一种Ku频段功率放大器模块的制作方法

一种ku频段功率放大器模块
技术领域
1.本实用新型涉及电子对抗领域中的一种ku频段功率放大器模块，实现射频信号的功率放大与合成功能。本实用新型具有功率大、结构紧凑、气密性好等优点，满足ku频段宽带大功率电子对抗系统的应用需求。


背景技术：

2.随着军用通信技术的发展，电子对抗技术越来越受到各方重视。为了精确、有效干扰目标通信，既需要大的天线阵列，同时也需要大功率放大器模块。在天线阵列中使用时，放大器模块有体积小，结构紧凑的需求，同时散热压力较大，这与放大器模块的功率增大形成了相互制约的关系，如何在满足体积、散热需求的条件下实现大功率的功率放大器成为了一个问题。


技术实现要素：

3.基于上述制约关系，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构紧凑的大功率ku频段放大器模块。本实用新型结构简单，装配方便，输出功率大于等于160w，功耗小于600w，满足了电子对抗系统中大功率、小体积的ku频段放大器模块的使用需求。
4.本实用新型的目的是这样实现的：
5.一种ku频段功率放大器模块，包括波导分路器1、末级单元2、波导合路器3和控制板4；所述末级单元2分别与波导分路器1和波导合路器3通过射频绝缘子6连接，用于对射频信号进行波导和微带间的转换；所述控制板4与末级单元2通过导线以及直流绝缘子连接，用于对末级单元2进行供电以及时序控制。
6.进一步的，所述末级单元2包括依次连接的微带分路2.1、功放芯片2.2和微带合路2.3，用于对射频信号功率进行分配和合成；末级单元2通过激光封焊进行封盖。
7.进一步的，所述控制板4包括栅压控制板4.1和漏压控制板4.2，栅压控制板4.1和漏压控制板4.2通过导线连接，并分别与末级单元 2连接，用于对末级单元2的栅极和漏极偏置进行时序控制以及供电。
8.进一步的，所述波导分路器1的输入端口为标准波导口，输出端口为非标准波导口，输入端口与输出端口之间采用渐变的形式；所述波导合路器3的输入端口为非标准波导口，输出端口为标准波导口，输入端口与输出端口之间采用渐变的形式。
9.进一步的，所述波导分路器1、末级单元2和波导合路器3共用一块纯铜底座7；在结构上，波导分路器1由纯铜底座7和分路器上腔1.1组成，通过螺钉进行固定和配合；波导合路器3由纯铜底座7 和合路器上腔3.1组成，通过螺钉进行固定和配合；末级单元2通过螺钉固定在纯铜底座7上。
10.本实用新型相比背景技术具有如下优点：
11.a)本实用新型通过多路功率分配与合成，实现了大功率的射频信号输出。
12.b)本实用新型通过波导输入，在完成分路功能的同时，将波导尺寸渐变为非标准
波导口进行输出，随后将射频信号直接通过绝缘子转接到微带线上，输出方式类似，通过绝缘子将射频信号由微带线转到波导，随后在合路输出的同时，将波导尺寸渐变为标准波导，结构十分紧凑。
13.c)本实用新型中使用的末级单元采用了纯铜盒体激光封焊的方式实现气密性，相对于传统常用的铝盒体激光封焊，大大提升了导热率，提升了末级单元的功率量级。
14.d)本实用新型中波导分合路器和末级单元共用一块纯铜底座，实现较好的射频传输连续性，同时大大增加散热面积，满足使用时的散热需求。
15.e)本实用新型采用模块化设计，波导分路器、波导合路器通过上腔体直接与底座螺钉装配，末级单元以及控制板也通过螺钉装配，装配维修十分方便。
附图说明
16.图1是本实用新型射频电路流程原理示意图。
17.图2是本实用新型模块结构组成正视示意图。
18.图3是本实用新型模块结构侧视示意图。
具体实施方式
19.参照图1至图3，本实用新型由波导分路器1、末级单元2、波导合路器3、控制板4和盖板5组成。在结构上，波导分路器1、末级单元2和波导合路器3共用一块底座7；波导分路器1、末级单元2、波导合路器3均通过螺钉装配在底座7上。在结构上波导分路器1由分路器上腔1.1和底座7组成；波导合路器3由合路器上腔3.1和底座7组成。控制板4和盖板5通过螺钉装配在分路器上腔1.1和合路器上腔3.1上。
20.其中，波导分路器1在完成分路功能的同时，将标准波导口渐变为非标波导口；类似的，波导合路器3在完成合路功能的同时，将非标波导口渐变为标准波导口。
21.末级单元2内部还包括了微带分路部分2.1、功放芯片2.2和微带合路部分2.3，在末级单元2内对射频功率进行分配和合成。末级单元2采用了纯铜盒体，通过激光封焊进行密封，以实现气密性。本实施例图1中包括四路微带分路、八路功放芯片以及四路微带合路。
22.控制板4包括栅压控制板4.1和漏压控制板4.2，其中栅压控制板4.1和漏压控制板4.2通过导线连接，并且通过导线与末级单元2 连接，以实现偏置供电。控制板4可通过接插件与外部相连，以实现供电和信息交换。
23.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制。凡是根据本实用新型技术实质，在本专业认知范围内对上述实施例所做的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均属于本实用新型技术方案的保护范围。


