放大器放大信號與信號的頻率有很大關(guān)系,如果頻率太高或者太低,運放對信號放大時會有很大的失真,每個運放只能放大特定頻率寬度的信號,比如從f1到f2頻率之間的信號,那么f2-f1的大小就是該運放的帶寬。而寬帶功率放大器指的是,帶寬很寬的運放,也就是頻率很小或者很大的信號都能完美地進(jìn)行放大。寬帶功率放大器的應(yīng)用目前開始從向民用擴展,現(xiàn)在在無線通信、ITS通信技術(shù)、移動電話、直播衛(wèi)星接收(DBS)、衛(wèi)星通信網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)(GPS)及毫米波自動防撞系統(tǒng)等領(lǐng)域中有著廣闊的應(yīng)用前景,同樣在光傳輸系統(tǒng)中,寬帶也占有很重要的地位。在無線通信、電子戰(zhàn)、電磁兼容測試和科學(xué)研究等領(lǐng)域,對射頻和微波寬帶放大器有極大需求,河北定制開發(fā)寬帶功率放大器研發(fā),且這些領(lǐng)域?qū)拵Х糯笃饕蟾鞑幌嗤貏e是在通信系統(tǒng)和電子戰(zhàn)系統(tǒng)的應(yīng)用中,河北定制開發(fā)寬帶功率放大器研發(fā),河北定制開發(fā)寬帶功率放大器研發(fā),對寬帶低噪聲和功率放大器的性能指標(biāo)有特殊要求。在設(shè)計上傳統(tǒng)窄帶放大器的端口匹配,一般是按照低噪聲或者共扼匹配來設(shè)計的,以此獲得低噪聲放大器或者比較大的輸出功率。但是,在寬帶的條件下,輸入/輸出阻抗變化是比較大的,此時如果還使用共扼匹配的概念是不合適的。正因為這樣,寬帶放大器的匹配電路設(shè)計方法也與窄帶放大器不一樣。只以繁瑣的調(diào)諧去進(jìn)行功率放大的諧振式功率放大器,在一定程度上不能滿足現(xiàn)代通信發(fā)展要求。河北定制開發(fā)寬帶功率放大器研發(fā)
所述寬帶可重構(gòu)功率放大器通過所述外部射頻輸入端接收通信信號時,切換至超寬帶低功率線性放大模式工作,并通過所述射頻輸出端輸出功率放大后的通信信號。實施本發(fā)明的寬帶可重構(gòu)功率放大器及采用該寬帶可重構(gòu)功率放大器的雷達(dá)系統(tǒng),具有以下有益效果:1、本發(fā)明的大動態(tài)范圍寬帶可重構(gòu)放大器提供了寬帶大功率高效率輸出模式和超寬帶低功率線性輸出模式,兩種模式具有功率變化動態(tài)范圍大、帶寬變化范圍寬的優(yōu)點。為新型雷達(dá)偵測與通信一體化系統(tǒng)提供了更加高效、簡潔、緊湊的t/r模塊解決方案。本發(fā)明所闡述的模式可重構(gòu)放大器結(jié)構(gòu)并不局限于實施例中的具體工作頻段,也可以應(yīng)用到其它頻段的兩路不同功率量級的放大器重構(gòu)方案中。2、本發(fā)明的寬帶可重構(gòu)功率放大器的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)模塊采用了可重構(gòu)寬帶濾波器的設(shè)計思想,既實現(xiàn)了傳統(tǒng)的開關(guān)切換模式功能,又達(dá)到了每路比較好匹配的效果,同時結(jié)構(gòu)簡單、面積緊湊。充分利用并聯(lián)hemt(highelectronmobilitytransistor,高電子遷移率晶體管)器件導(dǎo)通時等效為并聯(lián)電容和截止時等效為到地電阻的模型特性,將并聯(lián)hemt器件融合為寬帶濾波器的一部分,同時融合各路放大器輸出管芯的漏源寄生電容和漏極寄生電感。安徽C波段寬帶功率放大器價格在無線通信、電子戰(zhàn)、電磁兼容測試和科學(xué)研究等領(lǐng)域,對射頻和微波寬帶放大器有極大需求。
其可重構(gòu)性通過以下詳細(xì)方式實現(xiàn):各模塊中hemt器件柵極施加高電壓時導(dǎo)通,低電壓時截止。當(dāng)需要工作在寬帶大功率模式時,超寬帶低功率放大器模塊300偏置掉電,寬帶大功率放大器模塊200偏置上電,同時第三場效應(yīng)管f3截止、第四場效應(yīng)管f4導(dǎo)通,輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100重構(gòu)為大功率輸入匹配網(wǎng)絡(luò)101,同時場效應(yīng)管f1截止、第二場效應(yīng)管f2導(dǎo)通,輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊400重構(gòu)為大功率輸出匹配網(wǎng)絡(luò)401,信號由外部射頻輸入端rf_in輸入到輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100進(jìn)入寬帶大功率放大器模塊200放大后,由輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊400到射頻輸出端rf_out輸出,從而整個放大器工作在寬帶大功率模式。當(dāng)需要工作在超寬帶低功率線性放大模式時,超寬帶低功率放大器模塊300偏置上電,寬帶大功率放大器模塊200偏置掉電,同時第四場效應(yīng)管f4截止、第三場效應(yīng)管f3導(dǎo)通,輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100重構(gòu)為低功率輸入匹配網(wǎng)絡(luò)102,同時第二場效應(yīng)管f2截止、場效應(yīng)管f1導(dǎo)通,輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊400重構(gòu)為低功率輸出匹配網(wǎng)絡(luò)402。信號由外部射頻輸入端rf_in輸入到輸入可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊100進(jìn)入超寬帶低功率放大器模塊300放大后,由輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊400到射頻輸出端rf_out輸出。
