车载超短波电台功放产品特性

1、车载超短波电台功放特性分析报告PA205124750W编制：_日期：_审核：_日期：_标准化：_日期：_批准：_日期： 2014年10月22日YF-WI-7.3-02B1目 录1 概述12 规范性引用文件12.1 术语和定义13 特性分类分析23.1技术性能要求23.2 对外接口23.3可靠性指标33.4结构尺寸要求33.5电磁兼容性设计要求33.6标识要求34环境适应性要求条件：34.1工作环境条件34.2试验检验条件35质量管理及控制要求45.1元器件要求45.2图纸资料要求45.3产品质量信息可追溯要求45.4产品验收检验要求46包装、运输要求47 产品功能设计介绍47.2设计方案介绍5

2、7.2.1 A电源供电监测57.2.2 B电源供电监测57.2.3热备份电源供电监测67.2.4 热备份电源的开关联动分析67.3 工艺结构分析67.4接口要求分析68确定关键特性和重要特性78.1 关键特性的确定78.2 重要特性的确定79选定检验单元710 重要件清单8I1 概述 本标准规定了车载超短波电台功放产品特性分类分析报告（以下简称报告）,车载超短波电台功放产品研发特性分析的目的是为了对问题进行研究，以最小的代价在最短的时间内确定问题是否可解 .经过对此项目进行详细调查研究，初拟系统实现报告，对设计开发中将要面临的问题及其解决方案进行初步设计及合理安排。明确开发风险及其所带来的经济

3、效益。 2 规范性引用文件 凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GJB 190-1986特性分类； GJB 431-1988 产品层次、产品互换性、样机及有关术语； 车载超短波电台功放技术协议。2.1 术语和定义 u GJB 190-1986、GJB 431-1988确立的以及下列术语和定义适用于本标准。u 据产品的功能和性能要求，对产品的关键特性、重要特性和一般特性进行分类分析后形成的技术报告，用于确定产品的关键件、重要件和一般件；u 产品型号：PA205124750W；u 产品名称：车载超短波电台功放。3 特性分类分析 3.1技术性能要求1) 放大功能：输入射频小信号输出射频

4、大功率信号；3.2 对外接口1) 射频输入/输出接口：N-50K； 2) 故障输出等直流信号均用DB-9孔座；3) 输出功率监视与反射功率监视输出接口用SMA孔座；4) 配有30V专用直流稳压电源，采用DB-2孔座。DB9孔座引脚定义：引脚编号功能定义1故障指示2温度指示3输出功率指示4电流指示5GND6+5V7增益控制8GND9GND3.3可靠性指标 使用寿命不小于15年（设计保证）；MTBF：大于2000小时；3.4结构尺寸要求 每个150W功率模块都做成长方形，用铜质材料，并留有与散热器连接的安装孔。3.5电磁兼容性设计要求 执行标准GJB151A3.6标识要求 车载超短波电台功放使用型

5、号代码：PA205124750W；接口应标出接口类型。4环境适应性要求条件：4.1工作环境条件 工作温度：0+45； 储存温度：-40+55；4.2试验检验条件1) 低温工作适应性试验电性能测试a）产品放入试验箱内，连接测试线和供电线，温度降至0，持续2小时;b）产品在低温状态下加电2小时，测试产品的增益、增益波动，并记录于实验报告。2) 高温工作适应性试验电性能测试a）产品放入试验箱内，连接测试线和供电线，温度升至45，持续2小时;b）产品在高温状态下加电2小时，测试产品的增益、增益波动，并记录于实验报告。3) 电老练电老练累计时间不少于48小时，中途可断电，但每次持续时间必须大于4个小时，

6、电老练结束后测试常温指标。5质量管理及控制要求5.1元器件要求元器件要求工业级及以上，进行筛选。5.2图纸资料要求要求提供以下文件资料： 测试报告（常温） 产品合格证5.3产品质量信息可追溯要求 原材料、元器件筛选、复验等相关记录，产品的生产、调试、试验、检验记录完整，验收测试时提供验收测试组人员审查。5.4产品验收检验要求 乙方厂家质量部门提供产品合格证，送到甲方指定的地点验收。6包装、运输要求 由乙方负责包装、并运到甲方，产品包装满足汽车或航空运输要求。7 产品功能设计介绍放大功能：输入射频小信号，输出射频大功率信号。7.1电路原理框图 图1原理框图7.2设计方案介绍 7.2.1小信号放大

