機載c波段功率放大器的製作方法

2023-07-22 08:11:21 2

專利名稱：機載c波段功率放大器的製作方法
技術領域：
本實用新型公開一種機載C波段功率放大器，特別適用飛機上的微波通信。本實用新型的工作溫度範圍寬，工作電壓範圍寬，電磁兼容性好，有良好的防浪湧電壓技術，可以直接使用飛機的發電機組供電，不用增加額外的電源處理電路，同時可以適用於高空中的惡劣環境。
背景技術：
航空電子是指飛機上所有電子系統的總和，飛機上的電子設備必須滿足一系列苛刻的設計約束，複雜的電磁環境，低氣壓，電壓不穩定，工作環境極其惡劣。機載設備必須在這種環境下可靠地工作，同時對設備的重量，體積，還有著苛刻的要求。電子設備體積小，重量輕就意味著功率密度的增加，而微波功率放大器又是功耗相對較高的設備，於是又增加了高功率密度設備的散熱系統。這種複雜的工作環境使得機載電子設備的保障系統增多，相應得總設備的重量體積大幅增加。同機載設備要體積小、重量輕的要求成了矛盾。

實用新型內容本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供一種具有模塊化程度高、體積小、重量輕，環境適用性好等的機載C波段功率放大器。本實用新型是這樣實現的:—種機載C波段功率放大器,包括微波放大電路、電源模塊和控制電路；其特徵在於:所述的微波放大電路包括隔離器1、第一級功率放大管Al、第二級功率放大管A2、隔離器2、第三級功率放大管A3、隔離器3、第四級功率放大管A4和隔離器4;接收的外部射頻信號經過隔離器I後輸出至第一級功率放大管Al進行第一級放大；第二級功率放大管A2對輸入的第一級放大信號進行第二級放大後進行輸出；第二級放大信號經過第二隔離器A2後輸出至第三級功率放大管A3進行第三級放大；第三級放大信號經過隔離器3後輸出至第四級功率放大管A4對信號進行第四級放大；第四級放大信號經過隔離器4後輸出。所述的電源模塊包括電磁兼容濾波模塊、防浪湧模塊和DC-DC轉換模塊；電磁兼容濾波模塊連接外部的電源接口，並對輸入的電源濾波後進行輸出；防浪湧模塊對電磁兼容濾波模塊輸入的電源所含的浪湧電壓進行抑制後輸出至DC-DC轉換模塊；DC_DC轉換模塊對防浪湧模塊輸入的電源進行穩壓後輸出穩定的電流。所述的微波放大電路設置在微波印製板上，微波印製板的底層整體焊接於襯板上。所述的襯板為整塊鍍銀紫銅板。微波放大電路與電源模塊分腔布置；在微波印製板上設置有熱管，其中熱管的一端位於第四級功率放大管的邊緣。將微波放大電路、電源模塊和控制電路設置在一個所有外表面進行發黑處理的盒體內。[0011]本實用新型相比背景技術具有如下優點:1.體積小，重量輕。2.採用一體化襯板技術。微波放大電路部分襯板使用整塊紫銅鍍銀，紫銅導熱性比其它材質高很多，首先微波印製板底層整體焊接於襯板上，微波信號良好的接地有了保障。其次將各功率管安裝於襯板上，由於功率管發熱量較大，相對熱密度高，將功率管安裝於襯板上後，有利於將熱量迅速的導出，均衡於整塊襯板上，降低熱密度，提高散熱效率和產品可靠性。3.微波放大電路採用了四級放大管和四隻隔離器，各功率放大管均為內匹配功率管。如圖3所示。內匹配功率管是功率管的內部已經對其頻帶內微波信號進行了匹配。採用內匹配功率管，可以減少匹配電路的設計，令設計和調試更加簡單，一致性更好，體積更小。採用四級功率管，各功率管均選擇高效率、高增益、功率大小輸出適當的砷化鎵功率管，這樣可以減少發熱量，相應散熱片的體積也減少了。波信號的輸入和輸出各加一個隔離器，改善埠駐波，易於和相應的設備級聯，級間加隔離器，易於級間的匹配，同時有反射信號時，保護功率管不受損傷。4.微波放大電路和其它電路採用不同材質的印製板。微波電路採用低損耗的介質板，減少微波信號的損耗，有利於提高整機效率，電源電路用機械強度高的環氧板，有利於提高整機的抗震性。5.本實用新型在電源處理上採用防浪湧電壓技術、電磁兼容技術、寬電壓範圍輸入、電源保護電路等，使設備可以更加可靠的工作。

