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L波段和S波段脉冲雷达的功率模块新产品

发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:1058

  microsemi公司ppc集团针对脉冲雷达应用推出了系列化的l波段和s波段功率模块(psm)。这些功率模块可输出2-3倍于当今市场上单个晶体功率管所能输出的功率,其设计采用了易于使用的即插即用概念,用户能够直接将其植入系统而不需进行更多的阻抗匹配设计。更高的输出功率和更高的效率,加上即插即用的特点能够极大地简化用户系统设计的复杂性,缩短设计周期,功放部分的尺寸可缩小50%以上,并且极大地提高用化产品的开机合格率。

  在l波段和s波段脉冲雷达应用中广泛使用高功率的分立式硅双极型晶体管,这些晶体管工作在丙类放大状态,在l波段的输出功率一般在200w~370w,在s波段一般在100w。而用户雷达系统的输出功率一般都在数千瓦的范围,远远高于单个晶体管的输出功率水平。用户通常会涉及1kw或2kw的组件,以此为基础组合多个组件,合成达到雷达系统所要求的输出功率水平。

传统方法

  应用传统方法,用户将合成220w晶体管(1×4×16),并使用阻抗从2ω变换到50ω,而且工程设计和生产阶段也要进行rf电路的调试。传统方法在复杂性、时间、效率及性能上都有一定的不足。

  例如,在l波段最为常用的2kw组件会使用21只晶体管,如1214-220m,采用如图1所示的1推4推16的结构来实现。此例中分立晶体管的端阻抗在1~2ω之间,用户需要设计输入输出的外匹配电路将上述低阻抗变换到50ω,从而与系统中其他的rf分系统对接使用。这些工作要求具备专门的rf/微波领域的知识、技能和经验,并且非常费时。在单个晶体管匹配到50ω之后,用户还需要对4管和16管部分设计一到多路的输入功率分配到多到一路的输出合成电路在经过如此大数量的合成之后,由于16路合成器的损耗,组件整体的效率会下降50%到35~40%。同时,组件的尺寸也会很大,16个晶体管的偏置电路和低频滤波电路也增加了组件整体的复杂性和生产装配调试的劳动强度。

psm方案及好处

  psm系列的设计目标即显著缩短系统设计时间,降低系统的复杂性。最重要的是,用户能够在设计和生产阶段降低成本,同时获得更高的效率和更小的尺寸,在重要应用中系统的可靠性也能得到改善。用户能够仅使用一只550w、700w、或800w的psm模块来替换通常所需要的4只220w晶体管来实现其波段功率放大器的输出。图2所示为采用1214-800p所设计的2kw放大器。

  l波段功率模块系列包括三个型号:1214-800p,1214-700p和214-550p。在1,200~1,400mhz带宽上完全实现50ω的输入和输出,可用于脉冲雷达的大功率功放。这些模块工作在丙类工作状态,峰值输出功率分别达到550w以及800w,集电极效率超过50%,脉冲宽度及工作比更是达到300us和10%。其用户友好的特点可以做到即插即用而勿需额外的调试和复杂的阻抗匹配。

  psm产品系列采用microsemi公司专有的管芯设计,高效功率合成以及先进的领先自动化装配和测试技术。其设计和制造的先进性保证了其性能超群的功率输出、增益、效率、尺寸等指标,同时达到大量生产条件下的出色一致性和可重复性。

功率模块的好处:

