超寬帶功率放大器經(jīng)驗(yàn)豐富

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-03-22

    所述寬帶可重構(gòu)功率放大器通過(guò)所述外部射頻輸入端接收通信信號(hào)時(shí),切換至超寬帶低功率線性放大模式工作,并通過(guò)所述射頻輸出端輸出功率放大后的通信信號(hào)。實(shí)施本發(fā)明的寬帶可重構(gòu)功率放大器及采用該寬帶可重構(gòu)功率放大器的雷達(dá)系統(tǒng),具有以下有益效果:1、本發(fā)明的大動(dòng)態(tài)范圍寬帶可重構(gòu)放大器提供了寬帶大功率高效率輸出模式和超寬帶低功率線性輸出模式,兩種模式具有功率變化動(dòng)態(tài)范圍大、帶寬變化范圍寬的優(yōu)點(diǎn)。為新型雷達(dá)偵測(cè)與通信一體化系統(tǒng)提供了更加高效、簡(jiǎn)潔、緊湊的t/r模塊解決方案。本發(fā)明所闡述的模式可重構(gòu)放大器結(jié)構(gòu)并不局限于實(shí)施例中的具體工作頻段,也可以應(yīng)用到其它頻段的兩路不同功率量級(jí)的放大器重構(gòu)方案中。2、本發(fā)明的寬帶可重構(gòu)功率放大器的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)模塊采用了可重構(gòu)寬帶濾波器的設(shè)計(jì)思想,既實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的開(kāi)關(guān)切換模式功能,又達(dá)到了每路比較好匹配的效果,同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、面積緊湊。充分利用并聯(lián)hemt(highelectronmobilitytransistor,高電子遷移率晶體管)器件導(dǎo)通時(shí)等效為并聯(lián)電容和截止時(shí)等效為到地電阻的模型特性,將并聯(lián)hemt器件融合為寬帶濾波器的一部分,同時(shí)融合各路放大器輸出管芯的漏源寄生電容和漏極寄生電感。在設(shè)計(jì)上傳統(tǒng)窄帶放大器的端口匹配,一般是按照低噪聲或者共扼匹配來(lái)設(shè)計(jì)的,以此獲得低噪聲放大器。超寬帶功率放大器經(jīng)驗(yàn)豐富

    其中輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100具有輸入公共端、大功率匹配輸出端和低功率匹配輸出端。其中輸入公共端連接至寬帶可重構(gòu)功率放大器的外部射頻輸入端rf_in,寬帶大功率放大器模塊200的輸入端與輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100的大功率匹配輸出端連接,超寬帶低功率放大器模塊300的輸入端與輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100的低功率匹配輸出端連接。輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊400具有大功率匹配輸入端、低功率匹配輸入端和輸出公共端,分別連接至寬帶大功率放大器模塊200的輸出端、超寬帶低功率放大器模塊300的輸出端和寬帶可重構(gòu)功率放大器的射頻輸出端rf_out。供電控制模塊500與輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100、寬帶大功率放大器模塊200、超寬帶低功率放大器模塊300和輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊400連接。本發(fā)明的寬帶可重構(gòu)功率放大器可以工作兩種工作模式:寬帶大功率模式或者超寬帶低功率線性放大模式。下面對(duì)兩種模式的電路工作狀態(tài)進(jìn)行具體介紹。請(qǐng)結(jié)合參閱圖2,為根據(jù)本發(fā)明推薦實(shí)施例的寬帶可重構(gòu)功率放大器的寬帶大功率模式原理框圖。如圖1和2所示,供電控制模塊500用于在選擇寬帶大功率模式時(shí)發(fā)送信號(hào)控制各個(gè)模塊工作在以下?tīng)顟B(tài):超寬帶低功率放大器模塊300偏置掉電停止工作。上海V段寬帶功率放大器經(jīng)驗(yàn)豐富能訊通信寬帶功放器優(yōu)勢(shì):體積?。恢亓枯p;傳輸通路損耗小。

