一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路的制作方法

1.本发明涉及脉冲开关电路技术领域，尤其涉及星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路领域。

背景技术：

2.随着第全球定位系统、第六代无线通讯技术和巨型卫星星座等军用和民用卫星通信系统的迅猛发展，天地通信及星间通信的技术发展备受瞩目，航天通信设备的需求和创新日益提升。随着北斗卫星的广泛应用，短报文通信由于其快速响应和点对点通信的优势也得到了广泛的关注。作为连接发射机和天线的桥梁，星载固态功率放大器是卫星通信中的重要产品。
3.当前的星载固态功率放大器大多采用连续波或脉冲信号输入，需要固态功率放大器长期加电工作。在用于短报文通信体制中，长期加电工作会导致卫星功耗的浪费，因此短报文脉冲开关电路的应用是至关重要的。现有的脉冲开关电路中，大多使用继电器对设备的开关进行控制，继电器的开关延时较长且频繁的开关操作容易导致继电器失效和寿命缩短，这对星载设备的可靠性造成了极大的影响。这就需要应用一种新型、可靠的脉冲开关电路。

技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，可广泛应用于gaas和gan固态功率放大器。
5.本发明提供了一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，包括：差分接收器、mos驱动器、第一三极管、第二三极管、第一mos管和第二mos管；
6.所述差分接收器和mos驱动器串联连接并且分别和电源连接；
7.所述第一三级管和所述mos驱动器连接，所述第一mos管与所述第一三级管连接；
8.所述第二三级管和所述mos驱动器连接，所述第二mos管与所述第二三级管连接；
9.所述第一三级管和所述第二三级管并联连接。
10.在一个可能的实现方式中，所述差分接收器用于输出ttl脉冲信号；
11.当所述差分接收器输入的差分信号压差为高电平时，所述差分接收器输出高电平；当所述差分接收器输入的差分信号压差为低电平时，所述差分接收器输出低电平。
12.在一个可能的实现方式中，当ttl脉冲为高电平时，所述mos驱动器输出电源电压，当ttl脉冲为低电平时，所述mos驱动器输出电压为0。
13.在一个可能的实现方式中，当所述mos驱动器输出电源电压时，所述第一三极管和所述第二三极管同时导通，第一mos管和第二mos管同时导通，并输出电压。
14.在一个可能的实现方式中，所述第一mos管和所述第二mos管的源极并联，并和输入电压连接；所述第一mos管和所述第二mos管的漏极并联，并和输出电压连接。
15.在一个可能的实现方式中，所述电路还包括：第一电阻和第四电阻，所述第一三极
管的集电极和第四电阻连接，所述第一mos管的源极和第一电阻连接，所述第一电阻分别与第四电阻和第一mos管的栅极连接。
16.在一个可能的实现方式中，所述电路还包括：第二电阻和第三电阻，所述第二三极管的集电极和第三电阻连接，所述第二mos管的源极和第二电阻连接，所述第二电阻分别与第三电阻和第二mos管的栅极串联连接。
17.在一个可能的实现方式中，所述第一三极管和第二三极管的发射级接地。
18.在一个可能的实现方式中，所述差分接收器为抗辐射型四路差分接收器；所述mos驱动器为抗辐射型双路mos驱动器；所述第一mos管、第二mos管为抗辐射型低压差pmos管；所述第一三极管、第二三级管为npn型开关三极管。
19.在一个可能的实现方式中，所述输入电压范围为0～55v。
20.与现有技术相比，本发明至少包括以下有益效果：
21.1、本发明提供的一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，该方法应用差分接收器和mos驱动器来驱动mos管开关，具有开启时延小、可靠性高、兼容gaas和gan固态功率放大器、输入电压范围大，可以有效地避免了由于mos管或三极管单点失效导致电路功能失效，提高了开关电路的可靠性。
22.2、本发明提供的一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，该方法具有电路简单，易实现的特点，并具有一定的通用性，可广泛应用于卫星通信、雷达、测控、导航、对抗等电子系统中。
附图说明
23.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
24.图1为本发明提供的星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路的逻辑图；
25.图2为本发明提供的星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路三极管及mo管的连接示意图；
26.图3为本发明提供的星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路实例的原理示意图。
具体实施方式
27.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
