專利名稱：一種內匹配放大器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種微波產(chǎn)品，特別是一種L波段大功率內匹配放大器。
背景技術：
內匹配放大器在相關文獻中已有介紹，但是大多都集中在C波段及C波段以上的頻段，通常采用Al2O3陶瓷板來實現(xiàn)。而L波段由于頻率低、波長長的特點，決定了假如采用普通的Al2O3陶瓷板來實現(xiàn)的話，電路尺寸將過大，與采用分立的功率場效應管形式相比毫無優(yōu)勢。所以，在L波段固放的實現(xiàn)方式方面，主要是通過場效應管加外部匹配電路來實現(xiàn)，或者委托場效應管研制廠家來專門定制內匹配場效應管，例如德國TESAT公司和日本的NTS公司。國外這種定制場效應管的方式對于我國是不開放的，給我國固放的小型化研 制帶來了難以逾越的屏障。

實用新型內容本實用新型的技術解決問題是克服現(xiàn)有技術的不足，提供了一種小型化的L波段內匹配放大器。本實用新型的技術解決方案是一種內匹配放大器，包括管殼、兩個內置分壓電路、前級放大器、后級放大器、輸入過渡片、輸出過渡片、輸入匹配電路、輸出匹配電路、兩個柵極偏置電路、兩個漏極偏置電路、兩個射頻絕緣子和四個低頻絕緣子；第一低頻絕緣子、第一射頻絕緣子和第二低頻絕緣子通過管殼側壁上的階梯孔順序固定在管殼的左側，第三低頻絕緣子、第二射頻絕緣子和第四低頻絕緣子通過管殼側壁上的階梯孔順序固定在管殼的右側；第一內置分壓電路、輸入過渡片、第二內置分壓電路從上至下布置在管殼內底部的左側，第一低頻絕緣子與第一內置分壓電路的輸入端連接，第二低頻絕緣子與第二內置分壓電路的輸入端連接；前級放大器裝配在輸入過渡片的右側，前級放大器的輸入端與輸入過渡片的一端連接，輸入過渡片的另一端與第一射頻絕緣子連接作為內匹配放大器的輸入端；輸入匹配電路固定在前級放大器的右側，前級放大器的輸出端與輸入匹配電路的輸入端連接，兩個柵極偏置電路分別位于輸入匹配電路的上下兩側為前級放大器和后級放大器的柵極供電，其中第一柵極偏置電路的輸入端與第一內置分壓電路的輸出端連接，第二柵極偏置電路的輸入端與第二內置分壓電路的輸出端連接；后級放大器固定裝配在輸入匹配電路的右側，后級放大器的輸入端與輸入匹配電路的輸出端連接，輸出匹配電路固定在后級放大器的右側，后級放大器的輸出端與輸出匹配電路的輸入端連接，兩個漏極偏置電路分別位于輸出匹配電路的上下兩側為后級放大器的漏極供電；輸出匹配電路的輸出端連接輸出過渡片的一端，輸出過渡片的另一端與第二射頻絕緣子連接作為內匹配放大器的輸出端，第一漏極偏置電路的輸入端與第三低頻絕緣子連接，第二漏極偏置電路的輸入端與第四低頻絕緣子連接。所述的前級放大器為麗IC放大器。所述的后級放大器為HFET管芯。所述的管殼的材料為無氧銅。所述的兩個內置分壓電路分別通過四分之一波長扼流線與輸入匹配電路的輸入端連接。本實用新型與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)點在于(I)本實用新型采用了內匹配技術，將現(xiàn)有技術所采用場效應管加外部匹配電路的實現(xiàn)方式用大功率管芯加高介電常數(shù)內匹配電路方式代替，解決了現(xiàn)有技術電路尺寸大、不便于集成的問題；(2)本實用新型采用了 MMIC放大器和HFET管芯實現(xiàn)了高增益、高效率的性能，易于集成，大大減小了放大器模塊的尺寸；(3)本實用新型采用無氧銅管殼和矩陣式的布局形式實現(xiàn)了高性能放大器模塊、保證了良好的散熱條件；(4)本實用新型設計中將前級放大器的供電電路和后級放大器的供電電路在同一陶瓷片電路上實現(xiàn)，簡化了電路，減小了尺寸；(5)本實用新型設計的內匹配放大器比現(xiàn)有技術所研制產(chǎn)品具有更好的的幅度和相位一致性，適應于批量生產(chǎn)；(6)本實用新型采用了集成化偏置網(wǎng)絡，直接適應-5V和+9V 二次電源，無需進行電源的變換，減少了整機集成的工作。

