一種毫米波高功率放大器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及通訊技術領域,具體地講,涉及的是一種毫米波高功率放大器。
【背景技術】
[0002]毫米波是指波長介于I?1m m的一段電磁頻譜,它所對應的頻率范圍為3 O?300GHz,但在實際應用的頻譜劃分中,通常把毫米波低端擴頻到18GHz,即毫米波通常也可指頻率范圍為18?300GHz這一頻段范圍。毫米波的特點是波長短、頻帶寬以及其特殊的大氣傳播特性,這三個特點是促成毫米波發展的三個基本因素。
[0003]毫米波的傳播特性受大氣影響較大,如氧分子和水蒸氣等。這些氣體的頻率諧振特性對毫米波信號產生選擇性吸收和散射。分析表明:在22GHz、60GHz、120GHz和183GHz等頻率附近,出現大氣衰減極值,這種大氣吸收特性可以應用在短距離傳輸的保密通信中;而在35GHz、94GHz、140GHz和220GHz頻率附近,出現衰減較小的大氣傳播窗口,常應用于低空空地導彈和地基雷達。因而充分利用這些頻段的特點,是設計性能優良的毫米波系統的重要方面。
[0004]真空管和固態器件都可以用來放大毫米波信號,像速調管和行波管那樣的真空管專門用于高功率場合,但由于它們工作電壓高,體積、重量大,性能不穩定,壽命短,使其在使用上受到限制。作為固態放大器,主要有參量放大(變容二極管),隧道效應(隧道二極管),轉移電子(耿氏二極管),雪崩度越時間(MPATT 二極管)等,但其有些器件穩定性差,電路復雜。隨著近些年半導體技術的快速發展,功率放大器也朝著小型化和集成化方向發展,毫米波功率放大器是毫米波通信系統中的重要部分,一個性能良好的功率放大器是形成高性能毫米波系統的保證,因此設計一種體積小、性能良好的毫米波高功率放大器是本領域技術人員的一大研究課題。
【實用新型內容】
[0005]為克服現有技術存在的問題,本實用新型提供一種結構簡單、設計巧妙、成本低、體積小、輸出功率高、增益大的毫米波高功率放大器。
[0006]為了實現上述目的,本實用新型采用的技術方案如下:
[0007]—種毫米波高功率放大器,包括與輸入端連接的波導到微帶轉換器,與波導到微帶轉換器連接并構成兩級四路功率分配網絡的一個一級功率分配器和兩個二級功率分配器,四個分別與二級功率分配器的四路輸出端連接的功率放大MMIC,與四個功率放大MMIC均連接并構成兩級四路功率合成網絡的兩個一級功率合成器和一個二級功率合成器,以及與二級功率合成器連接的微帶到波導轉換器,其中,所述功率放大MMIC采用型號為TGA4513、TGA4905-CP、30SPA0536或AMMC-6430的集成芯片。MMIC(Monolithic MicrowaveIntegrated Circuit,單片微波集成電路)。
[0008]具體地,所述一級功率分配器的輸入端與波導到微帶轉換器輸出端連接,其輸出端各連接一個二級功率分配器輸入端。
[0009]具體地,所述一級功率合成器的輸入端各連接一個功率放大MMIC,其輸出端與二級功率合成器的一個輸入端連接,二級功率合成器的輸出端與微帶到波導轉換器輸入端連接。
[0010]優選地,所述功率分配器和功率合成器均采用Wilkinson功分器結構。
[0011]優選地,所述波導到微帶轉換器和微帶到波導轉換器均采用波導一微帶探針過渡結構。
[0012]更具體地,所述波導一微帶探針過渡結構包括穿過波導安裝的介質基片,設置于介質基片上的金屬微帶線,以及將該金屬微帶線分隔為位于波導內的感應部和位于波導外的傳輸部而設置的一段高感抗線,其中,感應部、高感抗線和傳輸部依次連接。
[0013]與現有技術相比,本實用新型具有以下有益效果:
[0014]本實用新型基于成本低、輸出功率較小的MMIC采用功率合成網絡結構實現了5W的高功率輸出,利用Wilkinson功分器結構保證了整體結構的緊湊性,并且其損耗低、集成度高,保證了功率合成性能,并且其穩定性高,在一個或多個部分功率源發生故障情況下還能夠通過降低輸出功率的方式繼續可靠地運行,能夠有效地避免系統整體宕機,并且本實用新型構思巧妙,結構簡單,方便實用,具有廣泛的應用前景,適合推廣應用。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構框圖。
[0016]圖2為本實用新型中波導一微帶探針過渡結構的示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明,本實用新型的實施方式包括但不限于下列實施例。
實施例
