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一种无人机机载C波段功率 放大器 电路

阅读：358发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种无人机机载C波段功率放大器电路专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种无人机机载C波段功率放大器电路，该电路从输入端依次连接带通滤波器、C波段射频放大器、二级三级GaAS 功率放大器、检波器电路至电路输出端，二级功率放大器和三级功率放大器为放大管。本实用新型基于C频段机载放大器和二级三级放大，对射频信号干扰信号进行处理和增益后放大输出，同时将信号幅值反馈给系统，该电路整合度高，设计具有良好隔离性，可避免与外界的信号干扰，具有良好的电磁兼容性。，下面是一种无人机机载C波段功率放大器电路专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种无人机机载C波段功率放大器电路，其特征在于：电路输入端依次连接带通滤波器、C波段射频放大器、二级功率放大器、三级功率放大器、检波器电路至电路输出端，所述二级功率放大器和三级功率放大器为GaAS型放大管。
2.根据权利要求1所述的一种无人机机载C波段功率放大器电路，其特征在于：所述C波段射频放大器为EMM5078ZV功率放大器。
3.根据权利要求1所述的一种无人机机载C波段功率放大器电路，其特征在于：所述带通滤波器为C波段的介质滤波器CMF4C4810F40A。
4.根据权利要求1所述的一种无人机机载C波段功率放大器电路，其特征在于：所述二级功率放大器、三级功率放大器的输入端和电路输出端设有偏置电路。
5.根据权利要求1所述的一种无人机机载C波段功率放大器电路，其特征在于：电路输出端还设有第一隔离器。
6.根据权利要求1所述的一种无人机机载C波段功率放大器电路，其特征在于：电路输入端与C波段射频放大器的输入端、以及C波段射频放大器输出端与二级功率放大器输入端都设有一个第二隔离器。
7.根据权利要求5所述的一种无人机机载C波段功率放大器电路，其特征在于：所述第一隔离器为DG012a。
8.根据权利要求6所述的一种无人机机载C波段功率放大器电路，其特征在于：所述第二隔离器为DG008A2a。
9.根据权利要求1所述的一种无人机机载C波段功率放大器电路，其特征在于：所述检波器电路包括用于采集功率信号反馈给系统的ADL5903ACPZN-R7芯片。

说明书全文

一种无人机机载C波段功率放大器 电路

技术领域

[0001] 本实用新型涉及无线通信领域和电学领域，具体地说涉及一种无人机机载C波段功率放大器电路。

背景技术

[0002] 传统的功率放大电路功率器件增益低，工作电压低，为适应低电压需要经过多次电源转换，效率低，对于全程依靠电池供电的飞行器十分不利，导致飞行器的续航时间缩短，同时由于其输出功率不够大，从而制约其飞行距离。为了实现大功率则需要进行多级合路，这样体积将增加很多，且效率会降低，体积对于飞行器来讲本身就是短板。

[0003] 另外，无人机内部空间紧凑；振动冲击温度等条件恶劣；电磁环境恶劣；设备可靠性、安全性和维修性要求高。实用新型内容

[0004] 发明目的：本实用新型的目的是提供一种设计精巧、结构紧密的高电压、大功率无人机机载C波段功率放大器电路。

[0005] 技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种无人机机载C波段功率放大器电路，从电路输入端依次连接介质滤波器、C波段射频放大器、二级功率放大器、三级功率放大器、检波器电路至电路输出端，所述二级功率放大器和三级功率放大器为GaAS型放大管。

[0006] 根据权利要求1所述的一种无人机机载C波段功率放大器电路，其特征在于：所述C波段射频放大器为EMM5078ZV功率放大器。EMM5078ZV功率放大器具有高电压、宽适应范围的特点，输出效率高。输入端为3号引脚，输出端15号引脚。

[0007] 二级功率放大器和三级功率放大器为GaAS型放大管，优选型号包括但不限于TIM4450-4UL。

[0008] 所述二级功率放大器、三级功率放大器的输入端和电路输出端都设有偏置电路。偏置电路通过电感连接至对应的调整电压，该电路提高放大电路的稳定性，去耦设计为功率放大管稳定工作提供了有力的保障，并通过合理配置增益，使得该系统稳定，不易出现自激等不稳定现象。

[0009] 本实用新型的带通滤波器为C波段的介质滤波器，设于C波段射频放大器输入端，提高电路的电磁兼容性，可有效避免对外界信号产生干扰，同时也避免外界对系统自身产生的干扰。该带通滤波器优选无源的介质滤波器，更优选地，所述带通滤波器为CMF4C4810F40A介质滤波器。

