大功率平衡式限幅低噪声放大装置、收发组件和雷达制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种大功率平衡式限幅低噪声放大装置、收发组件和雷达，该装置在输入信号强度增大到限幅模块门限功率以上并小于等离子限幅器的门限功率时，信号通过信号分配器和等离子限幅器到达限幅模块，实现限幅功能，防止低噪声放大器损毁。当输入信号强度继续增加至等离子限幅器门限功率以上时，输入的大信号首先达到限幅模块，使得限幅模块导通，反射该输入大信号，入射与反射大信号共同作用于等离子体限幅器，促使等离子限幅器加快导通，实现大信号限幅，从而将强电磁能量反射，有效保护后端低噪声放大器免遭强电磁能量损毁，以充分保证后端低噪声放大器安全，达到了大幅提升限幅低噪声放大器的防护能力的效果。幅低噪声放大器的防护能力的效果。幅低噪声放大器的防护能力的效果。

【技术实现步骤摘要】
大功率平衡式限幅低噪声放大装置、收发组件和雷达


[0001]本专利技术涉及雷达
，特别是涉及大功率平衡式限幅低噪声放大装置、收发组件和雷达。

技术介绍

[0002]有源相控阵雷达相比无源相控阵雷达，在共形、稀布阵设计、自适应波束等方面具有显著优势，已成为相控阵雷达发展的主要方向。一部有源相控阵雷达之中，收发组件数量几十个到成千上万，既是信号发射的末级功放，又是信号接收的最前端。对于有源相控阵雷达，限幅器和低噪声放大器是接收支路的关键元件，在传统收发组件中，一般将限幅器与低噪声放大器作为单独器件级联，实现信号限幅与放大功能。为满足小型化、高性能和高可靠性需求，限幅低噪声放大器一体化设计受到设计师青睐。但随着强电磁能量威胁增加，简单一体化设计的限幅低噪声放大器往往难以满足耐受功率要求，极有可能被强电磁能量损毁，故仍然存在着防护能力不足的技术问题。