* 易于使用:50ω输入和输出、即插即用;
* 显著缩短设计周期:不需复杂的rf阻抗匹配过程;
* 减小系统尺寸:psm设计制造紧凑;
* 降低系统复杂性:合成次数较少,不需匹配;
* 改善系统性能:效率、可靠性以及重复性更高;
* 消除了系统中对功率管装配和rf调试的时间;
* 极大提高产品合格率:降低功率管的损坏;
* 减少远见库存;
* 可根据用户的指标进行用户定制。

psm的关键参数和设计方法

l波段psm关键产

  microsemi公司ppc集团针对脉冲雷达应用推出了系列化的l波段和s波段功率模块(psm)。这些功率模块可输出2-3倍于当今市场上单个晶体功率管所能输出的功率,其设计采用了易于使用的即插即用概念,用户能够直接将其植入系统而不需进行更多的阻抗匹配设计。更高的输出功率和更高的效率,加上即插即用的特点能够极大地简化用户系统设计的复杂性,缩短设计周期,功放部分的尺寸可缩小50%以上,并且极大地提高用化产品的开机合格率。

  在l波段和s波段脉冲雷达应用中广泛使用高功率的分立式硅双极型晶体管,这些晶体管工作在丙类放大状态,在l波段的输出功率一般在200w~370w,在s波段一般在100w。而用户雷达系统的输出功率一般都在数千瓦的范围,远远高于单个晶体管的输出功率水平。用户通常会涉及1kw或2kw的组件,以此为基础组合多个组件,合成达到雷达系统所要求的输出功率水平。

传统方法

  应用传统方法,用户将合成220w晶体管(1×4×16),并使用阻抗从2ω变换到50ω,而且工程设计和生产阶段也要进行rf电路的调试。传统方法在复杂性、时间、效率及性能上都有一定的不足。

  例如,在l波段最为常用的2kw组件会使用21只晶体管,如1214-220m,采用如图1所示的1推4推16的结构来实现。此例中分立晶体管的端阻抗在1~2ω之间,用户需要设计输入输出的外匹配电路将上述低阻抗变换到50ω,从而与系统中其他的rf分系统对接使用。这些工作要求具备专门的rf/微波领域的知识、技能和经验,并且非常费时。在单个晶体管匹配到50ω之后,用户还需要对4管和16管部分设计一到多路的输入功率分配到多到一路的输出合成电路在经过如此大数量的合成之后,由于16路合成器的损耗,组件整体的效率会下降50%到35~40%。同时,组件的尺寸也会很大,16个晶体管的偏置电路和低频滤波电路也增加了组件整体的复杂性和生产装配调试的劳动强度。

psm方案及好处

  psm系列的设计目标即显著缩短系统设计时间,降低系统的复杂性。最重要的是,用户能够在设计和生产阶段降低成本,同时获得更高的效率和更小的尺寸,在重要应用中系统的可靠性也能得到改善。用户能够仅使用一只550w、700w、或800w的psm模块来替换通常所需要的4只220w晶体管来实现其波段功率放大器的输出。图2所示为采用1214-800p所设计的2kw放大器。

  l波段功率模块系列包括三个型号:1214-800p,1214-700p和214-550p。在1,200~1,400mhz带宽上完全实现50ω的输入和输出,可用于脉冲雷达的大功率功放。这些模块工作在丙类工作状态,峰值输出功率分别达到550w以及800w,集电极效率超过50%,脉冲宽度及工作比更是达到300us和10%。其用户友好的特点可以做到即插即用而勿需额外的调试和复杂的阻抗匹配。

  psm产品系列采用microsemi公司专有的管芯设计,高效功率合成以及先进的领先自动化装配和测试技术。其设计和制造的先进性保证了其性能超群的功率输出、增益、效率、尺寸等指标,同时达到大量生产条件下的出色一致性和可重复性。

功率模块的好处:

* 易于使用:50ω输入和输出、即插即用;
* 显著缩短设计周期:不需复杂的rf阻抗匹配过程;
* 减小系统尺寸:psm设计制造紧凑;
* 降低系统复杂性:合成次数较少,不需匹配;
* 改善系统性能:效率、可靠性以及重复性更高;
* 消除了系统中对功率管装配和rf调试的时间;
* 极大提高产品合格率:降低功率管的损坏;
* 减少远见库存;
* 可根据用户的指标进行用户定制。

psm的关键参数和设计方法

l波段psm关键产

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