本發(fā)明涉及電子設備技術領域，具體而言，涉及一種短波全頻段500W固態(tài)放大器。

背景技術：

固態(tài)功率放大器是固態(tài)發(fā)射機中的關鍵部件，廣泛應用于軟件無線電電臺、有源相控陣雷達、綜合化航空電子設備等領域中。目前我國500W短波發(fā)射機的高頻前端固態(tài)放大器主要依賴進口，國內(nèi)能夠自主生產(chǎn)的企業(yè)較少，并且性能難以滿足實際需求。目前實際應用中的短波全頻段500W固態(tài)放大器均為一體化結(jié)構(gòu)，設計制造過程復雜，某一部分壞掉必須整體進行原因查找和維修，或者整體更換，維修時間長、成本高。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種短波全頻段500W固態(tài)放大器，以解決現(xiàn)有技術中的固態(tài)放大器結(jié)構(gòu)復雜的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種短波全頻段500W固態(tài)放大器，包括殼體、用于進行信號處理和輸入電源分配的控制模塊、用于進行激勵信號預放大的前置放大模塊、用于進行功率放大的四個200W功放模塊、用于進行功率合成的功率合成輸出模塊，控制模塊安裝于控制盒內(nèi)，前置放大模塊安裝于前置放大盒內(nèi)，200W功放模塊安裝于功放盒內(nèi)，控制盒、前置放大盒和功放盒可插拔地安裝于殼體內(nèi)，功率合成輸出模塊可拆卸地安裝于殼體內(nèi)，殼體上的信號輸入接口經(jīng)衰減關斷板模塊與前置放大模塊的輸入口連接，前置放大模塊將輸入的信號進行前置放大之后均分為四等份分別輸入到四個200W功放模塊，四個200W功放模塊的輸出端分別與功率合成輸出模塊的四個輸入端電連接，功率合成輸出模塊將輸入的信號進行合成之后經(jīng)過高頻線輸出。

進一步地，短波全頻段500W固態(tài)放大器還包括用于進行輸入信號衰減的衰減關斷板模塊，衰減關斷板模塊可拆卸地安裝于殼體內(nèi)并串聯(lián)于殼體上的信號輸入接口與前置放大模塊的輸入口之間，正反向功率采樣線連接于功率合成輸出模塊的輸出端和控制模塊之間，控制線連接于控制模塊和衰減關斷板模塊之間，控制模塊通過正反向功率采樣線對功率合成輸出模塊的輸出端信號中的駐波比進行采樣并根據(jù)采樣得到的駐波比的大小來控制衰減關斷板模塊的輸出信號的衰減量，衰減關斷板模塊的輸出信號的衰減量與功率合成輸出模塊的輸出端信號中的駐波比正相關。

進一步地，當功率合成輸出模塊的輸出端信號中的駐波比大于2時，控制模塊控制衰減關斷板模塊的電路通道斷開。

進一步地，200W功放模塊中設置有用于進行溫度采集的溫度傳感器，溫度傳感器通過溫度線與控制模塊連接，短波全頻段500W固態(tài)放大器還包括散熱風扇，散熱風扇安裝于殼體的出風口位置并與控制模塊通過轉(zhuǎn)速控制線連接，控制模塊根據(jù)溫度傳感器采集到的溫度值調(diào)整散熱風扇的轉(zhuǎn)速。

進一步地，當溫度傳感器采集到的溫度值超過設定值時，控制模塊切斷與四個200W功放模塊電源線路。

進一步地，短波全頻段500W固態(tài)放大器還包括液晶顯示模塊，控制模塊與液晶顯示模塊通過高頻線連接，液晶顯示模塊安裝于殼體上的顯示窗口位置，200W功放模塊的狀態(tài)信息、衰減關斷板模塊的輸出信號信息和功率合成輸出模塊的輸出信號信息通過液晶顯示模塊顯示。

進一步地，短波全頻段500W固態(tài)放大器還包括指示板模塊，指示板模塊包括狀態(tài)指示燈和蜂鳴器組成，控制模塊與指示板模塊通過指示線連接，指示板模塊安裝于殼體上開設的指示孔中，指示板模塊根據(jù)200W功放模塊的狀態(tài)和功率合成輸出模塊的輸出信號信息進行指示。