28.在本发明的一个具体的实施例中，提供了一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，包括：差分接收器，用于将异步rs-422信号转换为ttl脉冲、mos驱动器、第一三极管、第二三极管、第一mos管和第二mos管。差分接收器和mos驱动器串联连接并且分别和电源连接；第一三级管和第二三极管并联连接；第一mos管和第二mos管并联连接。差分接收器为抗辐射型四路差分接收器。mos驱动器为抗辐射型双路mos驱动器，第一mos管、第二mos管为抗辐射型低压差pmos管，二者结构相同。第一三极管、第二三级管为npn型开关三极管，二
者结构相同。
29.本领域技术人员可以理解，本实施例所提供的星载固态功率放大器短报文脉冲电路是由异步信号控制mos管开关的开关电路。异步信号k+和k-作为控制输入信号输入差分接收器。当输入差分信号压差为高电平时，差分接收器输出高电平；当差分信号压差为低电平时，差分接收器输出低电平。差分接收器输出的是ttl脉冲信号。当ttl脉冲为高电平时，mos驱动器输出电源电压，当ttl脉冲为低电平时，mos驱动器输出0v。
30.进一步，如图2所示，本发明所提供的星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路还包括：第一电阻到第四电阻，第一三极管的集电极和第四电阻连接，第一mos管的源极和第一电阻连接，第一电阻分别与第四电阻和第一mos管的栅极连接。第二三极管的集电极和第三电阻连接，第二mos管的源极和第二电阻连接，第二电阻分别与第三电阻和第二mos管的栅极串联连接。第一三极管和第二三极管的发射级接地。
31.本领域技术人员可以理解，当mos驱动器输出电源电压时，第一三极管和第二三极管的发射结正偏，第一三极管和第二三极管同时导通。第一mos管和第二mos管同时导通且输出电压。第一电阻r1和第四电阻r4的阻值根据输入mos管的电压值决定。同理，第二电阻r2和第三电阻r3的阻值根据输入mos管的电压值决定，第一电阻阻值和第第二电阻阻值相同，第三电阻阻值和第四电阻阻值相同。通过电阻分压电路，为mos管提供合适电压偏置，以便于三极管导通时，mos管导通。当第一mos管和第二mos管导通时，输入电压经mos管输出，为固态功率放大器提供漏极电压，从而使固态功率放大器开始工作。
32.当mos驱动器输出电压为0v时，第一三极管和第二三极管的发射结电压不足以驱动三极管，第一三极管和第二三极管截止。第一mos管和第二mos管同时截止。当第一mos管和第二mos管截止时，输入电压不能经mos管输出，固态功率放大器不工作。
33.其中，第一三极管和第二三极管、第一mos管和第二mos管互为冗余设计，有效地避免了由于mos管或三极管单点失效导致电路功能失效，提高了开关电路的可靠性。
34.进一步，在本实施例中，如图3所示，本发明所提供的星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路还包括：第五电阻到第十七电阻，第一点电容到第七电容。所述第五电阻和电源电压串联，并连接到差分接收器的电源端。所述第六电阻分别和差分接收器输出端和mos驱动器输入端连接。所述第七电阻分别和mos驱动器输出端和第一、第二三极管基极连接。所述第八电阻分别和差分输入信号的正端和负端连接。所述第九电阻到第十六电阻分别和差分接收器的四路输入管脚连接。所述第十七电阻分别和电源电压和差分接收器的使能端连接。所述第一电容分别和第五电阻和地连接，第二电容和第三电容串联并分别与第五电阻和地连接，所述第四电容分别于差分接收器输出端和地连接，所述第五电容和第六电容并联，并与电源电压和地连接，所述第七电容和电源电压及差分接收器的使能端连接。
35.本领域技术人员可以理解，所述第五电阻起到稳定差分接收器电源电流的作用；所述第六电阻起到稳定mos驱动器输入电流的作用；所述第六电阻分别和差分接收器输出端和mos驱动器输入端连接；所述第七电阻起到保护三极管的作用；所述第八电阻起到平衡差分输入信号正负端电流的作用；所述第九电阻到第十六电阻起到防止电流过大烧毁差分接收器的作用；所述第十七电阻起到限制电流防止过大电流烧毁差分接收器的作用。所述第一电容到第七电容均为滤波电容，起到滤波的作用。
36.进一步，所述差分接收器为抗辐射型四路差分接收器。
37.进一步，所述mos驱动器为抗辐射型双路mos驱动器。
38.进一步，所述第一mos管、第二mos管为抗辐射型低压差pmos管，二者结构相同。
39.进一步，所述第一三极管、第二三级管为npn型开关三极管，二者结构相同。
40.进一步，所述电源电压为+5v。
41.进一步，所述星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路可广泛用于gaas和gan固态功率放大器，输入电压范围覆盖0～55v。本实施例中输入电压为+28v，用于驱动gan固态功率放大器。
42.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