[0010] 电路输出端设有第一隔离器，设于电路输出口，可以将功放输出与天线口进行良好匹配，减小反射，提高效率，同时在一定时间内，如果不接天线，也能起到保护作用，防止功放烧毁。所述的第一隔离器包括但不限于DG012a型号隔离器。

[0011] 电路输入端与C波段射频放大器的输入端、以及C波段射频放大器输出端与二级功率放大器输入端都设有一个第二隔离器。第二隔离器包括但不限于DG008A2a型号隔离器，用于优化前后级放大器的匹配度。

[0012] 本实用新型所述的隔离器是一种非互易的两端口微波铁氧体器件。它只容许电磁波单向通过，反方向传输的电磁波会产生很大的衰减。

[0013] 选用隔离器DG012a置于功放输出口，可以将功放输出与天线口进行良好匹配，减小反射，提高效率，同时在一定时间内，如果不接天线，也能起到保护作用，防止功放烧毁。

[0014] 在功放输入端与第一级放大器第3脚之间和第一级放大器与第二级放大器之间，均使用了隔离器DG008A2a，优化前后级放大器的匹配度。

[0015] 所述检波器电路用于采集功率信号，将放大电路的状态反馈给系统，所述检波器电路设有一个ADL5903ACPZN-R7芯片。

[0016] 该电路还设有若干阻抗匹配电容，配合微带电路设计，对各个器件的输入输出阻抗在工作频率范围内进行良好匹配。

[0017] 有益效果：本实用新型的电路集成度高，体积小，重量轻，适合使用在机载设备上；避免了对外界信号产生的干扰，同时也避免外界对系统自身产生的干扰，提高了自身的电磁兼容性，该电路增益分配得当，保证系统的稳定性，不容易出现自激等不稳定现象。
附图说明

[0018] 图1是本实用新型实施例1的电路设计示意图；

[0019] 图2是本实用新型实施例1中电路输入端至C波段射频放大器的电路示意图；

[0020] 图3是本实用新型实施例1中二级、三级功率放大器的电路示意图。

[0021] 图4是本实用新型实施例1中检波器电路的电路示意图。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

[0023] 实施例1

[0024] 请结合图1至图4所示，一种无人机机载C波段功率放大器电路，从电路输入端依次连接DG012a第一隔离器、CMF4C4810F40A带通滤波器、C波段射频放大器EMM5078ZV、另一个DG012a第一隔离器、二级功率放大器TIM4450-4UL、三级功率放大器TIM4450-4UL、DG008A2a第二隔离器至电路输出端，将射频信号放大输出。位于电路输出端DG008A2a的输入端连接有基于ADL5903ACPZN-R7的检波器电路。C波段射频放大器和每个功率放大器设有对应的偏置电路以及阻抗匹配电容C1、C2、C9、C10、C11。

[0025] 对于EMM5078ZV，为保证功率放大管稳定工作，放大器的部分管脚设计了偏置电路，偏置电路由两组电容构成，一组是C3、C4、C5、C6、C7、C8；一组是C13、C14、C15、C16、C17、C18，其中C3、C4、C5、C6的一端连接在一起，并连接到EMM5078ZV第20、22、24号引脚的栅极电源（VGS1），另一端连接到地，从而起到去耦作用；C13、C14、C15、C16的一端连接到EMM5078ZV的第7、10、12号引脚的漏极电源（VDS1），另一端连接到地，从而起到去耦作用。C波段射频放大器EMM5078ZV的3号引脚为连接带通滤波器的输入端引脚，输出引脚为15号引脚。

[0026] 二级功率放大器U5的输入端1号引脚并联电感L1连接VGS2（栅极电源），输出端3号引脚并联L2连接VDS2（漏极电源）；二级功率放大器U6的输入端1号引脚并联电感L3连接VGS3（栅极电源），输出端3号引脚并联L4连接VDS3（漏极电源）。

[0027] 为保证二级三级功率放大器的稳定工作，电路同时设计了偏置电路，偏置电路由两个电容、一个电阻、和一个电感组成，U5放大器的1脚连接到电感L1的一脚，L1的另一脚连接到栅极电源VGS2以及C19、C20的正极，C19的负连接到地，C20的负通过电阻R3连接到地。U5放大器的3脚通过相同的偏置电路连接到漏极电源VDS2。放大器U6的偏置电路与U5的类似。

[0028] 检波器电路选用了检波芯片ADL5903ACPZN-R7，ADL5903ACPZN-R7的1脚连接到电容C11的一端（获取三级放大后的射频信号）和隔离器U7,7脚提供给系统用来控制ADL5903ACPZN-R7的开启。

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