北京短波宽带功率放大器系列 能讯通信科技供应

    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），北京短波宽带功率放大器系列，大功率雷达信号的发射功率往往在20w（43dbm）以上，北京短波宽带功率放大器系列，而低功率通信信号的发射功率基本在1w（30dbm）以下，北京短波宽带功率放大器系列，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。新一代的5 GHzWiFi通信和LTE-Advanced通信标准都采用了更宽的信道带宽和更高的调制阶数。北京短波宽带功率放大器系列

    该实施例中输出可重构匹配网络模块400包括大功率输出匹配单元410、低功率输出匹配单元420和输出切换单元430。大功率输出匹配单元410的输入端与宽带大功率放大器模块200的输出级场效应管的寄生输出端连接。低功率输出匹配单元420的输入端与超宽带低功率放大器模块300的输出级场效应管的寄生输出端连接。输出切换单元430的输入端与大功率输出匹配单元410的输出端连接，输出切换单元430的第二输入端与低功率输出匹配单元420的输出端连接，输出切换单元430的输出端连接至输出可重构匹配网络模块400的输出公共端，且输出切换单元430根据供电控制模块500的控制信号切换大功率输出匹配单元410或者低功率输出匹配单元420工作。具体地，其中输出切换单元430包括：第九电感l9至第十一电感l11、第五电容c5至第六电容c6、场效应管f1和第二场效应管f2。第九电感l9、第十一电感l11和第六电容c6串联在输出切换单元430的输入端与输出切换单元430的输出端之间；第九电感l9和第十一电感l11之间的节点通过第五电容接地，同时通过第十电感l10连接输出切换单元430的第二输入端，且输出切换单元430的输入端通过场效应管f1接地，输出切换单元430的第二输入端通过第二场效应管f2接地。湖南超宽带功率放大器值得推荐半导体GaN具有击穿场强高、输出功率密度大的优点，将其应用于分布式放大器结构中能够实现宽带功率放大器。

    所述微带线tl17的右端连接在输出阻抗匹配网络中微带线tl16与电容c5之间，所述电容c7为去耦合电容，微带线tl17和电容c7共同构成供直流偏置和滤除带内信号的作用。如图7、图8所示为2-20ghz的输入输出s参数，可以看到在2-20ghz，s11、s22基本满足-8db以下，s21在19db-21db之间。如图9所示为2-20ghz时输出psat随着频率的变化图。输出psat为功率放大器的饱和输出功率，描述功率器放大器的最大输出功率，带内输出为34dbm。以上所述，是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

    微带线tlout8的另一端连接输出二维人工传输线网络的输出端。漏极偏置及负载网络的输出端连接电阻rc1和微带线tlc1,微带线tlc1的另一端连接偏置电压vd和接地电容cc1,电阻rc1的另一端连接接地电容cc2。下面结合图2对本实用新型的具体工作原理及过程进行介绍：射频输入信号通过输入端rfin进入电路，等分成两路信号，进入、第二输入人工传输线，通过、第二输入人工传输线进行阻抗变换匹配后，同时进入至第四高增益三堆叠自适应放大网络的输入端，通过放大网络进行功率放大后同时从至第四高增益三堆叠自适应放大网络的输出端输出，再经过输出二维人工传输线网络后，将四路信号合成为一路信号从输出端rfout输出。基于上述电路分析，本实用新型提出的一种二路分布式高增益宽带功率放大器与以往的基于集成电路工艺的放大器结构的不同之处在于架构采用二维分布式的三堆叠场效应管：三堆叠场效应管与传统单一晶体管在结构上有很大不同，此处不做赘述；二维分布式的三堆叠场效应管与传统分布式场效应管的不同在于，传统分布式功率放大器只有一个输入人工传输线，和一条输出人工传输线，尤其晶体管的输入阻抗较高时，要实现50欧姆匹配，往往需要进行电容分压，从而恶化输入匹配特性。放大器放大信号与信号的频率有很大关系。

    宽带大功率放大器模块200偏置上电工作，输入可重构匹配网络模块100重构为大功率输入匹配网络101，输出可重构匹配网络模块400重构为大功率输出匹配网络401，使外部射频输入端rf_in的射频信号输入到大功率输入匹配网络101进入宽带大功率放大器模块200放大后，由大功率输出匹配网络401至射频输出端rf_out输出。此时整个放大器重构为宽带大功率放大器。请结合参阅图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。如图1和3所示，供电控制模块500用于在选择超宽带低功率线性放大模式时发送信号控制各个模块工作在以下状态：宽带大功率放大器模块200偏置掉电停止工作，超宽带低功率放大器模块300偏置上电工作，输入可重构匹配网络模块100重构为低功率输入匹配网络102，输出可重构匹配网络模块400重构为低功率输出匹配网络402，使射频信号输入到低功率输入匹配网络102进入超宽带低功率放大器模块300放大后，由低功率输出匹配网络402至射频输出端rf_out输出。此时整个放大器重构为超宽带低功率线性放大器。请参阅图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。如图4所示。这类电路主要用于对视频信号、脉冲信号或射频信号的放大。湖北EMC宽带功率放大器哪家好

在无线通信、电子战、电磁兼容测试和科学研究等领域，对射频和微波宽带放大器有极大需求。北京短波宽带功率放大器系列

    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。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，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，又具备电路匹配功能。北京短波宽带功率放大器系列

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