技术特征：
1.一种ku频段功率放大器模块，其特征在于：包括波导分路器(1)、末级单元(2)、波导合路器(3)和控制板(4)；所述末级单元(2)分别与波导分路器(1)和波导合路器(3)通过射频绝缘子(6)连接，用于对射频信号进行波导和微带间的转换；所述控制板(4)与末级单元(2)通过导线以及直流绝缘子连接，用于对末级单元(2)进行供电以及时序控制。2.根据权利要求1所述的ku频段功率放大器模块，其特征在于：所述末级单元(2)包括依次连接的微带分路(2.1)、功放芯片(2.2)和微带合路(2.3)，用于对射频信号功率进行分配和合成；末级单元(2)通过激光封焊进行封盖。3.根据权利要求1所述的ku频段功率放大器模块，其特征在于：所述控制板(4)包括栅压控制板(4.1)和漏压控制板(4.2)，栅压控制板(4.1)和漏压控制板(4.2)通过导线连接，并分别与末级单元(2)连接，用于对末级单元(2)的栅极和漏极偏置进行时序控制以及供电。4.根据权利要求1所述的ku频段功率放大器模块，其特征在于：所述波导分路器(1)的输入端口为标准波导口，输出端口为非标准波导口，输入端口与输出端口之间采用渐变的形式；所述波导合路器(3)的输入端口为非标准波导口，输出端口为标准波导口，输入端口与输出端口之间采用渐变的形式。5.根据权利要求1所述的ku频段功率放大器模块，其特征在于：所述波导分路器(1)、末级单元(2)和波导合路器(3)共用一块纯铜底座(7)；在结构上，波导分路器(1)由纯铜底座(7)和分路器上腔(1.1)组成，通过螺钉进行固定和配合；波导合路器(3)由纯铜底座(7)和合路器上腔(3.1)组成，通过螺钉进行固定和配合；末级单元(2)通过螺钉固定在纯铜底座(7)上。

技术总结
本实用新型公开了一种Ku频段功率放大器模块。该Ku频段功率放大器模块包括两个波导分合路部分、两个波导-微带连接部分、以及一个放大部分。本实用新型利用紧凑的波导分路、波导-微带转换以及控制电路，完成多路功率分配和合成，实现了小型化的功能。同时采用模块化设计，易于装配维修。本实用新型工作在Ku频段，带宽大于500MHz，在连续波工作状态下输出功率大于等于160W，功耗小于等于600W。本实用新型适合用于Ku频段大功率电子对抗系统中。用于Ku频段大功率电子对抗系统中。用于Ku频段大功率电子对抗系统中。


技术研发人员：王鹏飞 魏利郝 张东 田兵 王军峰 马振鹏 陈创业
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所
技术研发日：2022.01.21
技术公布日：2022/7/4