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CN106992806B - 双路输出s频段中继功放一体化结构 - Google Patents

双路输出s频段中继功放一体化结构 Download PDF

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CN106992806B CN201710221690.7A CN201710221690A CN106992806B CN 106992806 B CN106992806 B CN 106992806B CN 201710221690 A CN201710221690 A CN 201710221690A CN 106992806 B CN106992806 B CN 106992806B
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张亮
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Abstract

本发明公开了双路输出S频段中继功放一体化结构，分路器将输入端的信号分成两路，分别送入13W微波放大链路以及2W微波放大链路；13W微波放大链路连接第一输出端进行S频段13W功率的输出，2W微波放大链路连接第二输出端进行S频段2W功率的输出；DC/DC电源转换电路通过电源接口电路连接一次电源，并将一次电源的电压转换为与13W微波放大链路、2W微波放大链路相匹配的二次电压；13W微波放大链路和2W微波放大链路分别连接一DC/DC电源转换电路进行各自独立供电；电源开关控制电路分别连接13W微波放大链路和2W微波放大链路对应的两个DC/DC电源转换电路，电源开关控制电路对DC/DC电源转换电路控制使其选择对13W微波放大链路和/或2W微波放大链路供电。

Description

双路输出S频段中继功放一体化结构
技术领域
本发明设计微波射频电路设计技术，尤其是一种双路输出S频段中继功放一体化结构。
背景技术
固态功放是卫星通信、雷达、测控、导航、对抗等电子系统中的关键设备，以其性能稳定可靠、维护便利、能耗低的优点，在传输发射领域得到了广泛应用。
常规的固态功放主要为单通道固态功放，即一端口微波输入，一端口微波输出，微波放大器件则主要由砷化镓场效应管级联而成，随着对于产品的一体化要求，也有一端口输入两端口输出的固放产品。
通常情况下，两端口输出的固放产品若要实现两路信号切换，较常用的一种方法为对两条微波链路器件使用同一供电电路，使用指令对微波链路进行切换以达到信号切换的目的，该方法的主要问题是使用一套DC/DC电源转换电路，电源电路无备份，降低了固放可靠性，。
另一种方法也较常用到的是采用一路微波链路并在其信号输出端加入微波开关，通过对微波开关的切换以达到信号切换的目的，该方法的主要问题是在深空探测时设备的可靠性要求较高，该方法的微波放大链路为单路无备份可靠性较低。
因此，如何使功放设备小型化又提高其可靠性，已成为目前业界亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供双路输出S频段中继功放一体化结构，以达到小型化以及可靠性高的目的。
为了实现上述目的，本发明提供双路输出S频段中继功放一体化结构，包括：设置有输入端、第一输出端和第二输出端的安装层、分路器、DC/DC电源转换电路、电源开关控制电路、13W微波放大链路、2W微波放大链路、电源接口电路；
所述分路器将输入端的信号分成两路，分别送入13W微波放大链路以及2W微波放大链路；
所述13W微波放大链路连接所述第一输出端进行S频段13W功率的输出，所述2W微波放大链路连接所述第二输出端进行S频段2W功率的输出；
所述DC/DC电源转换电路通过电源接口电路连接一次电源，并将所述一次电源的电压转换为与所述13W微波放大链路、2W微波放大链路相匹配的二次电压；所述13W微波放大链路和2W微波放大链路分别连接一所述DC/DC电源转换电路进行各自独立供电；
所述电源开关控制电路分别连接所述13W微波放大链路和2W微波放大链路对应的两个DC/DC电源转换电路，所述电源开关控制电路对所述DC/DC电源转换电路控制使其选择对所述13W微波放大链路和/或所述2W微波放大链路供电。
作为一种优化方案，还包括遥测信号采集接口电路；所述遥测信号采集接口电路通过连接所述第一输出端和第二输出端采集获得遥测反馈信号并下发至地面控制中心。
作为一种优化方案，所述电源开关电路包括双负载继电器。
作为一种优化方案，所述电源开关电路包括磁保持继电器TL26。
作为一种优化方案，所述所述13W微波放大链路和2W微波放大链路都包括GaAs场效应管功率放大器件。
作为一种优化方案，所述13W微波放大链路和2W微波放大链路都包括依次连接的隔离器、多级驱动放大电路、功率放大器、腔体滤波器；其中隔离器连接所述分路器，腔体滤波器连接所述第一输出端或第二输出端。
作为一种优化方案，还包括遥控接收电路；所述电源开关控制电路通过所述遥控接收电路接收地面控制中心发来的遥控信号，并响应所述遥控信号对所述DC/DC电源转换电路控制。
本发明由于采用以上技术方案，与现有技术相比较，具有以下的优点和积极效果：
1)本发明提供的双路输出S频段中继功放一体化结构，该方法将两路DC/DC电源转换电路分别应用于两微波放大链路中，相对于常用的一路电源的方式提高了可靠性，同时通过采用叠层结构设计减小了固放的体积。
2)本发明提供的双路输出S频段中继功放一体化结构，具有电路简单，易实现的特点，并具有一定的通用性，可广泛应用于卫星通信、雷达、测控、导航、对抗等电子系统中。
附图说明
图1为本发明双路输出S频段中继功放的一体化结构的设计框图。
具体实施方式
下面参照附图和具体实施例来进一步说明本发明。
如附图1所示，本发明提供双路输出S频段中继功放一体化结构，包括：设置有输入端、第一输出端和第二输出端的安装层、分路器、DC/DC电源转换电路、电源开关控制电路、13W微波放大链路、2W微波放大链路、电源接口电路；
所述分路器将输入端的信号分成两路，分别送入13W微波放大链路以及2W微波放大链路；
所述13W微波放大链路连接所述第一输出端进行S频段13W功率的输出，所述2W微波放大链路连接所述第二输出端进行S频段2W功率的输出；
所述DC/DC电源转换电路通过电源接口电路连接一次电源，并将所述一次电源的电压转换为与所述13W微波放大链路、2W微波放大链路相匹配的二次电压；所述13W微波放大链路和2W微波放大链路分别连接一所述DC/DC电源转换电路进行各自独立供电；
所述电源开关控制电路分别连接所述13W微波放大链路和2W微波放大链路对应的两个DC/DC电源转换电路，所述电源开关控制电路对所述DC/DC电源转换电路控制使其选择对所述13W微波放大链路和/或所述2W微波放大链路供电。
作为一种可选的实施例，还包括遥测信号采集接口电路；所述遥测信号采集接口电路通过连接所述第一输出端和第二输出端采集获得遥测反馈信号并下发至地面控制中心。
本发明通过上述两路独立的电源转换电路的独立供电实现供电线路备份，提高了系统的可靠性。
作为一种实施例，所述DC/DC电源转换电路、电源开关控制电路设置在与所述安装层上下隔离分布的电源设置层内，由此形成叠层结构能够有效地减小系统占用的安装面积。
作为一种可选的实施例，所述电源开关电路包括双负载继电器。
作为一种可选的实施例，所述电源开关电路包括磁保持继电器TL26。
作为一种可选的实施例，所述所述13W微波放大链路和2W微波放大链路都包括GaAs场效应管功率放大器件。
作为一种可选的实施例，所述13W微波放大链路和2W微波放大链路都包括依次连接的隔离器、多级驱动放大电路、功率放大器、腔体滤波器；其中隔离器连接所述分路器，腔体滤波器连接所述第一输出端或第二输出端。
作为一种可选的实施例，还包括遥控接收电路；所述电源开关控制电路通过所述遥控接收电路接收地面控制中心发来的遥控信号，并响应所述遥控信号对所述DC/DC电源转换电路控制。
本发明公开了双路输出S频段中继功放一体化结构，提出了适用于小尺寸、高集成度的一体化功放的设计方法，应用于固态功放设计中，可有效减小固态功放重量和尺寸。功放包括功分电路、电源电路与放大电路，电源电路对放大电路中各级放大管提供偏置电压，微波信号输入后经过功分电路功分至两路，通过放大电路放大至所需要的功率，两路放大电路独立供电可单独控制开关。本发明可广泛应用于各类微波功率放大。
本发明一优选实施例提供的双路输出S频段中继功放的一体化结构，包括输入端、13W输出端、2W输出端、分路器、DC/DC电源转换电路、电源开关控制电路以及微波放大电路。微波放大电路使用GaAs场效应管功率放大器件，包括两微波放大链路，分别为13W微波放大链路以及2W微波放大链路。分路器将输入端的信号分成两路，分别送入13W微波放大链路以及2W微波放大链路。DC/DC电源转换电路将一次电源的转换为与微波放大电路所需的电压相匹配的二次电源。电源控制电路采用磁保持继电器TL26，可控制二次电源开关，来对13W微波放大链路和/或所述2W微波放大链路供电。13W微波放大链路连接13W输出端以及2W微波放大链路连接2W输出端，两微波放大链路均可独立加电。对微波放大电路中GaAs场效应功率器件进行降额使用，使其芯片工作结温满足GJB/Z35-93《元器件可靠性降额准则》中的I级降额要求。电源开关电路为双负载继电器，采用TL26型号的磁保持继电器。
综上所述，本发明具有电路简单，易实现的特点，并具有一定的通用性，可广泛应用于卫星通信、雷达、测控、导航、对抗等电子系统中。
上述公开的仅为本发明的具体实施例，该实施例只为更清楚的说明本发明所用，而并非对本发明的限定，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在保护范围内。

Claims (7)

1.双路输出S频段中继功放一体化结构，其特征在于，包括：设置有输入端、第一输出端和第二输出端的安装层、分路器、DC/DC电源转换电路、电源开关控制电路、13W微波放大链路、2W微波放大链路、电源接口电路；
所述分路器将输入端的信号分成两路，分别送入13W微波放大链路以及2W微波放大链路；
所述13W微波放大链路连接所述第一输出端进行S频段13W功率的输出，所述2W微波放大链路连接所述第二输出端进行S频段2W功率的输出；
所述DC/DC电源转换电路通过电源接口电路连接一次电源，并将所述一次电源的电压转换为与所述13W微波放大链路、2W微波放大链路相匹配的二次电压；所述13W微波放大链路和2W微波放大链路分别连接一所述DC/DC电源转换电路进行各自独立供电；
所述电源开关控制电路分别连接所述13W微波放大链路和2W微波放大链路对应的两个DC/DC电源转换电路，所述电源开关控制电路对所述DC/DC电源转换电路控制使其选择对所述13W微波放大链路和/或所述2W微波放大链路供电。
2.如权利要求1所述的双路输出S频段中继功放一体化结构，其特征在于，还包括遥测信号采集接口电路；所述遥测信号采集接口电路通过连接所述第一输出端和第二输出端采集获得遥测反馈信号并下发至地面控制中心。
3.如权利要求1所述的双路输出S频段中继功放一体化结构，其特征在于，所述电源开关控制电路包括双负载继电器。
4.如权利要求1或3所述的双路输出S频段中继功放一体化结构，其特征在于，所述电源开关控制电路包括磁保持继电器TL26。
5.如权利要求1所述的双路输出S频段中继功放一体化结构，其特征在于，所述13W微波放大链路和2W微波放大链路都包括GaAs场效应管功率放大器件。
6.如权利要求1所述的双路输出S频段中继功放一体化结构，其特征在于，所述13W微波放大链路和2W微波放大链路都包括依次连接的隔离器、多级驱动放大电路、功率放大器、腔体滤波器；其中隔离器连接所述分路器，腔体滤波器连接所述第一输出端或第二输出端。
7.如权利要求1所述的双路输出S频段中继功放一体化结构，其特征在于，还包括遥控接收电路；所述电源开关控制电路通过所述遥控接收电路接收地面控制中心发来的遥控信号，并响应所述遥控信号对所述DC/DC电源转换电路控制。
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