一種數字直接驅動射頻放大器功放模塊測試裝置制造方法
【專利摘要】一種數字直接驅動射頻放大器功放模塊測試裝置，它包括RF信號發生器模塊、功率合成器母板模塊、供電系統模塊、RF驅動監測模塊、假負載電路模塊、冷卻系統模塊，功率合成器母板模塊分別連接RF信號發生器模塊和假負載電路模塊。本實用新型的優點是：（1）測試裝置體積小、重量輕、采用滾輪撐腳移動方便、冷卻系統良好，可以長時間加電測試被測模塊，（2）幫助維護人員查找故障模塊的故障點，是多頻發射機維護人員必備的測試工具。
【專利說明】一種數字直接驅動射頻放大器功放模塊測試裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種測試裝置，尤其涉及一種數字直接驅動射頻放大器功放模塊測試裝置。
【背景技術】
[0002]多頻中波發射機是指對多個中波工作頻率自動調諧，然而要達到這一目標，從技術層面上講是有很大難度的，它不像短波或微波那樣只需改變體積與參數較小的電抗元件便可輕而易舉的實現調諧目的。對中波而言，調諧網路的電抗元件的體積比較龐大，即便是頻率改變較小的范圍，電抗元件參數也有很大的變化范圍，這就給設計上帶來諸多不利因素。在多頻中波發射機的整體設計上要盡量減少調諧槽路，減少調諧槽路的設計思路是在預驅和驅動的調諧網路，我們知道:在DX-200發射機每次改頻過程中，都伴隨著槽路調試而帶來的具大的工作量，其中在預驅級、驅動級的調諧的工作中，尤其是驅動級的調諧更為困難，若驅動級的調試不適當，在開機實驗過程中會造成大批量模塊損壞的嚴重后果，這就大大提高了改頻的成本。
[0003]基于上述原因提出了一個大膽的設想，如果省去“緩沖、預驅、驅動級”采用直接驅動，便可以解決由于調諧問題而帶來的麻煩，而且整機效率也將提高。經過研發和設計，直接驅動技術已經在 DDDRA 得到應用,“DDDRA”是 Digital Dirsct Driver RF Amplifier (數字直接驅動射頻放大器)的縮寫，是數字直接驅動多頻中波發射機的核心部件，DDDRA-4KW功放模塊測試裝置是研發多頻中波發射機過程中誕生的測試儀器和測試工具，可以同時測試兩塊射頻功率放大器(每塊射頻功率放大器可輸出平均功率2KW)，分別從載頻輸入、PA工作電壓、輸出功率以及按照在機的工作狀態研發和設計。DDDRA功放模塊測試裝置在多頻發射機中起到舉足輕重的作用，解決了多頻發射機核心部件的測試與篩選這一關鍵環節。
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種數字直接驅動射頻放大器功放模塊測試裝置，該測試裝置體積小、重量輕、移動方便、冷卻系統良好，可以長時間加電測試被測模塊，是多頻發射機維護人員必備的測試工具。
[0005]本實用新型是這樣來實現的，它包括RF信號發生器模塊、功率合成器母板模塊、供電系統模塊、RF驅動監測模塊、假負載電路模塊、冷卻系統模塊，其特征是:功率合成器母板模塊分別連接RF信號發生器模塊和假負載電路模塊，供電系統模塊分別連接RF信號發生器模塊和RF驅動監測模塊，冷卻系統模塊分別連接RF驅動監測模塊和假負載電路模塊。
[0006]本實用新型所述的功率合成器母板模塊主要由射頻驅動分配、數字量的模擬、故障復位、高頻磁芯電感、輸出變壓器組成。
[0007]本實用新型所述的供電系統模塊包括220V交流供電、+12V供電、+48V供電、+250V供電四部分。[0008]本實用新型所述的假負載電路模塊由負載電阻&、電感L、電容C組成的LC串聯諧振電路。
[0009]本實用新型的優點是:(1)測試裝置體積小、重量輕、采用滾輪撐腳移動方便、冷卻系統良好，可以長時間加電測試被測模塊；(2)幫助維護人員查找故障模塊的故障點，是多頻發射機維護人員必備的測試工具。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0011]圖2為功率合成器母板模塊示意圖。