圖1是本實用新型的印製板和襯板裝配結構示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是本實用新型的電原理圖；圖4是熱管的設置示意圖。
具體實施方式
下面,結合圖1至圖4對本實用新型作進一步的說明。一種機載C波段功率放大器，包括微波放大電路、電源模塊和控制電路；所述的微波放大電路包括隔離器1、第一級功率放大管Al、第二級功率放大管A2、隔離器2、第三級功率放大管A3、隔離器3、第四級功率放大管A4和隔離器4;接收的外部射頻信號經過隔離器I後輸出至第一級功率放大管Al進行第一級放大；第二級功率放大管A2對輸入的第一級放大信號進行第二級放大後進行輸出；第二級放大信號經過第二隔離器A2後輸出至第三級功率放大管A3進行第三級放大；第三級放大信號經過隔離器3後輸出至第四級功率放大管A4對信號進行第四級放大；第四級放大信號經過隔離器4後輸出。所述的電源模塊包括電磁兼容濾波模塊、防浪湧模塊和DC-DC轉換模塊；電磁兼容濾波模塊連接外部的電源接口，並對輸入的電源濾波後進行輸出；防浪湧模塊對電磁兼容濾波模塊輸入的電源所含的浪湧電壓進行抑制後輸出至DC-DC轉換模塊；DC-DC轉換模塊對防浪湧模塊輸入的電源進行穩壓後輸出穩定的電流。[0024]微波放大電路設置在微波印製板上，微波印製板的底層整體焊接於襯板上。所述的襯板為整塊鍍銀紫銅板。微波放大電路與電源模塊分腔布置；在微波印製板上設置有熱管，其中熱管的一端位於第四級功率放大管的邊緣。將微波放大電路、電源模塊和控制電路設置在一個所有外表面進行發黑處理的盒體內。本實用新型是機載設備中微波通信的一個部件，此部件單獨使用飛機發電機組供電即可滿足供電需求，無需另配電源保障系統，同時本實用新型也無需額外的散熱系統即可滿足高空中的散熱要求。控制部分:控制信號直接將TTL高低電平傳至控制電路，通過控制電路控制DC-DC模塊的開關，以達到相應的控制要求，保護電路的作用是當功放工作狀態不正常時，使DC-DC模塊停止工作，以保護功率管不受損傷。實施例中，1.微波印製板共有8塊，微波印製板通過焊臺焊接的方式將印製板底層焊接在襯板上，然後再焊其它元器件。2.微波電路與電源電路分腔布置，供電及控制採用穿芯電容連接。防止各電路間的幹擾。3.盒體與盒蓋間加有導電橡膠條，防止微波洩漏，使系統電磁兼容性更好。4.風扇採用側吹的安裝方式固定在盒體和散熱片上。5.熱管安裝時塗導熱膠，使其與盒體的接觸熱阻更小，同時起固定熱管的作用。6.熱管安裝完後加散熱片，散熱片與盒體接觸面塗導熱脂，採用合適數量的螺釘進行固定，螺釘數量少，散熱片與盒體接觸不緊密，影響散熱，螺釘太多時影響加工和裝配，本設備採用56顆螺釘固定散熱片。7.本設備最大外形為242X190X50 (單位:mm，不含接插件，最大重量小於3.5公斤。凡與本實用新型的實現方式與原理相同或等同變換的，均落入本實用新型保護之內。
權利要求1.一種機載C波段功率放大器,包括微波放大電路、電源模塊和控制電路；其特徵在於:所述的微波放大電路包括隔離器1、第一級功率放大管(Al)、第二級功率放大管(A2)、隔離器2、第三級功率放大管(A3)、隔離器3、第四級功率放大管(A4)和隔離器4 ;接收的外部射頻信號經過隔離器I後輸出至第一級功率放大管(Al)進行第一級放大；第二級功率放大管(A2)對輸入的第一級放大信號進行第二級放大後進行輸出；第二級放大信號經過第二隔離器(A2)後輸出至第三級功率放大管(A3)進行第三級放大；第三級放大信號經過隔離器3後輸出至第四級功率放大管(A4)對信號進行第四級放大；第四級放大信號經過隔離器4後輸出。
2.根據權利要求1所述的機載C波段功率放大器，其特徵在於:所述的電源模塊包括電磁兼容濾波模塊、防浪湧模塊和DC-DC轉換模塊；電磁兼容濾波模塊連接外部的電源接口，並對輸入的電源濾波後進行輸出；防浪湧模塊對電磁兼容濾波模塊輸入的電源所含的浪湧電壓進行抑制後輸出至DC-DC轉換模塊；DC-DC轉換模塊對防浪湧模塊輸入的電源進行穩壓後輸出穩定的電流。
3.根據權利要求1所述的機載C波段功率放大器，其特徵在於:所述的微波放大電路設置在微波印製板上，微波印製板的底層整體焊接於襯板上。
4.根據權利要求1所述的機載C波段功率放大器，其特徵在於:所述的襯板為整塊鍍銀紫銅板。
5.根據權利要求3所述的機載C波段功率放大器，其特徵在於:微波放大電路與電源模塊分腔布置；在微波印製板上設置有熱管，其中熱管的一端位於第四級功率放大管的邊緣。
6.根據權利要求1所述的機載C波段功率放大器，其特徵在於:將微波放大電路、電源模塊和控制電路設置在一個所有外表面進行發黑處理的盒體內。
專利摘要本實用新型公開一種機載C波段功率放大器，包括微波放大電路、電源模塊和控制電路，微波放大電路由四個隔離器和四個功率放大管組成，電源模塊由電磁兼容濾波模塊、防浪湧模塊和DC-DC轉換模塊組成。本實用新型的微波放大電路部分採用了一體化襯板技術，微波信號的輸入、輸出及各功率管之間加隔離器，微波放大電路部分和其它電路採用不同材質的印製板，散熱部分採用熱管、結構外表面發黑、加風扇的方式進行散熱，在電源處理上有防浪湧電壓技術、電磁兼容技術、寬電壓範圍輸入、電源保護電路。採用本實用新型具有良好的信號駐波比、電路結構簡單、模塊化程度高、工作溫度範圍大、工作電壓範圍大、電磁兼容性好、體積小重量輕的優點。
文檔編號H03F3/20GK202940776SQ20122056350
公開日2013年5月15日 申請日期2012年10月31日 優先權日2012年10月31日
發明者胡明廣, 賈賓賓, 張海明 申請人:河北德海電子科技有限公司