Блинников а. А., Ларин п. О., Радовский н. Г




Скачать 21.32 Kb.
Дата06.06.2016
Размер21.32 Kb.
БЛИННИКОВ А.А., ЛАРИН П.О., РАДОВСКИЙ Н.Г.

Научный руководитель – МАМАЕВ С.А., начальник сектора



Всероссийский научно-исследовательский Институт радиотехники
ПРОЕКТИРОВАНИЕ МОЩНОГО ИМПУЛЬСНОГО
УСИЛИТЕЛЯ СВЧ ДИАПАЗОНА МЕТОДОМ
МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

Твердотельные СВЧ-усилители мощности (УМ) во многих радиотехнических системах определяют важнейшие тактико-технические параметры системы, такие как излучаемая и потребляемая мощность, ширина полосы рабочих частот, габариты и масса, надежность и стоимость. Они часто являются "критическим звеном" аппаратуры, возможность реализации параметров которого позволяет (либо не позволяет) создать систему в целом.[1]

В данной работе показан пример проектирования мощного импульсного усилителя S диапазона частот методом моделирования в программе Agilent Technologies ADS.

Предъявляются следующие технические требования к разрабатываемому усилительному узлу в рабочей полосе частот 2700 МГц – 2900МГц: средняя выходная мощность в импульсе не менее 300 Вт; уровень гармоник не выше -40 дБ; КПД не ниже 45%; максимальная равномерность АЧХ; значения напряжений сток – исток и затвор – исток не превышающие указанные производителем.

В работе используется следующий порядок проектирования УМ, разработанный во ВНИИРТе:



  1. Создание эквивалентной схемы усилителя с идеальными элементами для проверки работы модели транзистора;

  2. Составление схемы электрической принципиальной и оптимизация ее параметров с целью: получения требуемых характеристик и уменьшения геометрических размеров будущей топологии;

  3. Генерация электромагнитной модели (ЭММ) схемы включения транзистора. Расчет матрицы S – параметров электрической схемы и ЭММ, для последующей настройки ЭММ;

  4. Проведение необходимых анализов полученной модели УМ, таких как: исследование амплитудно – частотных характеристик, энергетических показателей и спектра усилительного узла при различных температурах корпуса от -50°С до 70°С, при изменении входной мощности в диапазоне ±50% от номинальной; испытание на устойчивость к подаче внеполосных сигналов и работе на рассогласованную нагрузку; определение коэффициента стабильности усилителя.[2]

На рисунке 1 представлены АЧХ усилителя при температуре корпуса транзистора 25°С, номинальной входной мощности 15 Вт и напряжении питания 30 В.



рисунок 5 ачх

Рисунок 1. АЧХ усилителя

В ходе разработки были достигнуты все поставленные цели: выходная мощность в рабочей полосе более 300 Ватт; уровень гармоник ниже -40 дБ; КПД выше 49%; неравномерность АЧХ 0,35 дБ; значения напряжений сток – исток и затвор – исток не превышают указанных производителем пределов.



В дальнейшем разработанный усилитель предполагается использовать в СВЧ тракте питания элементов фазированной антенной решетки (ФАР).

Список литературы


  1. Кащинский А. Широкополосные транзисторные усилители СВЧ-диапазона: смена поколений. Электроника: НТП. 2010. №2.

  2. Ларин П.О., Блинников А.А., Радовский Н.Г., Мамаев С.А. Моделирование выходного усилителя мощности СВЧ. Четвертая Научно – техническая конференция молодых ученых и специалистов. Москва. 2013.


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница