本發明的輸入可重構匹配網絡模塊100通過控制并聯hemt器件的導通和截止,既實現了傳統的開關切換模式功能,又達到了每路匹配的效果,帶寬更寬、損耗更小。請參閱圖10,為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率放大器中寬帶大功率放大器模塊的電路原理圖。如圖10所示,該寬帶大功率放大器模塊200推薦包括:級放大器、第二級放大器、第三級放大器、中間級匹配網絡210和第二中間級匹配網絡220。級放大器包括一個場效應管,即ganhemt管芯p1,其輸入端連接至輸入可重構匹配網絡模塊100的輸出端。第二級放大器包括兩個場效應管,即第二ganhemt管芯p2和第三ganhemt管芯p3。第三級放大器包括八...
本發明還提供了一種雷達系統,包括如前所述的寬帶可重構功率放大器,用于對雷達掃描信號和通信信號進行功率放大后發送。這里雷達系統可以為有源相控陣雷達系統,為集成雷達探測與通信一體化的新型多功能雷達。該雷達系統的硬件系統中包括微波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功率放大器,雷達掃描信號和通信信號均經過該寬帶可重構功率放大器進行功率放大后進行遠距離傳輸。該寬帶可重構功率放大器通過前述外部射頻輸入端rf_in接收雷達掃描信號時,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掃描信號。寬帶可重構功率放大器通過前述外部射頻輸入...
輸入可重構匹配網絡模塊100包括輸入切換單元110、大功率輸入匹配單元120和低功率輸入匹配單元130。其中大功率輸入匹配單元120的輸入端與輸入切換單元110的輸出端連接,大功率輸入匹配單元120的輸出端連接至輸入可重構匹配網絡模塊100的大功率匹配輸出端。低功率輸入匹配單元130的輸入端與輸入切換單元110的第二輸出端連接,低功率輸入匹配單元130的輸出端連接至輸入可重構匹配網絡模塊100的低功率匹配輸出端。輸入切換單元110的輸入端與輸入可重構匹配網絡模塊100的輸入公共端連接,且輸入切換單元110根據供電控制模塊500的控制信號切換大功率輸入匹配單元120或者低功率輸入匹配單元...
帶功放是提供一類固態功率放大器的電子元件,廣泛應用于電子設備中,它們的主要用途是:調節電路中信號的大??;相對于測量電路、被測網絡,可以用來讀取衰減值。如果提高阻抗匹配,有些電路需要比較穩定的負載阻抗,可以在電路和實際負載阻抗之間插入一個寬帶功放來緩沖阻抗變化。寬帶功放是用于在指定頻率范圍內引入預定衰減的電路。一般用引入衰減的分貝數和其特性阻抗的歐姆數來表示。寬帶功放用于有線電視系統,以滿足多端口與電平的要求。功放輸入、輸出電平控制、支路衰減控制等。有兩種類型的寬帶功放:源差分和有源差分。有源寬帶功放與其他熱元件組合形成可變寬帶功放,該器件用于放大器中的自動增益或傾斜控制電路。無源寬...
一端直接匹配到功放管芯電流源端面即本征電流源參考面,這種方式避免了中間過渡阻抗匹配,進一步降低了網絡損耗并拓展工作帶寬。請參閱圖6,為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率放大器中輸出可重構匹配網絡模塊重構為低功率輸出匹配網絡的等效電路圖。如圖6所示,當供電控制模塊500發送控制信號使得并聯的第二場效應管f2截止等效為第二并聯電容c_f2,并聯的場效應管f1導通等效為到地電阻r_f1,此時由低功率輸出匹配單元420和輸出切換單元430重構為超寬帶低功率帶通濾波網絡,即前述低功率輸出匹配網絡402。圖6中c_ds2為超寬帶低功率放大器模塊300的輸出級fet管芯漏源等效電容,l_ds2為其...
其可重構性通過以下詳細方式實現:各模塊中hemt器件柵極施加高電壓時導通,低電壓時截止。當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,同時第三場效應管f3截止、第四場效應管f4導通,輸入可重構匹配網絡模塊100重構為大功率輸入匹配網絡101,同時場效應管f1截止、第二場效應管f2導通,輸出可重構匹配網絡模塊400重構為大功率輸出匹配網絡401,信號由外部射頻輸入端rf_in輸入到輸入可重構匹配網絡模塊100進入寬帶大功率放大器模塊200放大后,由輸出可重構匹配網絡模塊400到射頻輸出端rf_out輸出,從而整個放大器工作在寬帶大...