所述微帶線tl17的右端連接在輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)中微帶線tl16與電容c5之間,所述電容c7為去耦合電容,微帶線tl17和電容c7共同構(gòu)成供直流偏置和濾除帶內(nèi)信號的作用。如圖7、圖8所示為2-20ghz的輸入輸出s參數(shù),可以看到在2-20ghz,s11、s22基本滿足-8db以下,s21在19db-21db之間。如圖9所示為2-20ghz時輸出psat隨著頻率的變化圖。輸出psat為功率放大器的飽和輸出功率,描述功率器放大器的*輸出功率,帶內(nèi)輸出為34dbm。以上所述,是本實用新型的較佳實施例而已,并非對本實用新型作任何形式上的限制,雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上,然而并非用以限定本實用新型,任何熟悉本*的技術(shù)人員,在不脫離本實用新型技術(shù)方案范圍內(nèi),當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例,但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。包括有共基放大式、共射共基式、電壓電流并一串聯(lián)負(fù)反饋式、補償式、參差調(diào)諧式和行波式等。
本發(fā)明還提供了一種雷達(dá)系統(tǒng),包括如前所述的寬帶可重構(gòu)功率放大器,用于對雷達(dá)掃描信號和通信信號進(jìn)行功率放大后發(fā)送。這里雷達(dá)系統(tǒng)可以為有源相控陣?yán)走_(dá)系統(tǒng),為集成雷達(dá)探測與通信一體化的新型多功能雷達(dá)。該雷達(dá)系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)中包括微波t/r組件,而該微波t/r組件可以采用如前所述的寬帶可重構(gòu)功率放大器,雷達(dá)掃描信號和通信信號均經(jīng)過該寬帶可重構(gòu)功率放大器進(jìn)行功率放大后進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸。該寬帶可重構(gòu)功率放大器通過前述外部射頻輸入端rf_in接收雷達(dá)掃描信號時,供電控制模塊控制切換至寬帶大功率模式工作,并通過前述射頻輸出端rf_out輸出功率放大后的雷達(dá)掃描信號。寬帶可重構(gòu)功率放大器通過前述外部射頻輸入端rf_in接收通信信號時,供電控制模塊控制切換至超寬帶低功率線性放大模式工作,并通過前述射頻輸出端rf_out輸出功率放大后的通信信號。綜上所述,本發(fā)明提供了一種可重構(gòu)的輸入、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計方法,利用并聯(lián)hemt器件導(dǎo)通時等效為并聯(lián)電容和截止時等效為到地電阻的模型特性,將并聯(lián)hemt器件融合為寬帶可重構(gòu)濾波器匹配網(wǎng)絡(luò)的一部分,使得輸入、輸出可重構(gòu)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊既具備傳統(tǒng)開關(guān)模式切換功能,又具備電路匹配功能。寬帶功率放大器的設(shè)計與研究在當(dāng)前現(xiàn)代通信電路設(shè)計中具有重要研究意義。湖北C波段寬帶功率放大器經(jīng)驗豐富
如果頻率太高或者太低,運放對信號放大時會有很大的失真。河北定制開發(fā)寬帶功率放大器研發(fā)
所述電容c2的左端為信號輸入端,電容c3的右端接地,每2個微帶線之間為輸入阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端,分別連接7個放大單元的輸入端。推薦的,所述輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)包括依次串聯(lián)連接的電容c4、電阻r3、微帶線tl9、微帶線tl10、微帶線tl11、微帶線tl12、微帶線tl13、微帶線tl14、微帶線tl15、微帶線tl16、隔直電容c5,所述電容c4的左端接地,電容c5的右端為信號輸出端,每2個微帶線之間為輸出阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端,分別連接7個放大單元的輸出端。推薦的,所述柵極偏置電路與第二柵極偏置電路結(jié)構(gòu)相同,均包括串聯(lián)連接的電阻r4、電容c6,電容c6的上端接地,所述柵極偏置電路中電阻r4、電容c6之間接vg1端,第二柵極偏置電路中電阻r4、電容c6之間接vg2端。推薦的,所述漏極偏置電路包括串聯(lián)連接的微帶線tl17、電容c7,所述電容c7的上端接地,微帶線tl17、與電容c7之間接vd端。推薦的,所述電阻r2、電阻r3均為標(biāo)準(zhǔn)輸出阻抗50歐姆。本實用新型的有益效果是:本實用新型應(yīng)用范圍廣,頻帶寬,小信號增益高,輸入輸出回波好的特點,能夠滿足多個頻帶下測試設(shè)備等系統(tǒng)中的信號放大需求,有助于減少設(shè)備使用芯片數(shù)量,節(jié)約設(shè)備成本。附圖說明為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案。河北定制開發(fā)寬帶功率放大器研發(fā)
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