阅读说明：本技术 一种2.4～2.48GHz/50W线性调频发射机 (2.4 ~ 2.48GHz/50W linear frequency modulation transmitter ) 是由 孙飞 王黎明 张鹏 蔡德发 于 2020-07-10 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种2.4～2.48GHz/50W线性调频发射机,所述发射机包括线性调频源单元、固态功放单元、控制单元、电源单元、风冷单元；所述控制单元的信号输入端与通信信息源相连,输出端分别与线性调频源单元、固态功放单元、风冷单元的输入端相连；所述线性调频源单元的输出端与固态功放单元输入端相连；电源单元的输入端与电源输入端相连,输出端控制单元、风冷单元相连为系统供电。本发明具有设计合理、效率高、性能可靠等优点。(The invention discloses a 2.4-2.48 GHz/50W linear frequency modulation transmitter, which comprises a linear frequency modulation source unit, a solid-state power amplification unit, a control unit, a power supply unit and an air cooling unit, wherein the linear frequency modulation source unit is connected with the solid-state power amplification unit; the signal input end of the control unit is connected with a communication information source, and the output end of the control unit is respectively connected with the input ends of the linear frequency modulation source unit, the solid-state power amplification unit and the air cooling unit; the output end of the linear frequency modulation source unit is connected with the input end of the solid-state power amplification unit; the input end of the power supply unit is connected with the power supply input end, and the output end control unit and the air cooling unit are connected to supply power to the system. The invention has the advantages of reasonable design, high efficiency, reliable performance and the like.)

一种2.4～2.48GHz/50W线性调频发射机

技术领域

本发明涉及调频发射机领域，尤其是一种线性调频发射机。

背景技术

众所周知，线性调频发射机作为雷达系统的关键设备，其性能直接关系到整个雷达系统的可靠性。因此，具备安全、稳定、可靠、长寿命，便于维护特点的发射机更能满足用户的需求。

然而，曾有和现有的线性调频发射机的功率、稳定性等方面无法满足现代技术需求，迫切需要一种更新型的调频发射机。

发明内容

本发明目的在于提供一种设计合理、效率高，且性能可靠性的2.4～2.48GHz/50W线性调频发射机。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明所述发射机包括线性调频单元、固态功放单元、控制单元、电源单元、风冷单元；