[0012]圖3為假負載電路模塊中的負載電阻連接圖。
[0013]圖4為假負載電路模塊中的通用諧振曲線圖。
[0014]在圖中，1、RF信號發生器模塊 2、功率合成器母板模塊 3、供電系統模塊
4、RF驅動監測模塊 5、假負載電路模塊 6、冷卻系統模塊。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本實用新型是的實施和設計過程如下:它包括RF信號發生器模塊1、功率合成器母板模塊2、供電系統模塊3、RF驅動監測模塊4、假負載電路模塊5和冷卻系統模塊6 ;其特征是:功率合成器母板模塊2分別連接RF信號發生器模塊I和假負載電路模塊5，供電系統模塊3分別連接RF信號發生器模塊I和RF驅動監測模塊4，冷卻系統模塊6分別連接RF驅動監測模塊4和假負載電路模塊5。
[0016]1、RF信號發生器模塊的選擇
[0017]RF信號發生器模塊I采用Agilent公司生產的MS0-X3024A系列函數/任意波發生器；它可以提供從IuHz至160MHz的正弦波、矩形波，鋸齒波輸出，也可以改變波型“頻率/周期”、“幅度/高電平”、“偏移/低電平”、“起始相位”;具有四個輸入通道，同時可對兩塊模塊的“全橋模式”工作組態的輸出波形進行對比，該儀器既是一臺信號發生器又是一臺四通道示波器，是發射機維護的首選儀器。
[0018]2、功率合成器母板模塊的設計
[0019]本實用新型的一種DDDRA功放模塊測試裝置可同時測試兩塊模塊，功率合成器母板模塊2就是按照兩塊模塊的直接驅動工作模式而設計的，主要由以下五個部分組成:
[0020](I)射頻驅動分配:如圖2所示，從RF信號發生器I送來的5VP_P矩形波信號至功率合成器母板模塊2，首先經過耦合模式選擇(直流/交流)跳線、緩沖隔離至射頻驅動分配(MC100ELT22)芯片，該芯片為TTL-CM0S-PECS電平轉換芯片，芯片內部由兩個獨立的TTL-CM0S-PECS電平轉換電路組成，完成不平衡/平衡轉換功能。如果將2個輸入端并聯在一起，其輸出端便得到兩個(RF1+RF1-)、(RF2+RF2_)波形與相位完全相同的平衡信號，這兩個平衡信號分別送至兩只被測試模塊(全橋工作模式)的射頻輸入端。
[0021](2)數字量的模擬:模塊控制信號(0N/0FF)由調制編碼板提供，DDDRA功放模塊的工作模式設為低電平有效，調制編碼板送來的控制信號為低電平模塊開通，用兩個小豆開關分別模擬兩塊模塊的控制信號，開關的一端接高電平，另一端接地，用以模塊的開通/關斷控制。[0022](3)故障復位:故障復位信號設為低電平有效，用小豆開關模擬，DDDRA功放模塊具有故障存儲功能，一旦模塊的電源、射頻、保險開路故障，便鎖存并去控制板做處理，只有故障復位后才能重新開啟立柜的測試功能。
[0023](4)高頻磁芯電感:由兩個31uH左右的高頻磁芯電感串聯組成，多頻發射機的高頻磁芯電感接入后對高次諧波的抑制取得較好的效果，體積大大減小，波形較為平滑。
[0024](5)輸出變壓器:磁環采用上機母板的輸出變壓器磁環，初級是雙線并繞15圈，次級用6mm2多股膠皮線繞16圈。
[0025]3、供電系統模塊
[0026]供電系統模塊3由以下四部分組成:
[0027](I) 220V交流供電:為MS0-X3024A系列函數/任意波發生器、風扇、+48V、+12V開關電源提供交流供電；i t 3S0V交流供電，為+250V整流器提供交流供電。
[0028](2)+12V供電:+12V直接送至功率合成器母板模塊2，接入模塊內可調穩壓塊輸出+5.5VDC，為模塊的隔離芯片及檢測電路提供供電電壓。
[0029](3) +48V供電:+48V直接送至功率合成器母板模塊2，接入模塊內直流變換，變換成兩組±12VDC，為直接驅動芯片提供供電電壓，在對模塊進行測試時，可通過驅動電流判斷直接驅動芯片工作正常與否。
