电路。
具体实施方式
[0032]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0033]一、解释说明实施例。为了使本领域技术人员充分了解本技术如何具体实现，该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
[0034]如图1和图2所示，本技术实施例提供的Ka波段功率放大器包括射频装置1、电源处理及控制装置2。
[0035]本技术实施例中的射频装置1包括驱动放大器7、增益控制器8及末级放大器9，驱动放大器7、增益控制器8及末级放大器9通过微带线键合方式连接，射频装置1的射频输出端口3采用BJ320波导输出。
[0036]驱动放大器7及末级放大器9外端分别连接有输入端耦合监控电路6和输出端耦合监控电路10，耦合监控电路可将放大器输入输出功率值反馈给外部电源处理及控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Ka波段功率放大器，其特征在于，所述Ka波段功率放大器设置有：射频装置、电源处理及控制装置；所述射频装置设置有驱动级放大器、增益控制器和末级放大器，驱动放大器、增益控制器及末级放大器通过微带线键合方式连接，所述末级放大器另一端与射频输出口连接；所述电源处理及控制装置设置有采集电路、稳压电路、温度补偿电路、负电保护电路和外部控制电路。2.如权利要求1所述的Ka波段功率放大器，其特征在于，所述增益控制器设置有温度补偿芯片和衰减芯片。3.如权利要求1所述的Ka波段功率放大器，其特征在于，所述驱动放大器及末级放大器两端分别连接有输入端耦合监控电路和输...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇晋华，宁申，王建辉，孟明，赵利宁，张晓斌，
申请(专利权)人：西安赛特凌克通信技术有限公司，
类型：新型
国别省市：