[0018]如圖1和圖2所示,該毫米波高功率放大器,包括與輸入端連接的波導到微帶轉換器,與波導到微帶轉換器連接并構成兩級四路功率分配網絡的一個一級功率分配器和兩個二級功率分配器,四個分別與二級功率分配器的四路輸出端連接的功率放大MMIC,與四個功率放大MMIC均連接并構成兩級四路功率合成網絡的兩個一級功率合成器和一個二級功率合成器,以及與二級功率合成器連接的微帶到波導轉換器,其中,所述功率放大MMIC采用型號為TGA4513、TGA4905-CP、30SPA0536或AMMC-6430的集成芯片。具體地,所述一級功率分配器的輸入端與波導到微帶轉換器輸出端連接,其輸出端各連接一個二級功率分配器輸入端。具體地,所述一級功率合成器的輸入端各連接一個功率放大MMIC,其輸出端與二級功率合成器的一個輸入端連接,二級功率合成器的輸出端與微帶到波導轉換器輸入端連接。
[0019]優選地,所述功率分配器和功率合成器均采用Wilkinson功分器結構。
[0020]優選地,所述波導到微帶轉換器和微帶到波導轉換器均采用波導一微帶探針過渡結構。更具體地,所述波導一微帶探針過渡結構包括穿過波導I安裝的介質基片10,設置于介質基片上的金屬微帶線,以及將該金屬微帶線分隔為位于波導內的感應部11和位于波導外的傳輸部13而設置的一段高感抗線12,其中,感應部、高感抗線和傳輸部依次連接。[0021 ] 通過上述設置,本實用新型能夠在28-30GHz波段,達到5W( 37dBm)的高輸出功率,并且成本低。
[0022]上述實施例僅為本實用新型的優選實施例,并非對本實用新型保護范圍的限制,但凡采用本實用新型的設計原理,以及在此基礎上進行非創造性勞動而作出的變化,均應屬于本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種毫米波高功率放大器,其特征在于,包括與輸入端連接的波導到微帶轉換器,與波導到微帶轉換器連接并構成兩級四路功率分配網絡的一個一級功率分配器和兩個二級功率分配器,四個分別與二級功率分配器的四路輸出端連接的功率放大MMIC,與四個功率放大MMIC均連接并構成兩級四路功率合成網絡的兩個一級功率合成器和一個二級功率合成器,以及與二級功率合成器連接的微帶到波導轉換器,其中,所述功率放大MMIC采用型號為 TGA4513、TGA4905-CP、30SPA0536或 AMMC-6430 的集成芯片。2.根據權利要求1所述的一種毫米波高功率放大器,其特征在于,所述一級功率分配器的輸入端與波導到微帶轉換器輸出端連接,其輸出端各連接一個二級功率分配器輸入端。3.根據權利要求1所述的一種毫米波高功率放大器,其特征在于,所述一級功率合成器的輸入端各連接一個功率放大MMIC,其輸出端與二級功率合成器的一個輸入端連接,二級功率合成器的輸出端與微帶到波導轉換器輸入端連接。4.根據權利要求1?3任一項所述的一種毫米波高功率放大器,其特征在于,所述功率分配器和功率合成器均采用Wi Ikinson功分器結構。5.根據權利要求1?3任一項所述的一種毫米波高功率放大器,其特征在于,所述波導到微帶轉換器和微帶到波導轉換器均采用波導一微帶探針過渡結構。6.根據權利要求5所述的一種毫米波高功率放大器,其特征在于,所述波導一微帶探針過渡結構包括穿過波導安裝的介質基片,設置于介質基片上的金屬微帶線,以及將該金屬微帶線分隔為位于波導內的感應部和位于波導外的傳輸部而設置的一段高感抗線,其中,感應部、高感抗線和傳輸部依次連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種毫米波高功率放大器,包括與輸入端連接的波導到微帶轉換器,與波導到微帶轉換器連接并構成兩級四路功率分配網絡的一個一級功率分配器和兩個二級功率分配器,四個分別與二級功率分配器的四路輸出端連接的功率放大MMIC,與四個功率放大MMIC均連接并構成兩級四路功率合成網絡的兩個一級功率合成器和一個二級功率合成器,以及與二級功率合成器連接的微帶到波導轉換器。本實用新型基于成本低、輸出功率較小的MMIC采用功率合成網絡結構實現了5W的高功率輸出,利用Wilkinson功分器結構保證了整體結構的緊湊性,其損耗低、集成度高,并且其穩定性高,在一個或多個部分功率源發生故障情況下還能夠通過降低輸出功率的方式繼續可靠地運行。
【IPC分類】H03F3/20
【公開號】CN205142145
【申請號】CN201520992642
【發明人】楊濤, 曹劍
【申請人】四川華訊中星科技有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月4日