[0030](4)+250 V供電:采用數字式控制穩壓電源，輸出調節范圍0-250V，輸出電流調節范圍0-30A，250 V穩壓電源直接送至功率合成器母板模塊2，為“全橋工作模式”的場效應管提供漏極電源；在對模塊進行測試時，可選擇從0-250V每IV/每檔或IOV/每檔步進啟動，從而可通過模塊輸出幅度及波形判斷和篩選模塊。
[0031]4、RF驅動監測模塊
[0032]DDDRA-4KW功放模塊測試裝置對驅動級電流的檢測采用D85-305型數字式直流電壓電流表，可以在同一儀表上同時顯示被測量的直流電壓和電流，被測的直流電壓和直流電流兩路測量在儀表內完全隔離，數字式直流電壓電流表是串在+48V供電回路，通過該表的顯示，可直觀的查看模塊驅動級供電電壓及電流和模塊的工作狀態。
[0033]直接驅動射頻功放模塊采用芯片隔離技術，每一塊模塊都有一個獨立的低壓供電，而低壓供電是由+48V經過DC/DC變換器，輸出±12V為隔離芯片的供電；隔離芯片在模塊的作用是起到緩沖隔離與末級驅動的功能。由于模塊采用直接驅動，對模塊的驅動級電流有較高的要求，而驅動級電流又是模塊正常工作與否的標志，所以，DDDRA功放模塊測試裝置必須實施對模塊的驅動級電流的檢測。
[0034]5、假負載電路模塊的設計與計算
[0035]假負載電路模塊5由負載電阻％、電感L、電容C組成的LC串聯諧振電路，假負載的設計是諧振元件參數的選擇過程，對于大功率輸出槽路只有用電感采用抽頭的辦法來解決擴展調諧范圍，在本設計假負載電路模塊5時把工作頻率選擇為800KHZ。
[0036]( I)負載電阻Rtl的選擇
[0037]如圖3所示，負載電阻R0的選擇為32只100Ω /200W無感電阻串、并聯組合而成50Ω /6.4KW，負載電阻Rtl是一個耗能元件，是LC串聯諧振電路的一個阻尼電阻，得消耗諧振信號的能量。當輸入信號頻率等于LC串聯諧振電路的諧振頻率&時，電路發生串聯諧振，串聯諧振時電路的阻抗最小且為純阻性(不為容性也不為感性)，故諧振阻抗為Ztl=IL[0038](2)電抗元件的計算與選擇
[0039]通過以下計算選擇電抗元件的基本參數，但為了擴展調諧范圍，在實用電路中必須留有充分的余地，所以在繞制電感時分別在8uH、15 uH處兩個抽頭，末端的電感量為25uH ;電容C由一只用OMC柜的2300P的真空陶瓷可調電容、一只1000P的固定真空陶瓷電容并聯而成。
[0040]在本設計電路和選擇元器件中必須引用通用諧振曲線的概念。
[0041]通用諧振曲線的表達式為:
[0042]
【權利要求】
1.一種數字直接驅動射頻放大器功放模塊測試裝置，它包括RF信號發生器模塊、功率合成器母板模塊、供電系統模塊、RF驅動監測模塊、假負載電路模塊、冷卻系統模塊，其特征是:功率合成器母板模塊分別連接RF信號發生器模塊和假負載電路模塊，供電系統模塊分別連接RF信號發生器模塊和RF驅動監測模塊，冷卻系統模塊分別連接RF驅動監測模塊和假負載電路模塊。
2.根據權利要求1所述的一種數字直接驅動射頻放大器功放模塊測試裝置，其特征在于:所述的功率合成器母板模塊主要由射頻驅動分配、數字量的模擬、故障復位、高頻磁芯電感、輸出變壓器組成。
3.根據權利要求1所述的一種數字直接驅動射頻放大器功放模塊測試裝置，其特征在于:所述的供電系統模塊包括220V交流供電、+12V供電、+48V供電、+250 V供電四部分。
4.根據權利要求1所述的一種數字直接驅動射頻放大器功放模塊測試裝置，其特征在于:所述的假負載電路模塊由負載電阻IV電感L、電容C組成的LC串聯諧振電路。
【文檔編號】H04B17/00GK203522756SQ201320663715
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月25日 優先權日:2013年10月25日
【發明者】周光成, 曾霖 申請人:曾霖