進一步地，功放盒的一側(cè)設置有散熱片。

應用本發(fā)明的技術方案，運用模塊化設計，將短波全頻段500W固態(tài)放大器內(nèi)部的各個部分進行獨立分塊設計和制造，控制模塊、前置放大模塊和四個200W功放模塊可插拔地安裝于殼體內(nèi)，功率合成輸出模塊可拆卸地安裝于殼體內(nèi)，從而簡化整個電路設計，并且各個模塊能夠同步進行設計制造，從而提高設計制造效率，縮短設計制造時間，同時在某一個模塊出現(xiàn)損壞時，僅需要更換損壞的模塊即可，從而降低維修成本，提高維修效率。本發(fā)明的短波全頻段500W固態(tài)放大器還具有結(jié)構(gòu)新穎、安裝方便的特點。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中：

圖1示出了本發(fā)明的短波全頻段500W固態(tài)放大器的安裝散熱風扇一側(cè)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2示出了圖1的后視結(jié)構(gòu)框圖；

圖3示出了圖1和圖2中各個模塊連接電路原理圖；

圖4示出了圖3中的衰減關斷板模塊的電路原理圖；

圖5示出了圖3中的前置放大模塊的電路原理圖；

圖6示出了圖3中的200W功放模塊電路原理圖，；

圖7示出了圖3中的功率合成輸出模塊的電路原理圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、殼體；20、控制模塊；30、前置放大模塊；40、200W功放模塊；50、功率合成輸出模塊；60、衰減關斷板模塊；70、散熱風扇；80、液晶顯示模塊；90、指示板模塊；100、輸入信號接口；200、信號輸出接口；300、調(diào)整程序輸入接口；400、電源輸入接口；A、衰減關斷板模塊的激勵信號輸入端口；B、功率合成輸出模塊的信號輸出端口；C、衰減關斷板模塊的信號輸出端口/前置放大模塊的信號輸入端口；D1/D2、控制模塊向衰減關斷板模塊的控制信號輸入端口；E1/E2/E3/E4、分別為前置放大模塊的信號輸出端口/四個200W功放模塊的信號輸入端口；F1/F2/F3/F4、分別為四個200W功放模塊的信號輸出端口/功率合成輸出模塊的信號輸入端口。

具體實施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

應該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術和科學術語具有與本申請所屬技術領域的普通技術人員通常理解的相同含義。

在本發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“上、下、頂、底”通常是針對附圖所示的方向而言的，或者是針對部件本身在豎直、垂直或重力方向上而言的；同樣地，為便于理解和描述，“內(nèi)、外”是指相對于各部件本身的輪廓的內(nèi)、外，但上述方位詞并不用于限制本發(fā)明。

為解決現(xiàn)有技術中的固態(tài)放大器結(jié)構(gòu)復雜的問題，本發(fā)明提供了一種短波全頻段500W固態(tài)放大器。

如圖1至圖3所示，短波全頻段500W固態(tài)放大器包括殼體10、用于進行信號處理和輸入電源分配的控制模塊20、用于進行激勵信號預放大的前置放大模塊30、用于進行功率放大的四個200W功放模塊40、用于進行功率合成的功率合成輸出模塊50，控制模塊20安裝于控制盒內(nèi)，前置放大模塊30安裝于前置放大盒內(nèi)，200W功放模塊40安裝于功放盒內(nèi)，控制盒、前置放大盒和功放盒可插拔地安裝于殼體10內(nèi)，功率合成輸出模塊50可拆卸地安裝于殼體10內(nèi)，殼體10上的信號輸入接口100經(jīng)衰減關斷板模塊60與前置放大模塊30的輸入口連接，前置放大模塊30將輸入的信號進行前置放大之后均分為四等份分別輸入到四個200W功放模塊40，四個200W功放模塊40的輸出端分別與功率合成輸出模塊50的四個輸入端電連接，功率合成輸出模塊50將輸入的信號進行合成之后經(jīng)過高頻線輸出。

