本发明还提供了一种雷达系统,包括如前所述的宽带可重构功率放大器,用于对雷达扫描信号和通信信号进行功率放大后发送。这里雷达系统可以为有源相控阵雷达系统,为集成雷达探测与通信一体化的新型多功能雷达。该雷达系统的硬件系统中包括微波t/r组件,而该微波t/r组件可以采用如前所述的宽带可重构功率放大器,雷达扫描信号和通信信号均经过该宽带可重构功率放大器进行功率放大后进行远距离传输。该宽带可重构功率放大器通过前述外部射频输入端rf_in接收雷达扫描信号时,供电控制模块控制切换至宽带大功率模式工作,并通过前述射频输出端rf_out输出功率放大后的雷达扫描信号,S波段宽带功率放大器系列。宽带可重构功率放大器通过前述外部射频输入端rf_in接收通信信号时,供电控制模块控制切换至超宽带低功率线性放大模式工作,并通过前述射频输出端rf_out输出功率放大后的通信信号。综上所述,本发明提供了一种可重构的输入、输出匹配网络设计方法,利用并联hemt器件导通时等效为并联电容和截止时等效为到地电阻的模型特性,S波段宽带功率放大器系列,将并联hemt器件融合为宽带可重构滤波器匹配网络的一部分,使得输入、输出可重构匹配网络模块既具备传统开关模式切换功能,S波段宽带功率放大器系列,又具备电路匹配功能。用 于射频功放输出;发射机的输出功率检测;射频测试系统检测;发射机到天线端的反射功率检测等。S波段宽带功率放大器系列
每一路又通过一个第二中间级匹配网络平均分为四路分别输入到第三级放大器的八个场效应管放大,共得到八路输出信号。在根据本发明所述的宽带可重构功率放大器中,推荐地,所述超宽带低功率放大器模块包括:级放大器、第二级放大器、第三级放大器、中间级匹配网络和第二中间级匹配网络;所述级放大器、第二级放大器和第三级放大器均包括一个场效应管,且均由所述供电控制模块提供偏置电压;所述超宽带低功率放大器模块的输入信号经过级放大器放大后,通过中间级匹配网络输入到第二级放大器放大后,再通过第二中间级匹配网络输入到第三级放大器放大后输出。在根据本发明所述的宽带可重构功率放大器中,推荐地,所述输入可重构匹配网络模块、宽带大功率放大器模块、超宽带低功率放大器模块、输出可重构匹配网络模块以及供电控制模块均集成在同一芯片中。本发明还提供了一种雷达系统,包括如前所述的宽带可重构功率放大器,用于对雷达扫描信号和通信信号进行功率放大后发送;所述宽带可重构功率放大器通过所述外部射频输入端接收雷达扫描信号时,切换至宽带大功率模式工作,并通过所述射频输出端输出功率放大后的雷达扫描信号。重庆低频宽带功率放大器哪家好微波固态功率放大器是实现微波大功率信号发射技术的必要设备。
本发明涉及电路技术领域,尤其涉及一种大动态范围的宽带可重构功率放大器及采用该宽带可重构功率放大器的雷达系统。背景技术:随着有源相控阵雷达的发展,新型多功能雷达除了传统的雷达探测功能,还需具备通信功能,集成雷达探测与通信一体化的新型多功能雷达成为当前的热门研究方向。雷达探测与通信一体系统除了可以达到比较大化频谱利用率,还可以共用软硬件,使得整个雷达与通信系统更加小型化、简洁化、高效化。其中硬件系统的多模式化、多功能化是雷达模式和通信模式能够共用硬件系统的基础。微波t/r(transmit/receive)模块是整个硬件系统中重要的射频前端,集成雷达信号和通信信号两种处理模式是发展硬件共用系统的难点之一。而功率放大器又是微波t/r模块发射链路中的关键器件,无论是雷达扫描信号还是通信信号都需要经过放大器功率放大后才能远距离传输。通常雷达信号需要放大器处于饱和高功率状态,而通信信号则需要放大器处于低功率高线性状态,而两种信号的功率量级往往差别较大(10db以上),大功率雷达信号的发射功率往往在20w(43dbm)以上,而低功率通信信号的发射功率基本在1w(30dbm)以下,能同时满足雷达探测与通信的功率放大器需要具备较大的动态范围。