通過中間級匹配網絡210平均分為兩路分別輸入到第二級放大器的兩個場效應管放大后,每一路又通過一個第二中間級匹配網絡220平均分為四路分別輸入到第三級放大器的八個場效應管放大,共得到八路輸出信號,后續進入輸出可重構匹配網絡模塊400進一步處理。本實施例中寬帶大功率放大器模塊200采用7~13ghz寬帶大功率放大器,輸出功率44dbm。請參閱圖11,為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率放大器中超寬帶低功率放大器模塊的電路原理圖。如圖11所示,該超寬帶低功率放大器模塊300為超寬帶低功率線性放大器模塊,包括:級放大器、第二級放大器、第三級放大器、中間級匹配網絡210和第二中間級匹配網絡22...
大中小寬帶高頻功率放大器(短波通信發射機的三級寬帶高頻功放)2017-08-31共同成長8...展開全文T1、T2間,T2、T3間采用9:1的傳輸線變壓器進行阻抗變換,T3用4:1的傳輸線變壓器進行阻抗變換。在短波通信頻段內功放各級可以實現不調諧轉換波段。為了使放大器的特性好,第二級與第三級均增加了負反饋電路。這種放大器因為沒有諧振回路,應工作在甲類狀態。若采用乙類或甲乙類工作,在它后面必須加入適當的濾波器,以濾除諧波。介紹88-108MHz調頻發射機高頻功率無線發射電路圖:88MHz-108MHz15W88MHz-108MHz15W調頻發射機高頻功無線發射:88MHz-108MHz1...
所述電阻r1與電容c1串聯連接,所述電阻r1的上端接場效應管q2的柵極,電容c1的下端接地,電阻r1、電容c1串聯接地的結構設計保證了放大單元的穩定性。所述電阻r1、電容c1之間連接有第二柵極偏置電路。所述輸入阻抗匹配網絡包括依次串聯連接的隔直電容c2、微帶線tl1、微帶線tl2、微帶線tl3、微帶線tl4、微帶線tl5、微帶線tl6、微帶線tl7、微帶線tl8、電阻r2、電容c3,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(微帶線tl1與微帶線tl2之間,微帶線tl2與微帶線tl3之間,微帶線tl3與微帶線tl4之間,微帶線tl4與微帶線tl5之間,微帶線t...
由于ATA-122D寬帶功率放大器具有極高的帶寬,因此可以實現高頻超短脈寬微細電解加工。相比于其他直流電源和低頻電源,采用ATA-122D寬帶功率放大器所構成的高頻超短脈寬電源可以實現高精度的電解加工,具有的優勢。2實驗過程:實驗使用ATA-122D寬帶功率放大器所構成的高頻超短脈寬電源進行了微小孔的電解加工實驗研究,實驗結果如圖3所示。其中圖3(a),(b),(c),(d),(e),(f)分別是在脈沖頻率0,1,10,50,100和500kHz條件下的微小孔電鏡圖,工具直徑為100μm,加工結果表明隨著電源頻率的提高,孔的形狀精度和加工質量顯著提高。寬帶大功率微波功放在通信發射機的應用越來越...
該低功率輸出匹配單元420的輸入端可以與超寬帶低功率放大器模塊300的寄生輸出參考面,即與超寬帶低功率放大器模塊300的輸出級場效應管的漏極相連,例如連接至后續實施例中第十四ganhemt管芯p14的漏極。本發明的輸出匹配網絡重構的重構原理是利用輸出切換單元430中并聯hemt器件在導通和截止狀態下的兩種不同等效特性,即并聯hemt器件截止時等效為并聯電容,導通時等效為到地電阻,將并聯hemt器件等效的并聯電容和到地電阻作為濾波器網絡的一個元件設計到網絡中,通過控制hemt器件的狀態,重組兩種不同模式的濾波器匹配網絡,進而實現模式切換。請參閱圖5,為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率...
從而整個放大器工作在超寬帶低功率線性放大模式。在本發明更推薦的實施例中,該輸入可重構匹配網絡模塊100、寬帶大功率放大器模塊200、超寬帶低功率放大器模塊300、輸出可重構匹配網絡模塊400以及供電控制模塊500均集成在同一芯片中。即本發明的寬帶可重構功率放大器可以采用ganhemt工藝制作在同一塊sic(siliconcarbide,碳化硅)襯底的mmic(單片微波集成電路)芯片上。由此可見,本發明設計了一種二合一的三端口輸出可重構匹配網絡模塊400,該網絡模塊既實現傳統單刀雙擲開關的切換功能,又實現兩路放大器的輸出匹配功能。同理設計一種一分二的三端口輸入可重構匹配網絡模塊100,該...
所述第九電感和第十一電感之間的節點通過第五電容接地,同時通過第十電感連接所述輸出切換單元的第二輸入端,且所述輸出切換單元的輸入端通過場效應管接地,所述輸出切換單元的第二輸入端通過第二場效應管接地,并且場效應管和第二場效應管的柵極連接至所述供電控制模塊。在根據本發明所述的寬帶可重構功率放大器中,推薦地,所述大功率輸出匹配單元包括:電感至第五電感、電容至第三電容;電感、第三電感、第四電感、第五電感和第三電容依次串聯在所述大功率輸出匹配單元的輸入端與輸出端之間;電感和第三電感之間的節點通過第二電感接地,第三電感和第四電感之間的節點通過電容接地,第四電感和第五電感之間的節點通過第二電容接地。在...
為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率放大器中輸入可重構匹配網絡模塊重構為大功率輸入匹配網絡的等效電路圖。如圖8所示,當供電控制模塊500發送控制信號使得并聯的第三場效應管f3截止等效為第三并聯電容c_f3,并聯的第四場效應管f4導通等效為第四到地電阻r_f4,此時輸入切換單元110和大功率輸入匹配單元120重構為寬帶大功率匹配網絡,即前述大功率輸入匹配網絡101。如圖8,一端接寬帶可重構功率放大器的外部射頻輸入端,即匹配到50歐姆的輸入阻抗,另一端直接匹配到寬帶大功率放大器模塊200的功放管芯輸入端面。同樣的,請參閱圖9,為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率放大器中輸入可重構匹配網...
具體實施方式現在將參考附圖來詳細描述本實用新型的示例性實施方式。應當理解,附圖中示出和描述的實施方式是示例性的,意在闡釋本實用新型的原理和精神,而并非限制本實用新型的范圍。本實用新型實施例提供了一種二路分布式高增益寬帶功率放大器,包括輸入功分網絡、輸入人工傳輸線、第二輸入人工傳輸線、高增益三堆疊自適應放大網絡、第二高增益三堆疊自適應放大網絡、第三高增益三堆疊自適應放大網絡、第四高增益三堆疊自適應放大網絡、漏極偏置及負載網絡以及輸出二維人工傳輸線網絡;如圖1所示,輸入功分網絡的輸入端為整個二路分布式高增益寬帶功率放大器的輸入端,其輸出端與輸入人工傳輸線的輸入端連接,其第二輸出端與第二輸入...
通過中間級匹配網絡210平均分為兩路分別輸入到第二級放大器的兩個場效應管放大后,每一路又通過一個第二中間級匹配網絡220平均分為四路分別輸入到第三級放大器的八個場效應管放大,共得到八路輸出信號,后續進入輸出可重構匹配網絡模塊400進一步處理。本實施例中寬帶大功率放大器模塊200采用7~13ghz寬帶大功率放大器,輸出功率44dbm。請參閱圖11,為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率放大器中超寬帶低功率放大器模塊的電路原理圖。如圖11所示,該超寬帶低功率放大器模塊300為超寬帶低功率線性放大器模塊,包括:級放大器、第二級放大器、第三級放大器、中間級匹配網絡210和第二中間級匹配網絡22...
所述電阻r1與電容c1串聯連接,所述電阻r1的上端接場效應管q2的柵極,電容c1的下端接地,電阻r1、電容c1串聯接地的結構設計保證了放大單元的穩定性。所述電阻r1、電容c1之間連接有第二柵極偏置電路。所述輸入阻抗匹配網絡包括依次串聯連接的隔直電容c2、微帶線tl1、微帶線tl2、微帶線tl3、微帶線tl4、微帶線tl5、微帶線tl6、微帶線tl7、微帶線tl8、電阻r2、電容c3,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(微帶線tl1與微帶線tl2之間,微帶線tl2與微帶線tl3之間,微帶線tl3與微帶線tl4之間,微帶線tl4與微帶線tl5之間,微帶線t...