所述控制单元的信号输入端与通信信息源相连，输出端分别与线性调频单元、固态功放单元、风冷单元的输入端相连；

所述线性调频单元的输出端与固态功放单元输入端相连；

电源单元的输入端与电源输入端相连，输出端控制单元、风冷单元相连为系统供电。

进一步的，所述线性调频单元由FPGA、频综、数模转换(ADC)、放大器、滤波器以及存储、复位和接口芯片电连接组成。

进一步的，所述固态功放单元由输入衰减、限幅器单元、前级功放单元、末级功放单元、输出滤波器和耦合器电连接组成。

进一步的，所述输出滤波器采用腔体滤波器。

进一步的，所述输出耦合器主要由2路输出耦合电路组成，其中一路作为传输功率耦合电路，另外一路作为反射功率耦合。

进一步的，所述前级放大单元由衰减器、第一级放大器、温度补偿衰减器、第二级放大器、隔离器和第三级放大器组成。

进一步的，所末级功放单元由1只功放管、匹配电路、偏置电路和调制电路等组成。

进一步的，所述控制单元由采样单元和保护控制单元组成。

进一步的，所述风冷单元为2只60 m3/h的风机。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

通过合理设计功放链路，并优化链路功率和增益分配，保证整机的高效率、高可靠性，并满足体积和重量要求，从而保证功放的先进性。

附图说明

图1为本发明的线性调频发射机框图。

图2为本发明的线性调频单元框图。

图3为本发明的固态功放单元框图。

图4为本发明的前级功放模块框图。

图5为本发明的末级功放模块框图。

图6为本发明的控制单元框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

如图1所示，本发明所述发射机包括线性调频单元、固态功放单元、控制单元、电源单元、风冷单元；

所述控制单元的信号输入端与通信信息源相连，输出端分别与线性调频单元、固态功放单元、风冷单元的输入端相连；

如图2所示，所述线性调频单元的输出端与固态功放单元输入端相连；

电源单元的输入端与电源输入端相连，输出端控制单元、风冷单元相连为系统供电。

所述电源单元由正压供电电路和负压供电电路组成，作用是为系统提供电源。一部分通过DC/DC转换器供给末级功放单元及前级功放单元的正压电源，另一部分通过DC/DC转换器供为负压电源。

其中，所述线性调频单元由FPGA、频综、数模转换(ADC)、放大器、滤波器以及存储、复位和接口芯片电连接组成。FPGA是可编程逻辑芯片，频综主要作用是为数模转换提供采样时钟，放大器是对模拟视频信号进行放大，滤波器是对放大器输出的带外杂散信号进行抑制，存储、复位和接口芯片负责FPGA的数据存储、状态复位和对外接口。采用直接频率合成，使用成熟FPGA、频综电路和高性能数模转换器(DAC)。放大器和滤波器对线性调频单元生成的线性调频信号进行放大和带外信号的滤波。

如图3所示，所述固态功放单元由输入衰减、限幅器单元、前级功放单元、末级功放单元、输出滤波器和耦合器电连接组成。限幅器对输入信号最大幅度进行限制，防止过激励对后续器件造成损伤。前级功放输出功率2W，最大输出能力大于10W。末级功放使用一只功放管，输出能力大于100W。

输入衰减主要作用是调整输入功率和改善端口匹配。输出射频信号进入前级功放单元进行放大，前级功放具有射频关断功能，放大后的射频信号送入末级功放单元放大，再经输出滤波器滤波，最后通过耦合器输出。耦合器耦合信号Po、Pr分别送入控制单元，进行判断和显示。

如图4所示，所述前级放大单元由衰减器、第一级放大器、温度补偿衰减器、第二级放大器、隔离器和第三级放大器组成。温补衰减器除了能增加放大器级间隔离度，防止自激现象的发生外，还能起到调整高低温增益的作用。放大器受射频调制信号控制，在第二级和第三级放大器之间由于输出功率较大，采用隔离器进行隔离。

如图5所示，所末级功放单元由1只功放管、匹配电路、偏置电路和调制电路等组成。调制电路控制功放管的上电时序，同时偏置接受外部信号的控制，具有静噪功能。

所述输出滤波器采用腔体滤波器，该种滤波器具有损耗小的优点，主要作用为过滤末级功放单元产生的带外噪声信号。

所述输出耦合器主要由2路功率耦合电路组成，其中一路输出功率耦合电路监测输出功率，另一路反射功率耦合电路监测端口反射功率。

如图6所示，所述控制单元由采样单元和保护控制单元组成。采样单元具有通讯功能，主要对Po、Pr的检波信号脉冲信号进行采样并转换成功率值，对温度及功放模块的工作电压进行采样并转换成对应值。当检测的信号大于设定的门限时，则产生过荷故障，并将状态送到保护控制单元统一输出保护控制信号并上报故障状态。保护控制单元同时也受射频调制信号和外控信号的控制。

所述控制单元负责各功能单元的控制及工作状态的采集、处理和监视，并接收和响应系统的控制和RS422指令。所述主控单元主要由采样单元和保护控制单元两部分组成，主要功能有：

1、对发射机系统的故障进行识别、分析、保护和报警；

2、实时检测整个发射机系统的电压、温度、输出功率和反射功率；

3、控制整个发射机的开关机及射频通断等。

所述风冷单元为2只60 m3/h的风机。风冷单元是保证功放稳定、可靠工作的前提，是影响功放可靠无故障工作指标的关键。所选用风机在满足通风散热条件下，选择寿命长、噪音低的品牌。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。