專利名稱：一種vhf波段線性功率放大器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信領(lǐng)域中的一種VHF波段400W線性功率放大器裝置，特別適用于VHF波段通信系統(tǒng)中的功率放大器。
背景技術(shù)：
目前VHF波段400W線性功率放大器在通信系統(tǒng)中的需求越來越大，現(xiàn)階段VHF波段功率放大器雖然有一些，但是大功率、高線性的功率放大器卻很少，能夠在各方面性能指標(biāo)都滿足VHF波段通信設(shè)備要求的就更少，不能夠滿足用戶高功率、高線性的通信需求。有的功放射頻關(guān)斷深度不夠，還有的開關(guān)時(shí)間不能滿足系統(tǒng)要求；有的工作帶寬不能滿足通信設(shè)備帶寬的要求；有的效率太低，體積較大
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于避免上述背景技術(shù)中的不足之處，提供一種性能指標(biāo)都滿足通信設(shè)備需要的VHF波段高功率、高線性全固態(tài)功率放大器裝置，如輸出功率、增益、線性度、工作帶寬、開關(guān)速度和關(guān)斷深度、供電電壓、效率等均可達(dá)到較高指標(biāo)。本裝置輸出功率可達(dá)400W以上，增益大于50dB，工作帶寬為70MHz到100MHz，它具有小型化、效率高、可靠性高和壽命長等特點(diǎn)。還有，提高效率降低了總功耗，使整個(gè)設(shè)備體積減小，提高了系統(tǒng)的機(jī)動性、隱蔽性和生存性。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種VHF波段線性功率放大器裝置，包括射頻電路I和外圍電路2，其特征在于外來的射頻信號經(jīng)由射頻電路I的輸入端口 9進(jìn)入射頻電路I,經(jīng)過射頻電路I的放大后由輸出端口 10進(jìn)行輸出；外圍電路2的輸入端口 10、11、12和13分別一一對應(yīng)接收外部電源輸入的+27V、+8. 5V、+15V和-5V電壓信號，外圍電路2的輸入端口 9接收外部的控制信號；外圍電路2的輸出端口 1-4分別與射頻電路I的輸入端口 1-4 一一對應(yīng)連接，分別將+27V、+8. 5V、+15V和-5V這4路電壓信號經(jīng)過整流、濾波后經(jīng)輸入到射頻電路I ;外圍電路2的輸出端口 5將一路調(diào)制信號輸入到射頻電路I的輸入端口 5 ;射頻電路I的輸出端口 6將一路控制信號輸入到外圍電路2的輸入端口 6 ;射頻電路I的輸出端口 7和輸出端口 8各將一路告警信號輸入到外圍電路2的輸入端口 7和輸入端口 8。其中，射頻電路I包含推動級電路3、末前級電路4、分路器5、第一末級電路6、第二末級電路7、第三末級電路8、第四末級電路9、合路器10和雙定向耦合器11 ;其中外部射頻信號進(jìn)入推動級電路3的輸入端口 I，經(jīng)過放大后的射頻信號經(jīng)由推動級電路3的輸出端口 2輸出后，進(jìn)入末前級電路4的輸入端口 1，經(jīng)過末前級電路4 二次放大的射頻信號經(jīng)由末前級電路4的輸出端口 2輸出后，進(jìn)入分路器5的輸入端口 I ;射頻信號經(jīng)過分路器5后分為4路幅度、相位一致的信號，第一路信號經(jīng)由分路器5輸出端口 2進(jìn)入第一末級電路6的輸入端口 1，第二路信號經(jīng)由分路器5輸出端口 3進(jìn)入第二末級電路7的輸入端口 1，第三路信號經(jīng)由分路器5輸出端口 4進(jìn)入第三末級電路8的輸入端口 1，第四路信號經(jīng)由分路器5輸出端口 5進(jìn)入第四末級電路9的輸入端口 I ;這4路射頻信號分別經(jīng)過第一末級電路6、第二末級電路7、第三末級電路8、第四末級電路9放大后，分別經(jīng)由各自的輸出端口 2輸入對應(yīng)的合路器10的輸入端口 2至5 ;進(jìn)入合路器10的4路射頻信號經(jīng)過合成后，經(jīng)由合路器10的輸出端口 I進(jìn)入雙定向耦合器11的輸入端口 1，并由雙定向耦合器11的出端口 2進(jìn)行輸出；雙定向耦合器11的輸出端口 3將正向的取樣信號放大后輸出到外圍電路2的輸入端口 6,雙定向f禹合器11的輸出端口 4將反向的取樣信號放大后輸出到外圍電路2的輸入端口 7 ;外圍電路2的輸出端口 I將+27V直流送入推動級電路3的輸入端口 3，外圍電路2的輸出端口 2將+8. 5V直流送入推動級電路3的輸入端口 4，外圍電路2的輸出端口