所述寬帶可重構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。實施本發明的寬帶可重構功率放大器及采用該寬帶可重構功率放大器的雷達系統,具有以下有益效果:1、本發明的大動態范圍寬帶可重構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范圍大、帶寬變化范圍寬的優點。為新型雷達偵測與通信一體化系統提供了更加高效、簡潔、緊湊的t/r模塊解決方案。本發明所闡述的模式可重構放大器結構并不局限于實施例中的具體工作頻段,也可以應用到其它頻段的兩路不同功率量級的放大器重構方案中。2、...
使射頻信號輸入到所述低功率輸入匹配網絡進入超寬帶低功率放大器模塊放大后,由低功率輸出匹配網絡至射頻輸出端輸出。在根據本發明所述的寬帶可重構功率放大器中,推薦地,所述輸出可重構匹配網絡模塊包括大功率輸出匹配單元、低功率輸出匹配單元和輸出切換單元;所述大功率輸出匹配單元的輸入端與所述寬帶大功率放大器模塊的輸出級場效應管的寄生輸出端連接;所述低功率輸出匹配單元的輸入端與所述超寬帶低功率放大器模塊的輸出級場效應管的寄生輸出端連接;所述輸出切換單元的輸入端與所述大功率輸出匹配單元的輸出端連接,所述輸出切換單元的第二輸入端與所述低功率輸出匹配單元的輸出端連接,所述輸出切換單元的輸出端連接至輸出可重...
一端直接匹配到功放管芯電流源端面即本征電流源參考面,這種方式避免了中間過渡阻抗匹配,進一步降低了網絡損耗并拓展工作帶寬。請參閱圖6,為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率放大器中輸出可重構匹配網絡模塊重構為低功率輸出匹配網絡的等效電路圖。如圖6所示,當供電控制模塊500發送控制信號使得并聯的第二場效應管f2截止等效為第二并聯電容c_f2,并聯的場效應管f1導通等效為到地電阻r_f1,此時由低功率輸出匹配單元420和輸出切換單元430重構為超寬帶低功率帶通濾波網絡,即前述低功率輸出匹配網絡402。圖6中c_ds2為超寬帶低功率放大器模塊300的輸出級fet管芯漏源等效電容,l_ds2為其...
本發明還提供了一種雷達系統,包括如前所述的寬帶可重構功率放大器,用于對雷達掃描信號和通信信號進行功率放大后發送。這里雷達系統可以為有源相控陣雷達系統,為集成雷達探測與通信一體化的新型多功能雷達。該雷達系統的硬件系統中包括微波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功率放大器,雷達掃描信號和通信信號均經過該寬帶可重構功率放大器進行功率放大后進行遠距離傳輸。該寬帶可重構功率放大器通過前述外部射頻輸入端rf_in接收雷達掃描信號時,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掃描信號。寬帶可重構功率放大器通過前述外部射頻輸入...
高頻滾降較嚴重,增益平坦度指標較差;而本實用新型的二維分布式的三堆疊場效應管,有兩條輸入人工傳輸線,和一條共用的輸出人工傳輸線,等效為兩條100歐姆的輸入人工傳輸線并聯,輸入阻抗匹配較好,同時,輸出匹配采用共用傳輸線的形式,在與傳統分布式功率放大器等功率的條件下,可以改善效率和功率指標。在整個二維高增益行波功率放大器中,晶體管的尺寸和其他電阻、電容的大小是綜合考慮整個電路的增益、帶寬和輸出功率等各項指標后決定的,通過后期的版圖設計與合理布局,可以更好地實現所要求的各項指標,實現在高功率輸出能力、高功率增益、良好的輸入輸出匹配特性。以上所述為本實用新型的較佳實施例,并不用以限制本實用新型...
并且場效應管f1和第二場效應管f2的柵極連接至供電控制模塊500,由供電控制模塊500提供外部控制電壓。其中場效應管f1和第二場效應管f2推薦為hemt(highelectronmobilitytransistor,高電子遷移率晶體管)器件。大功率輸出匹配單元410可以包括:電感l1至第五電感l5、電容c1至第三電容c3。電感l1、第三電感l3、第四電感l4、第五電感l5和第三電容c3依次串聯在大功率輸出匹配單元410的輸入端與輸出端之間;電感l1和第三電感l3之間的節點通過第二電感l2接地,第三電感l3和第四電感l4之間的節點通過電容c1接地,第四電感l4和第五電感l5之間的節點通過...