運用模塊化設計，將短波全頻段500W固態(tài)放大器內(nèi)部的各個部分進行獨立分塊設計和制造，控制模塊20、前置放大模塊30和四個200W功放模塊40可插拔地安裝于殼體10內(nèi)，功率合成輸出模塊50可拆卸地安裝于殼體10內(nèi)，從而簡化整個電路設計，并且各個模塊能夠同步進行設計制造，從而提高設計制造效率，縮短設計制造時間，同時在某一個模塊出現(xiàn)損壞時，僅需要更換損壞的模塊即可，從而降低維修成本，提高維修效率。

優(yōu)選地，前置放大模塊30將輸入的信號進行前置放大之后均分為四等份分別同時同相輸入到四個200W功放模塊40中。

如圖1至圖3所示，短波全頻段500W固態(tài)放大器還包括用于進行輸入信號衰減的衰減關斷板模塊60，衰減關斷板模塊60可拆卸地安裝于殼體10內(nèi)并串聯(lián)于殼體10上的信號輸入接口100與前置放大模塊30的輸入口之間，正反向功率采樣線連接于功率合成輸出模塊50的輸出端和控制模塊20之間，控制線連接于控制模塊20和衰減關斷板模塊60之間，控制模塊20通過正反向功率采樣線對功率合成輸出模塊50的輸出端信號中的駐波比進行采樣并根據(jù)采樣得到的駐波比的大小來控制衰減關斷板模塊60的輸出信號的衰減量，衰減關斷板模塊60的輸出信號的衰減量與功率合成輸出模塊50的輸出端信號中的駐波比正相關，當功率合成輸出模塊50的輸出端信號中的駐波比大于2時，控制模塊20控制衰減關斷板模塊60的電路通道斷開。

激勵信號從殼體10上的輸入信號接口100進入衰減關斷板模塊60，經(jīng)過衰減關斷板模塊60之后進入前置放大模塊30放大之后四等分再分別同時同相輸入四個200W功放模塊40中，四個200W功放模塊40對信號進一步功放之后同時同相輸入功率合成輸出模塊50進行合成，再從殼體10上的信號輸出接口200輸出。如圖2所示，殼體10上還設置有用于對衰減關斷板模塊60輸入調(diào)整程序的調(diào)整程序輸入接口300，在完成本發(fā)明的短波全頻段500W固態(tài)放大器制造之后，從調(diào)整程序輸入接口300向衰減關斷板模塊60輸入調(diào)整程序。

當負載發(fā)生變化時，會使得功率合成輸出模塊50的輸出端信號中出現(xiàn)駐波，駐波的比例與負載的變化頻率和變化大小正相關，當駐波達到一定的比例時，將會對整個短波全頻段500W固態(tài)放大器造成破壞，影響其正常使用，進而對負載設備造成破壞。本發(fā)明的控制模塊20通過正反向功率采樣線對功率合成輸出模塊50的輸出端信號中的駐波比進行采樣并根據(jù)采樣得到的駐波比的大小來控制衰減關斷板模塊60的輸出信號的衰減量，從而降低減小輸入前置放大模塊30和四個200W功放模塊40的輸入信號，進而減小最終的輸出信號，防止對負載設備造成破壞，保證短波全頻段500W固態(tài)放大器的安全，當功率合成輸出模塊50的輸出端信號中的駐波比大于2時，控制模塊20控制衰減關斷板模塊60的電路通道斷開。

如圖1至圖3所示，200W功放模塊40中設置有用于進行溫度采集的溫度傳感器，溫度傳感器通過溫度線與控制模塊20連接，短波全頻段500W固態(tài)放大器還包括散熱風扇70，散熱風扇70安裝于殼體10的出風口位置并與控制模塊20通過轉(zhuǎn)速控制線連接，控制模塊20根據(jù)溫度傳感器采集到的溫度值調(diào)整散熱風扇70的轉(zhuǎn)速，當溫度傳感器采集到的溫度值超過設定值時，控制模塊20切斷與四個200W功放模塊40之間的電源線路。200W功放模塊40為本發(fā)明的短波全頻段500W固態(tài)放大器的主要熱源，控制模塊20通過溫度傳感器實時采集200W功放模塊40的溫度值，并根據(jù)其溫度值調(diào)整輸出給散熱風扇70的電流或電壓大小，從而控制散熱風扇70的轉(zhuǎn)速，進而使得四個200W功放模塊40產(chǎn)生的熱量能夠及時散逸，防止殼體10內(nèi)部的各個部件由于溫度過高而損壞。

