功放在各领域中的应用讲解.ppt

半导体微波炉 三、功放在家电行业应用 ? 半导体微波炉工作原理 LDMOS 管通过自振荡电路产生频率 2450 ± 50MHz 的微波，微波功率大小由 LDMOS 管的功率大小和数量决定。通过调节自振荡电路的可变电容值，可改变半导 体微波输出微波频率大小根据实际食物的类型、加热状态变化时腔体驻波比大小 ，在 2450 ± 50MHz 范围内选择驻波最小频率进行加热。半导体微波源所需电压为直 流 0 ～ 32V ，通过调节输入电压的高低，能够调节半导体微波源的微波输出功率大 小，实现半导体微波炉功率无级可调。半导体功率源包括： LDMOS 管、偏压及控制 电路、功率合成器、功率检测及控制电路等。偏压及控制电路包括：半导体功率 源输出功率检测、半导体功率源反射功率检测、半导体功率源关断信号、半导体 功率源频率调整信号、半导体功率源直流 + 、 - 输入。 雷达 1 、 雷达发射机的任务和基本结构 四、功放在军工领域的应用 雷达是利用物体反射电磁波的特性来发现目标并确定目标的距离、方位、高度和 速度等参数的。因此 , 雷达工作时要求发射一种特定的大功率无线电信号。发射 机在雷达中就是起这一作用的 , 也就是说 , 它为雷达提供一个载波受到调制的大功 率射频信号 , 经馈线和收发开关由天线辐射出去。 脉冲调制器 大功率射 频振荡器 电 源 定时信号 至天线 ? ? T r T r T r 雷达 2 、雷达发射机的放大器构成 四、功放在军工领域的应用 固 体 微波源 中间射频 功率放大器 输出射频 功率放大器 脉冲 调制器 脉冲 调制器 脉冲 调制器 定时器 主控振荡器 射频放大链 电 源 触发脉冲 至天线 雷达 2 、雷达发射机的放大器构成 四、功放在军工领域的应用 工作频率或波段的不同对发射机的设计影响很大 , 它首先牵涉到发射管种类 的选择 , 例如目前在  1000MHz 以下主要采用微波三、四极管 , 在 1 000 MHz 以上则有多腔磁控管、 大功率速调管、行波管以及前向波管等。 在 1000 MHz 以上放大链通常有行波管 - 行波管、 行波管 - 速调管和行波管 - 前 向波管等几种组成方式： 1) 行波管 - 行波管式放大链； 2) 行波管 - 速调管放大链 ； 3) 行波管 - 前向波管放大链； 雷达 3 、雷达发射机组成框图 四、功放在军工领域的应用 第一级 行波管 第二级 行波管 定 向 耦合器 速测管 20 mW 32 dB ＞ 16 W 24 dB ＞ 4 kW 自固体微波源 0.8 ? s 环流器 环流器 稳压 电源 1.3 ? s 240 V 0 稳压 电源 磁场 电源 调制器 定时器 1.3 ? s 50 V 调制器 0 1.2 ? s 50 V 0 预调器 1.2 ? s 0 1.0 ? s 调制器 预调器 磁调 压器 高压 电源 － 18 kV 磁场 电源 0.7 ? s 0 1.4 ? s － 120 kV 低压 电源 中压 电源 0.7 ? s 50 V 0 5 V 0 由测距机来 的定时脉冲 4 ? s 0.8 ? s 0.8 ? s 钛泵电源 32 dB 0.8 ? s 2.5 ? W 至天线 雷达 3 、固态雷达发射机 四、功放在军工领域的应用 在 S 波段以下 , 通常采用硅双极晶体管。表 2.5 列出了在某些雷达固态发射 模块中应用的大功率晶体管的特性。 在 S 波段以上则较多采用砷化镓场效应管 (GaAs FET), 目前它们的输出功率在 8~10 GHz 频率上可达 20 W, 而在 12 GHz 以 上时只有几瓦。 应用先进的集成电路工艺和微波网络技术 , 将多个大功率晶体管的输出功率 并行组合 , 即可制成固态高功率放大器模块。 输出功率并行组合的主要要求是 高功率和高效率，主要用于相控阵雷达。 ( a ) 1 1: n 1 2 n 1 n 1 :1 1: n 2 1 3 2 n 2 … 输入 P ＝ n 2 A … A 雷达 3 、固态雷达发射机 四、功放在军工领域的应用 ? 微波单片集成 (MMIC) 收发模块 微波单片集成电路采用了新的模块化设计方法 , 将固态收发模块中的有源器 件 ( 线性放大器、低噪声放大器、饱和放大器或有源开关等 ) 和无源器件 ( 电阻、电 容、电感、二极管和传输线等 ) 制作在同一块砷化镓 (GaAs) 基片上 , 从而大大提高 了固态收发模块的技术性能 , 使成品的一致性好 , 尺寸小 , 重量轻。 ? 1 ? 2 ? 3 ? 4 ? 5 T/R 控制 T/R T/R 控制处理 A A A 偏置控制 A A A T