寬帶大功率放大器模塊200偏置上電工作,輸入可重構匹配網絡模塊100重構為大功率輸入匹配網絡101,輸出可重構匹配網絡模塊400重構為大功率輸出匹配網絡401,使外部射頻輸入端rf_in的射頻信號輸入到大功率輸入匹配網絡101進入寬帶大功率放大器模塊200放大后,由大功率輸出匹配網絡401至射頻輸出端rf_out輸出。此時整個放大器重構為寬帶大功率放大器。請結合參閱圖3,為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率放大器的超寬帶低功率線性放大模式原理框圖。如圖1和3所示,供電控制模塊500用于在選擇超寬帶低功率線性放大模式時發送信號控制各個模塊工作在以下狀態:寬帶大功率放大器模塊200偏置掉...
該低功率輸出匹配單元420的輸入端可以與超寬帶低功率放大器模塊300的寄生輸出參考面,即與超寬帶低功率放大器模塊300的輸出級場效應管的漏極相連,例如連接至后續實施例中第十四ganhemt管芯p14的漏極。本發明的輸出匹配網絡重構的重構原理是利用輸出切換單元430中并聯hemt器件在導通和截止狀態下的兩種不同等效特性,即并聯hemt器件截止時等效為并聯電容,導通時等效為到地電阻,將并聯hemt器件等效的并聯電容和到地電阻作為濾波器網絡的一個元件設計到網絡中,通過控制hemt器件的狀態,重組兩種不同模式的濾波器匹配網絡,進而實現模式切換。請參閱圖5,為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率...
該第三場效應管f3和第四場效應管f4同樣推薦為hemt器件。大功率輸入匹配單元120可以包括:第十五電感l15至第十七電感l17、電阻r1、第九電容c9至第十一電容c11。第九電容c9、第十五電感l15和第十六電感l16,以及并聯的電阻r1和第十一電容c11一起依次串聯在大功率輸入匹配單元120的輸入端和輸出端之間。且第十五電感l15和第十六電感l16之間的節點通過第十電容c10接地,第十七電感l17連接在第十六電感l16和電阻r1之間的節點與地之間。低功率輸入匹配單元130可以包括:第十八電感l18至第二十電感l20、第二電阻r2、第十二電容c12至第十三電容c13。其中,第十九電感...
圖8為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率放大器中輸入可重構匹配網絡模塊重構為大功率輸入匹配網絡的等效電路圖;圖9為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率放大器中輸入可重構匹配網絡模塊重構為低功率輸入匹配網絡的等效電路圖;圖10為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率放大器中寬帶大功率放大器模塊的電路原理圖;圖11為根據本發明推薦實施例的寬帶可重構功率放大器中超寬帶低功率放大器模塊的電路原理圖。具體實施方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明的一部分實施例,而不是全部的實...
并且場效應管f1和第二場效應管f2的柵極連接至供電控制模塊500,由供電控制模塊500提供外部控制電壓。其中場效應管f1和第二場效應管f2推薦為hemt(highelectronmobilitytransistor,高電子遷移率晶體管)器件。大功率輸出匹配單元410可以包括:電感l1至第五電感l5、電容c1至第三電容c3。電感l1、第三電感l3、第四電感l4、第五電感l5和第三電容c3依次串聯在大功率輸出匹配單元410的輸入端與輸出端之間;電感l1和第三電感l3之間的節點通過第二電感l2接地,第三電感l3和第四電感l4之間的節點通過電容c1接地,第四電感l4和第五電感l5之間的節點通過...
使射頻信號輸入到所述低功率輸入匹配網絡進入超寬帶低功率放大器模塊放大后,由低功率輸出匹配網絡至射頻輸出端輸出。在根據本發明所述的寬帶可重構功率放大器中,推薦地,所述輸出可重構匹配網絡模塊包括大功率輸出匹配單元、低功率輸出匹配單元和輸出切換單元;所述大功率輸出匹配單元的輸入端與所述寬帶大功率放大器模塊的輸出級場效應管的寄生輸出端連接;所述低功率輸出匹配單元的輸入端與所述超寬帶低功率放大器模塊的輸出級場效應管的寄生輸出端連接;所述輸出切換單元的輸入端與所述大功率輸出匹配單元的輸出端連接,所述輸出切換單元的第二輸入端與所述低功率輸出匹配單元的輸出端連接,所述輸出切換單元的輸出端連接至輸出可重...
所述微帶線tl17的右端連接在輸出阻抗匹配網絡中微帶線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共同構成供直流偏置和濾除帶內信號的作用。如圖7、圖8所示為2-20ghz的輸入輸出s參數,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最大輸出功率,帶內輸出為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...