7、电路输入幅度控制电路50欧姆隔离器衰减电路一级放大射频输入小信号放大电路主要由：输入隔离器、输入衰减电路、一级放大和增益控制电路组成。 1：输入隔离器使射频输入端口的输入阻抗不随外接输入信号端口的阻抗变化而发生改变，保证模块的输入电压驻波比小于1.2:1，也保证了模块的输出功率稳定性和可靠性。 2：输入衰减电路：控制输入信号的幅度，防止输入信号幅度过高损坏功放模块。 3：一级放大：放大射频信号，一级放大增益为18dB,输出功率P1dB为17dBm。 4：衰减电路：衰减一级放大的输出电平，使之与功率放大电路的输入电平相匹配。 7.2.2功率放大电路分路器二级放大合路器末级放大输出隔离器 功率放大

8、电路主要由二级放大电路、分路器、末级放大、合路器、输出隔离器等组成。 1：二级放大电路：放大第一级输出信号的功率，输出给末级。 2：分路器、合路器：将信号一分为二或合二为一，用于末级电路双管放大的信号分路和合成。 3：末级放大：放大二级输出信号的功率，最终实现模块的功率放大功能。4：输出隔离器：功率放大输出端口的阻抗不随外接端口的阻抗变化而发生改变，保证模块的输出电压驻波比小于1.25:1，也保证了模块的输出功率稳定性和可靠性，保护功放管在输出端口阻抗不匹配时不会损坏。7.2.3监控告警电路电流检测温度检测反射检测电压检测输入检测控制告警电路告警电路由输入检测、温度检测、电流检测、电压检测、反

9、射检测和控制告警电路组成。 1：输入检测：检测输入信号幅度，输入过激励时告警。 2：温度检测：检测功放模块的温度，模块温度过高时告警。 3：电流检测：检测功放电流消耗，电流消耗超过正常值时告警。 4：电压检测：检测功放供电电压值，输入供电电压过高时告警。 5：反射检测：检测功放模块反射功率，反射功率异常时告警。 6：控制告警电路：各检测模块告警时，控制告警电路关闭功放，并在控制接口输出故障告警。7.2.4电源12V稳压电源30V电源输入5V稳压电源输出5V输出5V电源由：12V稳压电源、5V稳压电源组成。 1：12V稳压电源：输入DC30V，输出DC12V。 2：5V稳压电源：输入DC12V，

10、输出DC5V。7.3 设计方案可行性论证7.3.1 增益论证第一级放大器：增益18dB, P-1功率17dBm。第二级放大器：增益31.5dB，P-1功率44.8dBm。末级放大器：增益15.5dB, P-1功率52.8dBm。增益衰减、及损耗：可调-2-15dB总增益计算：18+31.5+15.5 -15=50dB，满足模块增益在大于45dB的设计要求。7.3.2 噪声论证噪声系数主要取决于低噪声放大器以及低噪声放大器前的插损。公式表明，低噪放第1级电路的噪声系数(F1)占主导作用，后级电路(即F2,F3.)的影响则逐渐减小。其中，Gn代表接收链路中第n级电路的增益。第一级放大管的噪声系数为

11、4.3，放大管之前插损及衰减共约5dB，由公司计算出噪声系数约为10dB，满足模块噪声系数12dB的要求。7.4 工艺结构分析结构尺寸要求指标 ：每个150W功率模块都做成长方形，用铜质材料，并留有与散热器连接的安装孔。7.5接口要求分析5) 射频输入/输出接口：N-50K； 6) 故障输出等直流信号均用DB-9孔座；7) 输出功率监视与反射功率监视输出接口用SMA孔座；8) 配有30V专用直流稳压电源，采用DB-2孔座。DB9孔座引脚定义：引脚编号功能定义1故障指示2温度指示3输出功率指示4电流指示5GND6+5V7增益控制8GND9GND8确定关键特性和重要特性8.1 关键特性的确定 根据

12、关键特性的判定原则，通过分析确定该产品增益和功率为关键特性，如果材料性能不能达到设计要求将会技术性能不满足要求，从而导致任务失效；但不会影响人身造成安全，故将其测试150W固态功放的增益和功率的调试过程列为关键过程，控制方法见车载超短波电台功放关键过程明细表。8.2 重要特性的确定 根据重要特性的判定原则，通过分析确定以下重要特性：选择该车载超短波电台功放的器件MRF6P21190、MW4IC2230、Gali-59标记为Z；通仪器仪表测试来确保该单元的技术及功能要求。9选定检验单元 通过对车载超短波电台功放的设计分析和技术要求分析，依据检验单元的选定原则，选择该场放模块的器件MRF6P21190、MW4IC2230、Gali-59标记为Z，为重要检验单元。10 重要件清单 根据以上分析，得出产品的重要件清单如下表1所示。名称描述封装PCB编号制造商功放管MRF6P21190CASE 375D-05 STYLE1 NI-1230IC10