技术特征：

1.一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，其特征在于，包括：差分接收器、mos驱动器、第一三极管、第二三极管、第一mos管和第二mos管；所述差分接收器和mos驱动器串联连接并且分别和电源连接；所述第一三级管和所述mos驱动器连接，所述第一mos管与所述第一三级管连接；所述第二三级管和所述mos驱动器连接，所述第二mos管与所述第二三级管连接；所述第一三级管和所述第二三级管并联连接。2.根据权利要求1所述的一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，其特征在于，所述差分接收器用于输出ttl脉冲信号；当所述差分接收器输入的差分信号压差为高电平时，所述差分接收器输出高电平；当所述差分接收器输入的差分信号压差为低电平时，所述差分接收器输出低电平。3.根据权利要求2所述的一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，其特征在于，当ttl脉冲为高电平时，所述mos驱动器输出电源电压，当ttl脉冲为低电平时，所述mos驱动器输出电压为0。4.根据权利要求3所述的一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，其特征在于，当所述mos驱动器输出电源电压时，所述第一三极管和所述第二三极管同时导通，第一mos管和第二mos管同时导通，并输出电压。5.根据权利要求4所述的一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，其特征在于，所述第一mos管和所述第二mos管的源极并联，并和输入电压连接；所述第一mos管和所述第二mos管的漏极并联，并和输出电压连接。6.根据权利要求5所述的一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，其特征在于，所述电路还包括：第一电阻和第四电阻，所述第一三极管的集电极和第四电阻连接，所述第一mos管的源极和第一电阻连接，所述第一电阻分别与第四电阻和第一mos管的栅极连接。7.根据权利要求6所述的一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，其特征在于，所述电路还包括：第二电阻和第三电阻，所述第二三极管的集电极和第三电阻连接，所述第二mos管的源极和第二电阻连接，所述第二电阻分别与第三电阻和第二mos管的栅极串联连接。8.根据权利要求7所述的一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，其特征在于，所述第一三极管和第二三极管的发射级接地。9.根据权利要求1至8中任一项所述的星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，其特征在于，所述差分接收器为抗辐射型四路差分接收器；所述mos驱动器为抗辐射型双路mos驱动器；所述第一mos管、第二mos管为抗辐射型低压差pmos管；所述第一三极管、第二三级管为npn型开关三极管。10.根据权利要求9所述的一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，其特征在于，所述输入电压范围为0～55v。

技术总结

本发明提供了一种星载固态功率放大器短报文脉冲开关电路，包括：差分接收器、MOS驱动器、第一三极管、第二三极管、第一MOS管和第二MOS管。差分接收器用于将异步RS-422信号转换为TTL脉冲；MOS驱动器接收TTL信号后根据电平高低开启或关断；第一三级管和第二三极管并联连接，根据MOS驱动器开、关控制三级管导通或截止；第一MOS管和第二MOS管并联连接，根据三极管导通或截止控制MOS管导通或截止从而控制功率管漏压。有效地避免了由于MOS管或三极管单点失效导致电路功能失效，提高了开关电路的可靠性。本发明提出的方案用于非连续工作体制的固态功率放大器并兼容GaAS和GaN功率模块，具有电路简单，易实现和高可靠的特点，可广泛用于卫星通信、雷达、测控、等电子系统中。等电子系统中。等电子系统中。