圖I為本實用新型內匹配放大器的結構圖。
具體實施方式
如圖I所示，本實用新型內匹配放大器包括為兩級構成，采用直接級聯(lián)的方式，包括前級LPA (低功率放大)級麗IC (單片微波集成電路)單片驅動級和由HFET (異質結構場效應管)管芯與內匹配電路構成的后級HPA(高功率放大)級。前級LPA級麗IC放大器、HPA級管芯和輸入輸出匹配電路及供電網(wǎng)絡集成在一個密封式管殼I內，成為一個獨立的模塊結構。具體結構組成包括管殼I，兩個內置分壓電路2、4，前級放大器11，后級放大器12，輸入過渡片3，輸出過渡片13，輸入匹配電路6，輸出匹配電路9，兩個柵極偏置電路5、7，兩個漏極偏置電路8、10，兩個射頻絕緣子14、15，四個低頻絕緣子16、17、18、19。前級放大器11、后級放大器12，兩個內置分壓電路2、4，輸入過渡片3，輸出過渡片13，輸入匹配電路6，輸出匹配電路9，兩個柵極偏置電路5、7，兩個漏極偏置電路8、10均焊接在管殼I盒體的底部。兩個射頻絕緣子14、15和四個低頻絕緣子16、17、18、19的外導體均用焊膏焊在盒體I側壁上的階梯孔中。兩個射頻絕緣子14、15分別位于管殼I上的輸入端和輸出端；四個低頻絕緣子16、17、18、19通過內置供電電路給兩級放大器供電。兩個內置分壓電路2、4利用薄膜電阻網(wǎng)絡實現(xiàn)了 LPA級單片和HPA級HFET管芯的穩(wěn)定偏置供電。管殼I采用無氧銅材料實現(xiàn)了良好散熱，同時無氧銅材料鍍金、鍍鎳工藝可以實現(xiàn)與基于陶瓷材料的內置分壓電路2、4，輸入過渡片3，輸出過渡片13，輸入匹配電路6，輸出匹配電路9，兩個柵極偏置電路5、7，兩個漏極偏置電路8、10的熱膨脹匹配并滿足微組裝的工藝要求。這樣可以保證以上電路焊接在管殼I內不會因為環(huán)境應力的改變而發(fā)生變 形、開裂。為改善電磁兼容性能，選用可伐材料作為管殼I的墻體材料進行平行封焊，實現(xiàn)密閉。內置分壓電路2、4分別通過四分之一波長扼流線與輸入匹配電路6的輸入端連接。內置分壓電路2、4將-5V電壓變換為后級放大器12管芯所需的柵極電壓，再通過四分之一波長扼流線將所需的電壓接入輸入匹配電路6中完成供電。四分之一波長扼流線的加入實現(xiàn)了管芯的直流供電，同時隔離了微波信號串入低頻電路。管殼I盒體采用了上下雙電供電，為保證低頻電絕緣子16、17、18、19的外導體具有良好的接地性能和密封性，將低頻絕緣子16、17、18、19焊接于管殼I的墻壁中。前級放大器11可以選用MA-COM公司的MAAP0036，后級放大器12可以選用 TriQuint公司的TGF4124管芯。當然還可以選用其他產(chǎn)品。在前級放大器11和后級放大器12的產(chǎn)品型號確定的情況下，相應的輸入匹配電路6，輸出匹配電路9、柵極偏置電路5、7，漏極偏置電路8、10可以參照前級放大器11和后級放大器12的產(chǎn)品說明書進行選取。本實用新型說明書中未作詳細描述的內容屬本領域技術人員的公知技術。