如圖1至圖3所示，短波全頻段500W固態(tài)放大器還包括液晶顯示模塊80，控制模塊20與液晶顯示模塊80通過高頻線連接，液晶顯示模塊80安裝于殼體10上的顯示窗口位置，200W功放模塊40的狀態(tài)信息、衰減關斷板模塊60的輸出信號信息和功率合成輸出模塊50的輸出信號信息通過液晶顯示模塊80顯示，從而使得用戶能夠通過液晶顯示模塊80實時查看200W功放模塊40的狀態(tài)、衰減關斷板模塊60對于輸入信號的衰減量和功率合成輸出模塊50最終輸出信號的情況，方便用戶進行監(jiān)測。

如圖1至圖3所示，短波全頻段500W固態(tài)放大器還包括指示板模塊90，指示板模塊90包括狀態(tài)指示燈和蜂鳴器組成，控制模塊20與指示板模塊90通過指示線連接，指示板模塊90安裝于殼體10上開設的指示孔中，指示板模塊90根據(jù)200W功放模塊40和衰減關斷板模塊60的狀態(tài)進行指示。當200W功放模塊40的狀態(tài)和功率合成輸出模塊50的輸出信號信息正常工作時，指示板模塊90的對應綠色狀態(tài)指示燈點亮，當200W功放模塊40的狀態(tài)或功率合成輸出模塊50的輸出信號出現(xiàn)異常時，指示板模塊90的對應紅色指示燈點亮，同時蜂鳴器鳴響。

當200W功放模塊40的工作溫度≥40℃時，控制模塊20啟動散熱風扇70，溫度每升高5℃，風扇轉(zhuǎn)速升高一檔，當其溫度升高到≥75℃時，控制模塊20控制衰減關斷板模塊60對輸入信號進行衰減，衰減量為1dbm，此時，指示板模塊90的對應紅色狀態(tài)指示燈點亮，當其溫度升高到80℃時，控制模塊20控制衰減關斷板模塊60關斷輸入信號，并且指示板模塊90的對應關斷狀態(tài)指示燈點亮。

優(yōu)選地，功放盒的一側(cè)設置有散熱片，通過散熱片對功放盒內(nèi)部的200W功放模塊40進行散熱，防止功放盒內(nèi)部溫度過高，保證200W功放模塊40的正常工作。

如圖2所示，殼體10上還設置有電源輸入接口400，電源從電源輸入接口400輸入控制模塊20中，控制模塊20在將電源信號進行處理后分別輸送給各個模塊。

圖3為短波全頻段500W固態(tài)放大器的電路原理圖，A端與輸入信號接口100連接，激勵信號由此輸入，并經(jīng)過中間各個模塊處理之后從B端輸出，實現(xiàn)信號的放大；圖4為衰減關斷板模塊的電路原理圖，A端與輸入信號接口100連接，激勵信號由此輸入，經(jīng)過衰減處理之后從C輸出，控制模塊20的控制信號分別從D1、D2輸入，控制衰減關斷板模塊對信號的衰減量；圖5為前置放大模塊的電路原理圖，輸入端C與圖4的輸出端C端連接，實現(xiàn)信號輸入，并經(jīng)過放大之后均分為四個信號分別從E1、E2、E3和E4輸出；圖6為200W功放模塊電路原理圖，四個200W功放模塊的電路原理圖完全相同，輸入端口E1與圖4的輸出端口E1連接，實現(xiàn)信號輸入，并經(jīng)過放大之后從F1輸出；圖7為功率合成輸出模塊的電路原理圖，輸入端口F1、F2、F3和F4分別與四個200W功放模塊的輸出端口F1、F2、F3和F4連接，實現(xiàn)信號輸入，經(jīng)過合成之后從B口輸出，B口與輸出信號接口200連接。

從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實施例實現(xiàn)了如下技術效果：。

1. 模塊化設計，降低設計加工難度，提高設計加工效率；

2. 模塊化設計，方便進行維修和更換，降低維修成本。

需要注意的是，這里所使用的術語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù)形式，此外，還應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、工作、器件、組件和/或它們的組合。

需要說明的是，本申請的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設備固有的其它步驟或單元。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。