4、5分別將兩路控制信號輸入到推動級電路3的輸入端口 5、6 ;推動級電路3將一路檢測信號經(jīng)由輸出端口 7輸入到外圍電路2的輸入端口 8 ;外圍電路2的出端口 I將+27V直流電壓分別送入到末前級電路4、第一末級電路6、第二末級電路7、第三末級電路8和第四末級電路9的各輸入端口 3，外圍電路2的輸出端口 3將+15V直流電壓送入到末前級電路4、第一末級電路6、第二末級電路7、第三末級電路8和第四末級電路9的各輸入端口 4。本實(shí)用新型相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型功率放大器功率大，線性度高。2、本實(shí)用新型功率放大器具有柵壓調(diào)制功能，可對信號包絡(luò)進(jìn)行調(diào)制。3、本實(shí)用新型功率放大器具有射頻關(guān)斷功能，開關(guān)速度快、關(guān)斷深度深。4、本實(shí)用新型采用新型材料全固態(tài)化設(shè)計(jì)，提高了功放的線性度和效率。5、本實(shí)用新型功率放大器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為一個(gè)高度集成的機(jī)箱，集成度高，重量輕，體積小，而且機(jī)箱內(nèi)全部為模塊化設(shè)計(jì)，維修更換快捷方便。

圖1是本實(shí)用新型的電原理圖。圖2是射頻電路的電原理圖。
具體實(shí)施方式
參照圖1，本實(shí)用新型由外圍電路、射頻電路組成。圖1是本實(shí)用新型功放的電原理方框圖，實(shí)施例按圖1連接線路。其中外圍電路的作用是給射頻電路供電和關(guān)斷射頻功率及射頻取樣檢波后電平放大，提供直流工作電壓和對外接口的信號，其輸入+Vi電壓為27V，輸入+V2電壓為8. 5V，+V3輸入電壓為15V，-V4輸入電壓為-5V。射頻電路的作用是將射頻輸入的低電平放大到通信所需的高功率電平，完成功率放大。射頻電路I包含推動級電路3、末前級電路4、分路器5、第一末級電路6、第二末級電路7、第三末級電路8、第四末級電路9、合路器10和雙定向耦合器11，實(shí)施例按圖2進(jìn)行連接線路。將通信信號通過推動級電路3和末前級電路功放2放大到一定功率電平，將放大后功率信號送給分路器5，分路器5分別推動第一末級電路到第四末級電路等四個(gè)電路；經(jīng)過四個(gè)末級電路放大后的信號進(jìn)入合路器10進(jìn)行合成，信號合成后達(dá)到到額定的功率電平；雙定向耦合器11的作用是將正向輸出功率和反向輸出功率耦合成小信號射頻功率，送給外圍電路進(jìn)行處理，處理后輸出信號送給監(jiān)控。反向功率取樣的作用是當(dāng)輸出駐波比較差時(shí)，將反射功率檢波后送給外圍電路進(jìn)行處理，給出信號電平，送給監(jiān)控電路。實(shí)施例分路器5、合路器10采用市售的通用器件制作。推動級電路1、末前級電路4、第一末級電路7到第四末級電路9、雙定向耦合器11均可由相應(yīng)器件制作。功放的推動級電路3，末前級電路4和第一末級電路到第四末級電路均采用新型材料的功率器件，工作效率高、線性度好，溫度穩(wěn)定性好等。功放匹配電路均采用了高線性匹配電路，在匹配電路上采取了特別措施，確保了輸出的幅頻特性和帶寬以及功放的工作穩(wěn)定性。雙定向耦合器11采用寬帶耦合取樣電路技術(shù)，耦合取樣電路增加補(bǔ)償電路，使取樣幅頻特性和方向性都達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。外圍電路2的射頻關(guān)斷選用了新型開關(guān)管及其它快速電路完成對功放的開關(guān)功能，外圍電路及各級功率管的供電均采用了溫補(bǔ)電路確保功放的溫度穩(wěn)定性。本實(shí)用新型的工作原理如下外圍電路給射頻電路供電，完成相應(yīng)的控制與告警指示功能；射頻電路把輸入的信號放大到額定功率電平后通過射頻輸出端口輸出，外圍電路和射頻電路相互配合完成相應(yīng)的功能。本實(shí)用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把圖1中整部件安裝在一個(gè)410X209X214mm的機(jī)箱內(nèi)，機(jī)箱共分三個(gè)部分。推動級電路3和外圍電路2安裝在一個(gè)腔體內(nèi)；射頻電路的末前級電路4、分路器5安裝在另一個(gè)腔體內(nèi)；合路器10，第一末級電路7到第四末級電路9和雙定向I禹合器Ii安裝在第三個(gè)腔體內(nèi)。射頻輸入、射頻輸出及電源、信號口均在機(jī)箱的同一端面，組裝成此實(shí)用新型功率放大器裝置。
