[发明专利]一种脊波导空间合成功率放大器

说明书

本发明公开了一种脊波导空间合成功率放大器，包括两壳体、数个托盘、印制板和放大器芯片。本发明使用可靠，功耗降低，工作频率范围宽，利用脊波导的宽带特性，有效地提高了脊波导空间合成放大器的工作频率范围；将放大器芯片直接共晶焊接在导热板上，增大放大器芯片的导热系数，从而提高了放大器的可靠性，通过脊波导口面的设计，保证了鳍线天线阵照射口径面上电磁场分布的均匀性，从而提高了放大器合成或分配效率，降低放大器的功耗。

技术领域

本发明涉及一种功率放大器，特别涉及一种脊波导空间合成功率放大器。

背景技术

在宽带雷达和卫星通讯系统中，行波管放大器(简写TWTA)起着关键的作用。TWTA可以提供很高的输出功率，然而TWTA具有一些固有缺陷，诸如使用寿命短、低线性、高成本、大体积、重量重，以及需要高电压驱动。相比于TWTA，固态功率放大器(简写SSPA)成本低、体积小、长寿命和高线性，只是目前的宽带SSPA数十瓦的输出功率，为得到更高的功率输出，就必须采用功率合成技术，当需要功率合成的SSPA数目很多时，传统的二进制所带来的高合成损耗尤为突出，所以空间功率合成技术就成为一个重要的选择方案。传统的波导空间合成功率放大器通常由一组托盘块堆叠组成；每组托盘块包含一个输入凹口、一个槽线(或对极鳍线)接收天线(阵)，接收槽线(或对极鳍线)到微带的转换、功率放大器模块(组)、发射槽线(或对极鳍线)到微带的转换、一个槽线(或对极鳍线)发射天线(阵)和一个输出凹口；通过托盘块的堆叠，输入输出凹口形成了输入输出矩形波导法兰结构，方便与外部端口连接。这种博带空间合成功率放大器的工作频率较窄，无法达到一个倍频程，由于矩形波导内的电磁场不均匀激励，空间合成效率会降低，整机系统的功耗会增加。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种使用可靠，功耗降低，工作频率范围宽的脊波导空间合成功率放大器。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：本发明的脊波导空间合成功率放大器，包括两壳体、数个托盘、印制板和放大器芯片，所述两壳体为U型，数个托盘通过定位销钉重叠后固定在两壳体的开口之间，壳体两端分别形成脊波导输入端口和脊波导输出端口，托盘上设置有凹槽，凹槽底部设置有导热板，所述印制板包括长横板和短竖板组成十字型，印制板的短竖板上设置有放大器偏压线，印制板的长横板的两端设置有鳍线，长横板的中部设置有微带，微带和鳍线之间通过鳍线与微带转换连接，印制板设置在凹槽内，印制板表面与托盘表面齐平，印制板中部设置有开孔，所述放大器芯片设置在开孔内，且放大器芯片焊接在导热板上。

作为优选，所述托盘包括两矩形板，两矩形板之间通过所述导热板连接，两矩形板相对两侧设置有缺口。

作为优选，所述放大器芯片为两个，放大器芯片采用单片微波集成电路芯片。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明使用可靠，功耗降低，工作频率范围宽，利用脊波导的宽带特性，有效地提高了脊波导空间合成放大器的工作频率范围；将放大器芯片直接共晶焊接在导热板上，增大放大器芯片的导热系数，从而提高了放大器的可靠性，通过脊波导口面的设计，保证了鳍线天线阵照射口径面上电磁场分布的均匀性，从而提高了放大器合成或分配效率，降低放大器的功耗。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中托盘和印制板的结构示意图；

图3为标准矩形波导和脊波导电场分布图；

图4为脊波导-对极鳍线-微带转换图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。