技术实现思路

[0003]基于此，有必要提供一种大功率平衡式限幅低噪声放大装置、一种收发组件和一种有源相控阵雷达，能够大幅提升限幅低噪声放大器的防护能力。
[0004]一方面，提供一种大功率平衡式限幅低噪声放大装置，包括信号分配器、第一等离子限幅器、第二等离子限幅器、第一限幅模块、第二限幅模块、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器和宽带合路器；
[0005]信号分配器的输入端口用于接收入射信号，信号分配器的直通端口连接第一等离子限幅器的输入端口，信号分配器的耦合端口第二等离子限幅器的输入端口，信号分配器的隔离端口用于连接大功率负载；
[0006]第一等离子限幅器的输出端口通过第一限幅模块连接第一低噪声放大器的输入端口，第二等离子限幅器的输出端口通过第二限幅模块连接第二低噪声放大器的输入端口，第一低噪声放大器的输出端口连接带宽合路器的第一输入端口，第二低噪声放大器的输出端口连接带宽合路器的第二输入端口，带宽合路器的输出端口用于输出同相叠加信号到处理终端；
[0007]第一等离子限幅器的信号强度门限大于第一限幅模块的信号强度门限，第二等离子限幅器的信号强度门限大于第二限幅模块的信号强度门限。
[0008]在其中一个实施例中，信号分配器为3dB电桥。
[0009]在其中一个实施例中，3dB电桥为微带结构电桥。
[0010]在其中一个实施例中，带宽合路器为具有90
°
相差的宽带合路器。
[0011]在其中一个实施例中，第一限幅模块为二极管阵列限幅器或限幅芯，第二限幅模块为二极管阵列限幅器或限幅芯片。
[0012]另一方面，还提供一种收发组件，包括大功率负载、信号分配器、第一等离子限幅
器、第二等离子限幅器、第一限幅模块、第二限幅模块、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器和宽带合路器；
[0013]信号分配器的输入端口用于接收入射信号，信号分配器的直通端口连接第一等离子限幅器的输入端口，信号分配器的耦合端口第二等离子限幅器的输入端口，信号分配器的隔离端口用于连接大功率负载；
[0014]第一等离子限幅器的输出端口通过第一限幅模块连接第一低噪声放大器的输入端口，第二等离子限幅器的输出端口通过第二限幅模块连接第二低噪声放大器的输入端口，第一低噪声放大器的输出端口连接带宽合路器的第一输入端口，第二低噪声放大器的输出端口连接带宽合路器的第二输入端口，带宽合路器的输出端口用于输出同相叠加信号到处理终端；
[0015]第一等离子限幅器的信号强度门限大于第一限幅模块的信号强度门限，第二等离子限幅器的信号强度门限大于第二限幅模块的信号强度门限。
[0016]在其中一个实施例中，信号分配器为3dB电桥。
[0017]在其中一个实施例中，3dB电桥为微带结构电桥。
[0018]在其中一个实施例中，带宽合路器为具有90
°
相差的宽带合路器。
[0019]又一方面，还提供一种有源相控阵雷达，包括处理终端和上述的收发组件。
[0020]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
[0021]上述的大功率平衡式限幅低噪声放大装置、收发组件和雷达，通过在限幅低噪声放大器设计中引入等离子限幅器，设计了一款基于等离子限幅器的大功率平衡式限幅低噪声放大装置，从输入端口往里看依次为信号分配器、第一等离子限幅器、第二等离子限幅器、第一限幅模块、第二限幅模块、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器和宽带合路器，当正常工作的小输入信号通过时，所设计的限幅低噪声放大装置正常对输入信号进行放大并同相叠加合路后送入后端处理流程。当输入信号强度增大到限幅模块门限功率以上并小于等离子限幅器的门限功率时，此时等离子限幅器处于截止状态，信号通过信号分配器和等离子限幅器到达限幅模块，实现限幅功能，防止低噪声放大器损毁。当输入信号强度继续增加至等离子限幅器门限功率以上时，由于等离子限幅器响应时间慢，输入的大信号首先达到限幅模块，使得限幅模块导通，反射该输入大信号，入射与反射大信号共同作用于等离子体限幅器，促使等离子限幅器加快导通，实现大信号限幅，从而将强电磁能量反射，有效保护后端低噪声放大器免遭强电磁能量损毁，以充分保证后端低噪声放大器安全。引入等离子限幅器的限幅低噪声放大装置在不改变其余特性的基础上，能够使其耐受功率得到显著提升，达到了大幅提升限幅低噪声放大器的防护能力的效果。
附图说明
[0022]构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为一个实施例中的大功率平衡式限幅低噪声放大装置的结构示意图；
[0025]图2为另一个实施例中的大功率平衡式限幅低噪声放大装置的结构示意图；
[0026]图3为一个实施例中信号峰值0.8V场强入射时低噪放前后波形示意图，其中，(a)为入射信号峰值电压为0.8V时低噪放前波形，(b)为入射信号峰值电压为0.8V时低噪放后波形；
[0027]图4为一个实施例中信号峰值7V场强入射时低噪放前后波形示意图，其中，(a)为入射信号峰值电压为7V时低噪放前波形，(b)为入射信号峰值电压为7V时低噪放后波形；
[0028]图5为一个实施例中信号峰值15V场强入射时低噪放前后波形示意图，其中，(a)为入射信号峰值电压为15V时低噪放前波形，(b)为入射信号峰值电压为15V时低噪放后波形；
[0029]图6为一个实施例中信号峰值50V场强入射时低噪放前后波形示意图，其中，(a)为入射信号峰值电压为50V时低噪放前波形，(b)为入射信号峰值电压为50V时低噪放后波形。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的上述目的、特征和优本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大功率平衡式限幅低噪声放大装置，其特征在于，包括信号分配器、第一等离子限幅器、第二等离子限幅器、第一限幅模块、第二限幅模块、第一低噪声放大器、第二低噪声放大器和宽带合路器；所述信号分配器的输入端口用于接收入射信号，所述信号分配器的直通端口连接所述第一等离子限幅器的输入端口，所述信号分配器的耦合端口所述第二等离子限幅器的输入端口，所述信号分配器的隔离端口用于连接大功率负载；所述第一等离子限幅器的输出端口通过所述第一限幅模块连接所述第一低噪声放大器的输入端口，所述第二等离子限幅器的输出端口通过所述第二限幅模块连接所述第二低噪声放大器的输入端口，所述第一低噪声放大器的输出端口连接所述带宽合路器的第一输入端口，所述第二低噪声放大器的输出端口连接所述带宽合路器的第二输入端口，所述带宽合路器的输出端口用于输出同相叠加信号到处理终端；所述第一等离子限幅器的信号强度门限大于所述第一限幅模块的信号强度门限，所述第二等离子限幅器的信号强度门限大于所述第二限幅模块的信号强度门限。2.根据权利要求1所述的大功率平衡式限幅低噪声放大装置，其特征在于，所述信号分配器为3dB电桥。3.根据权利要求2所述的大功率平衡式限幅低噪声放大装置，其特征在于，所述3dB电桥为微带结构电桥。4.根据权利要求1至3任一项所述的大功率平衡式限幅低噪声放大装置，其特征在于，所述带宽合路器为具有90
°
相差的宽带合路器。5.根据权利要求4所述的大功率平衡式限幅低噪声放大装置，其特征在于，所述第一限幅模块为二极管阵列限幅...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟，张博汉，黄玲，李基，柴进，曹旺，
申请(专利权)人：湖南雷远电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：