權利要求1.一種內匹配放大器，其特征在于包括管殼(I)、兩個內置分壓電路(2、4)、前級放大器(11)、后級放大器(12)、輸入過渡片(3)、輸出過渡片(13)、輸入匹配電路(6)、輸出匹配電路(9)、兩個柵極偏置電路(5、7)、兩個漏極偏置電路(8、10)、兩個射頻絕緣子(14、15)和四個低頻絕緣子(16、17、18、19);第一低頻絕緣子(16)、第一射頻絕緣子(14)和第二低頻絕緣子(17)通過管殼(I)側壁上的階梯孔順序固定在管殼(I)的左側，第三低頻絕緣子(18)、第二射頻絕緣子(15)和第四低頻絕緣子(19)通過管殼(I)側壁上的階梯孔順序固定在管殼(I)的右側；第一內置分壓電路(2)、輸入過渡片(3)、第二內置分壓電路(4)從上至下布置在管殼(I)內底部的左側，第一低頻絕緣子(16)與第一內置分壓電路(2)的輸入端連接，第二低頻絕緣子(17)與第二內置分壓電路(4)的輸入端連接；前級放大器(11)裝配在輸入過渡片(3)的右側，前級放大器(11)的輸入端與輸入過渡片(3)的一端連接，輸入過渡片(3)的另一端與第一射頻絕緣子(14)連接作為內匹配放大器的輸入端；輸入匹配電路出)固定在前級放大器(11)的右側，前級放大器(11)的輸出端與輸入匹配電路(6)的輸入端連接，兩個柵極偏置電路(5、7)分別位于輸入匹配電路￠)的上下兩側為前級放大器(11)和后級放大器(12)的柵極供電，其中第一柵極偏置電路(5)的輸入端與第一內置分壓電路(2)的輸出端連接，第二柵極偏置電路(7)的輸入端與第二內置分壓電路(4)的輸出端連接；后級放大器(12)固定裝配在輸入匹配電路(6)的右側，后級放大器(12)的輸入端與輸入匹配電路(6)的輸出端連接，輸出匹配電路(9)固定在后級放大器(12)的右偵牝后級放大器(12)的輸出端與輸出匹配電路(9)的輸入端連接，兩個漏極偏置電路(8、10)分別位于輸出匹配電路(9)的上下兩側為后級放大器(12)的漏極供電；輸出匹配電路(9)的輸出端連接輸出過渡片(13)的一端，輸出過渡片(13)的另一端與第二射頻絕緣子(15)連接作為內匹配放大器的輸出端，第一漏極偏置電路(8)的輸入端與第三低頻絕緣子(18)連接，第二漏極偏置電路(10)的輸入端與第四低頻絕緣子(19)連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種內匹配放大器，其特征在于所述的前級放大器(11)為麗IC放大器。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種內匹配放大器，其特征在于所述的后級放大器(12)為HFET管芯。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種內匹配放大器，其特征在于所述的管殼(I)的材料為無氧銅。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種內匹配放大器，其特征在于所述的兩個內置分壓電路(2,4)分別通過四分之一波長扼流線與輸入匹配電路￠)的輸入端連接。
專利摘要一種內匹配放大器，包括管殼(1)、兩個內置分壓電路(2、4)、前級放大器(11)、后級放大器(12)、輸入過渡片(3)、輸出過渡片(13)、輸入匹配電路(6)、輸出匹配電路(9)、兩個柵極偏置電路(5、7)、兩個漏極偏置電路(8、10)、兩個射頻絕緣子(14、15)和四個低頻絕緣子(16、17、18、19)。本實用新型內匹配放大器采用內匹配電路技術實現(xiàn)了小型化，便于整機集成，并保證在整機應用中多模塊幅相的一致性。本實用新型內匹配放大器解決了L波段由于頻率低波長長而難以實現(xiàn)小型化的難題，為固放的小型化開拓了新思路。
文檔編號H03F1/02GK202455316SQ20122007405
公開日2012年9月26日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權日2012年2月29日
發(fā)明者劉萌萌, 孫樹風, 朱正賢, 汪蕾, 韓紅波 申請人:西安空間無線電技術研究所