    可以提升放大器的增益以及功率容量,同時(shí)實(shí)現(xiàn)電路輸出的高效率、高功率。進(jìn)一步的,高增益三堆疊自適應(yīng)放大網(wǎng)絡(luò)、第二高增益三堆疊自適應(yīng)放大網(wǎng)絡(luò)、第三高增益三堆疊自適應(yīng)放大網(wǎng)絡(luò)和第四高增益三堆疊自適應(yīng)放大網(wǎng)絡(luò)組成四個(gè)放大網(wǎng)絡(luò),其中第j高增益三堆疊自適應(yīng)放大網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接電感l(wèi)pj,電感l(wèi)pj的另一端連接接地電容cpj和電感l(wèi)oj,電感l(wèi)oj的另一端連接場(chǎng)效應(yīng)晶體管mpj的柵極,場(chǎng)效應(yīng)晶體管mpj的源極接地,場(chǎng)效應(yīng)晶體管mpj的漏極連接場(chǎng)效應(yīng)晶體管mqj的源極,場(chǎng)效應(yīng)晶體管mqj的柵極連接接地電容cqj和電阻rqj,電阻rqj的另一端連接接地電阻rpj和電阻rrj的a端,場(chǎng)效應(yīng)晶體管mqj的漏極連接場(chǎng)效應(yīng)晶體管moj的源極,場(chǎng)效應(yīng)晶體管moj的柵極連接接地電容coj和電阻roj,電阻roj的另一端連接電阻rrj的b端和電阻rsj,電阻rsj的另一端連接場(chǎng)效應(yīng)晶體管moj的漏極和第j高增益三堆疊自適應(yīng)放大網(wǎng)絡(luò)的輸出端,其中j=1、2、3、4。上述進(jìn)一步方案的有益效果是:本實(shí)用新型采用的、二輸入人工傳輸線除了能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行寬帶阻抗匹配,同時(shí)保障了所述放大器良好的穩(wěn)定性。進(jìn)一步的,輸出二維人工傳輸線網(wǎng)絡(luò)中,微帶線tlout1、微帶線tlout3、微帶線tlout5、微帶線tlout7的一端同時(shí)連接到一起。

    第九電容、第十五電感和第十六電感,以及并聯(lián)的電阻和第十一電容一起依次串聯(lián)在所述大功率輸入匹配單元的輸入端和輸出端之間;且第十五電感和第十六電感之間的節(jié)點(diǎn)通過(guò)第十電容接地,第十七電感連接在第十六電感和電阻之間的節(jié)點(diǎn)與地之間。在根據(jù)本發(fā)明所述的寬帶可重構(gòu)功率放大器中,推薦地,所述低功率輸入匹配單元包括:第十八電感至第二十電感、第二電阻、第十二電容至第十三電容;第十九電感、第十二電容和第十八電感,以及并聯(lián)的第二電阻和第十三電容一起依次串聯(lián)在所述低功率輸入匹配單元的輸入端和輸出端之間;且第十二電容和第十八電感之間的節(jié)點(diǎn)通過(guò)第二十電感接地。在根據(jù)本發(fā)明所述的寬帶可重構(gòu)功率放大器中,推薦地,所述寬帶大功率放大器模塊包括:級(jí)放大器、第二級(jí)放大器、第三級(jí)放大器、中間級(jí)匹配網(wǎng)絡(luò)和第二中間級(jí)匹配網(wǎng)絡(luò);所述級(jí)放大器、第二級(jí)放大器和第三級(jí)放大器分別包括一個(gè)、兩個(gè)和八個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管,且均由所述供電控制模塊提供偏置電壓;所述寬帶大功率放大器模塊的輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)級(jí)放大器放大后,通過(guò)中間級(jí)匹配網(wǎng)絡(luò)平均分為兩路分別輸入到第二級(jí)放大器的兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管放大后。用 于射頻功放輸出;發(fā)射機(jī)的輸出功率檢測(cè);射頻測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè);發(fā)射機(jī)到天線端的反射功率檢測(cè)等。

    輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100包括輸入切換單元110、大功率輸入匹配單元120和低功率輸入匹配單元130。其中大功率輸入匹配單元120的輸入端與輸入切換單元110的輸出端連接,大功率輸入匹配單元120的輸出端連接至輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100的大功率匹配輸出端。低功率輸入匹配單元130的輸入端與輸入切換單元110的第二輸出端連接,低功率輸入匹配單元130的輸出端連接至輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100的低功率匹配輸出端。輸入切換單元110的輸入端與輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100的輸入公共端連接,且輸入切換單元110根據(jù)供電控制模塊500的控制信號(hào)切換大功率輸入匹配單元120或者低功率輸入匹配單元130工作。具體地,輸入切換單元110可以包括:第十二電感l(wèi)12至第十四電感l(wèi)14、第七電容c7至第八電容c8、第三場(chǎng)效應(yīng)管f3和第四場(chǎng)效應(yīng)管f4;第七電容、第十二電感l(wèi)12、第十四電感l(wèi)14串聯(lián)在輸入切換單元110的輸入端與輸入切換單元110的輸出端之間;第十二電感l(wèi)12和第十四電感l(wèi)14之間的節(jié)點(diǎn)還通過(guò)第八電容c8接地,同時(shí)通過(guò)第十三電感l(wèi)13連接輸入切換單元110的第二輸出端。并且第三場(chǎng)效應(yīng)管f3和第四場(chǎng)效應(yīng)管f4的柵極連接至供電控制模塊500,由供電控制模塊500提供外部控制電壓。共基放大式,特點(diǎn)是截止頻率高,輸入電阻和輸入等效電容低,常用于高頻放大。陜西短波寬帶功率放大器經(jīng)驗(yàn)豐富

只以繁瑣的調(diào)諧去進(jìn)行功率放大的諧振式功率放大器,在一定程度上不能滿足現(xiàn)代通信發(fā)展要求。超寬帶功率放大器經(jīng)驗(yàn)豐富

    每一路又通過(guò)一個(gè)第二中間級(jí)匹配網(wǎng)絡(luò)平均分為四路分別輸入到第三級(jí)放大器的八個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管放大,共得到八路輸出信號(hào)。在根據(jù)本發(fā)明所述的寬帶可重構(gòu)功率放大器中,推薦地,所述超寬帶低功率放大器模塊包括:級(jí)放大器、第二級(jí)放大器、第三級(jí)放大器、中間級(jí)匹配網(wǎng)絡(luò)和第二中間級(jí)匹配網(wǎng)絡(luò);所述級(jí)放大器、第二級(jí)放大器和第三級(jí)放大器均包括一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管,且均由所述供電控制模塊提供偏置電壓;所述超寬帶低功率放大器模塊的輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)級(jí)放大器放大后,通過(guò)中間級(jí)匹配網(wǎng)絡(luò)輸入到第二級(jí)放大器放大后,再通過(guò)第二中間級(jí)匹配網(wǎng)絡(luò)輸入到第三級(jí)放大器放大后輸出。在根據(jù)本發(fā)明所述的寬帶可重構(gòu)功率放大器中,推薦地,所述輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊、寬帶大功率放大器模塊、超寬帶低功率放大器模塊、輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊以及供電控制模塊均集成在同一芯片中。本發(fā)明還提供了一種雷達(dá)系統(tǒng),包括如前所述的寬帶可重構(gòu)功率放大器,用于對(duì)雷達(dá)掃描信號(hào)和通信信號(hào)進(jìn)行功率放大后發(fā)送;所述寬帶可重構(gòu)功率放大器通過(guò)所述外部射頻輸入端接收雷達(dá)掃描信號(hào)時(shí),切換至寬帶大功率模式工作,并通過(guò)所述射頻輸出端輸出功率放大后的雷達(dá)掃描信號(hào)。超寬帶功率放大器經(jīng)驗(yàn)豐富

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