權(quán)利要求1.一種VHF波段線性功率放大器裝置，包括射頻電路(I)和外圍電路(2)，其特征在于外來的射頻信號經(jīng)由射頻電路(I)的輸入端口 9進(jìn)入射頻電路(I)，經(jīng)過射頻電路(I)的放大后由輸出端口 10進(jìn)行輸出；外圍電路(2)的輸入端口 10、11、12和13分別一一對應(yīng)接收外部電源輸入的+27V、+8. 5V、+15V和-5V電壓信號，外圍電路(2)的輸入端口 9接收外部的控制信號；外圍電路⑵的輸出端口 1-4分別與射頻電路⑴的輸入端口 1-4對應(yīng)連接，分別將+27V、+8. 5V、+15V和_5V這4路電壓信號經(jīng)過整流、濾波后經(jīng)輸入到射頻電路⑴；外圍電路⑵的輸出端口 5將一路調(diào)制信號輸入到射頻電路⑴的輸入端口 5 ；射頻電路(I)的輸出端口 6將一路控制信號輸入到外圍電路(2)的輸入端口 6 ;射頻電路(I)的輸出端口 7和輸出端口 8各將一路告警信號輸入到外圍電路(2)的輸入端口 7和輸入端口 8。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種VHF波段線性功率放大器裝置，其特征在于射頻電路(1)包含推動級電路(3)、末前級電路(4)、分路器(5)、第一末級電路(6)、第二末級電路(7)、第三末級電路(8)、第四末級電路(9)、合路器(10)和雙定向耦合器(11);其中外部射頻信號進(jìn)入推動級電路(3)的輸入端口 1，經(jīng)過放大后的射頻信號經(jīng)由推動級電路(3)的輸出端口 2輸出后，進(jìn)入末前級電路(4)的輸入端口 1，經(jīng)過末前級電路(4) 二次放大的射頻信號經(jīng)由末前級電路⑷的輸出端口 2輸出后，進(jìn)入分路器(5)的輸入端口 I ;射頻信號經(jīng)過分路器(5)后分為4路幅度、相位一致的信號，第一路信號經(jīng)由分路器(5)輸出端口 2進(jìn)入第一末級電路(6)的輸入端口 1，第二路信號經(jīng)由分路器(5)輸出端口 3進(jìn)入第二末級電路(7)的輸入端口 1，第三路信號經(jīng)由分路器(5)輸出端口 4進(jìn)入第三末級電路(8)的輸入端口 1，第四路信號經(jīng)由分路器(5)輸出端口 5進(jìn)入第四末級電路(9)的輸入端口 I ;這4路射頻信號分別經(jīng)過第一末級電路(6)、第二末級電路(7)、第三末級電路(8)、第四末級電路(9)放大后，分別經(jīng)由各自的輸出端口 2輸入對應(yīng)的合路器(10)的輸入端口 2至5 ;進(jìn)入合路器(10)的4路射頻信號經(jīng)過合成后，經(jīng)由合路器(10)的輸出端口 I進(jìn)入雙定向耦合器(11)的輸入端口 1，并由雙定向耦合器(11)的出端口 2進(jìn)行輸出；雙定向耦合器(11)的輸出端口 3將正向的取樣信號放大后輸出到外圍電路(2)的輸入端口 6,雙定向f禹合器(11)的輸出端口 4將反向的取樣信號放大后輸出到外圍電路⑵的輸入端口 7 ;夕卜圍電路(2)的輸出端口I將+27V直流送入推動級電路(3)的輸入端口 3，外圍電路(2)的輸出端口 2將+8. 5V直流送入推動級電路(3)的輸入端口 4，外圍電路⑵的輸出端口 4、5分別將兩路控制信號輸入到推動級電路(3)的輸入端口 5、6 ;推動級電路(3)將一路檢測信號經(jīng)由輸出端口 7輸入到外圍電路⑵的輸入端口 8 ;外圍電路⑵的出端口 I將+27V直流電壓分別送入到末前級電路(4)、第一末級電路(6)、第二末級電路(7)、第三末級電路(8)和第四末級電路(9)的各輸入端口 3，外圍電路⑵的輸出端口 3將+15V直流電壓送入到末前級電路(4)、第一末級電路(6)、第二末級電路(7)、第三末級電路(8)和第四末級電路(9)的各輸入端口 4。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種VHF波段線性功率放大器裝置，涉及通信領(lǐng)域中信道部分的功率放大器裝置，由射頻放大電路、外圍電路等部件共同組成，本實(shí)用新型采用了功率平衡分路、功率平衡合成技術(shù)，線性化技術(shù)等，完成了功率分路與合成，具有射頻開關(guān)功能，提供功率正向輸出電平取樣及反射功率取樣及保護(hù)功能。該功率放大器裝置采用全固態(tài)化，模塊化，通用化設(shè)計(jì)，提高了功放的壽命，減少維修的時(shí)間，特別適合用于VHF段的通信系統(tǒng)中的功率放大器。
文檔編號H03F1/32GK202872736SQ20122054899
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月24日
發(fā)明者張志忠, 劉利光, 陳建偉, 楊群輝, 祝亮, 曲永志, 張靖, 郭慧中, 劉玉綿, 桂永孚, 周偉宏 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所