传统的能满足一定输出动态范围的功率放大器方案有doherty功率放大器、包络跟踪(et)功率放大器和多路放大器采用开关切换的方案。传统的doherty和et方案基本无法实现10db以上的大动态范围,工作带宽和/或瞬时带宽均受到一定限制。多路放大器开关切换的方案虽然可以满足带宽和动态范围的需求,但开关的损耗较大,尤其是大功率射频开关,因此往往效率较低,且芯片面积较大。技术实现要素:本发明要解决的技术问题在于,针对现有功率放大器无法实现大动态范围或者效率低、体积大的缺陷,提供一种大动态范围的宽带可重构功率放大器及雷达系统。为了解决上述技术问题,本发明提供了一种宽带可重构功率放大器,包括:输入可重构匹配网络模块、宽带大功率放大器模块、超宽带低功率放大器模块、输出可重构匹配网络模块以及供电控制模块;所述输入可重构匹配网络模块具有输入公共端、大功率匹配输出端和低功率匹配输出端;其中所述输入公共端连接至宽带可重构功率放大器的外部射频输入端,所述宽带大功率放大器模块的输入端与所述大功率匹配输出端连接,所述超宽带低功率放大器模块的输入端与所述低功率匹配输出端连接。双定向耦合器是一种射频四端口无源器件,是射频微波测量中常用器件。
主要是因为:①在传统的分布式功率放大器中,放大电路是多个单晶体管采用分布式放大排列的方式实现,由于单晶体管受到寄生参数的影响,随着工作频率升高时,其功率增益会降低、同时功率特性等也会恶化,因此为了获得超宽带平坦的放大结构,必须要低频增益来均衡高频损耗,导致传统分布式放大器的超宽带增益很低;②为了提高放大器增益提高隔离度的影响,也有采用cascode双晶体管分布式放大结构,但是cascode双晶体管虽然增加了电路隔离度,却无法增益随频率恶化的趋势,也无法实现cascode双晶体管间的佳阻抗匹配,从而降低了输出功率特性。由此可以看出,基于集成电路工艺的超宽带射频功率放大器设计难点为:超宽带下高功率输出难度较大;传统单个晶体管结构或cascode晶体管的分布式放大结构存在很多局限性。技术实现要素:本实用新型所要解决的技术问题是提供一种二路分布式高增益宽带功率放大器,结合了三堆叠自适应放大网络技术、二维行波放大技术,具有宽带、高功率、高增益且成本低,供电网络简易等优点。本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下:一种二路分布式高增益宽带功率放大器,其特征在于。微波固态功率放大器在移动通信基站,卫星通信系统,雷达发射机及各种电子设备中应用。海南U段宽带功率放大器设计
宽带功率放大器的应用目前开始从向民用扩展。S波段宽带功率放大器系列
使网络匹配端面直接到管芯电流源端面而不是输出寄生端面,输出端直接匹配到50欧姆,避免了中间过渡阻抗匹配。所以整个输出可重构匹配网络在两种模式下,每一路的带宽拓展、损耗降低、匹配比较好,进而提高整个放大器的带宽和效率。3、本发明的宽带可重构功率放大器采用高功率密度、高耐压的,具有面积小、集成度高、大功率高效率、低功率高线性、可靠性高等特点。附图说明图1为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器的原理框图;图2为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器的宽带大功率模式原理框图;图3为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器的超宽带低功率线性放大模式原理框图;图4为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器中输出可重构匹配网络模块的电路原理图;图5为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器中输出可重构匹配网络模块重构为大功率输出匹配网络的等效电路图;图6为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器中输出可重构匹配网络模块重构为低功率输出匹配网络的等效电路图;图7为根据本发明推荐实施例的宽带可重构功率放大器中输入可重构匹配网络模块的电路原理图。S波段宽带功率放大器系列
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