Схема ключевого элемента на основе шлейфного направленного ответвителя для использования в афар




Скачать 26.33 Kb.
Дата11.06.2016
Размер26.33 Kb.

УДК 621.38(06) Электроника




Д.Л. ГНАТЮК

Институт сверхвысокочастотной полупроводниковой электроники РАН, Москва
СХЕМА КЛЮЧЕВОГО ЭЛЕМЕНТА НА ОСНОВЕ

ШЛЕЙФНОГО НАПРАВЛЕННОГО ОТВЕТВИТЕЛЯ

ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В АФАР
Предложена схема ключевого элемента на основе шлейфного направленного ответвителя, которая может использоваться для создания монолитных компонентов активных фазированных антенных решеток.
Одной из важнейших тенденций современной радиолокации являются активные фазированные антенные решетки (АФАР) [1],[2].

Как показывает мировой опыт [2-5], непременным условием успешной разработки АФАР является применение в производстве технологии монолитных интегральных схем, которая позволяет значительно улучшить рабочие характеристики приемо-передающих устройств и повысить рентабельность при массовом производстве.

Основу АФАР составляют приемо-передающие модули (ППМ). Важными элементами ППМ являются ограничители мощности и переключатели каналов, предназначенные для защиты чувствительного малошумящего усилителя в приемном канале от повреждения мощными излучаемыми импульсами и обеспечения переключения радиолокатора в режимы прием/передача.

В последнее время наблюдается устойчивая тенденция к увеличению выходной мощности ППМ АФАР, современные требования к которой составляют не менее 10Вт [6]. В литературе имеются данные о методиках, позволяющих создавать управляющие СВЧ устройства, рассчитанные на работу при мощностях вплоть до 100Вт [7,8], которые, однако, являются гибридными и громоздкими.

В настоящей работе предложена схема ключевого элемента на основе шлейфного направленного ответвителя (ШНО), которая предназначена для построения монолитных схем ограничителя мощности и переключателя каналов для ППМ АФАР Х-диапазона.

Теоретические основы работы предложенной ключевой схемы были подробно изложены ранее в [9]. Электрическая схема созданного на ее основе ограничителя мощности показана на рисунке 1. Согласно расчетам, в диапазоне 9.5–10.5 ГГц ограничитель мощности имеет вносимые потери -0.9  -1.1дБ и развязку каналов -20  -28 дБ (рис. 2). Размер кристалла составляет 6 х 4.5 мм. Данная схема обладает достаточно высокой развязкой и может использоваться в качестве ограничителя мощности во входном канале ППМ. При этом вносимые потери находятся на достаточно низком уровне. Поскольку используемые в схеме транзисторы используются только для создания режимов ХХ и КЗ в плечах ШНО, они могут быть рассчитаны на мощность, в несколько раз меньшую по сравнению с коммутируемой. Это позволяет сократить тепловыделение, облегчить теплоотвод и использовать транзисторы с менее громоздкой топологией.




Рис. 1. Схема ограничителя мощности




Рис. 2. Характеристики ограничителя
мощности
На основе ключевого элемента могут строиться многоканальные переключатели для использования в ППМ АФАР [9]. Благодаря монолитной технологии, такие переключатели могут составить конкуренцию циркуляторам, имеющим больший размер, что является недостатком в условиях ограничений, налагаемых на пространство, отводящееся под каждый из модулей ППМ в антенной решетке.

Список литературы

  1. Merill Skonik Role of Radar in Microwaves // IEEE trans. Microwave theory tech., vol.50, no.3, March 2002, pp.625-632.

  2. И.И. Бледнов Состояние и тенденции развития ИЭТ СВЧ для применения в АФАР: Обзоры по электронной технике, Серия 1 – Электроника СВЧ, выпуск 18 (1590), 1990.

  3. A.J. Piloto, R.Yamada, J. Burgess, R. Hall Advancement in T/R Module Interconnects // GaAs 2000 Conference Proceedings, pp. 152-155.

  4. F.E. van Vliet, M. van Wanum, A.W. Roodnat, M .Alfredson Fully-Integrated Wideband TTD Core Chip with Serial Control // GaAs 2003 Conference Proceedings, pp. 89-92.

  5. Техническое условие аАО.339.734ТУ на транзисторы ЗП929Б-2, 2005 год.

  6. Peter Katzin et. al. High-speed 100+ W RF switches using GaAs MMICs // IEEE trans. Microwave theory tech., vol.40, no.11, November 1992, pp.1989-1996.

  7. Mitchell B. Shifrin et al Monolithic FET Structures for high-power control component applications // IEEE trans. Microwave theory tech., vol.37, no.12, December 1989, pp.2134-2141.

  8. В.Г. Мокеров, Д.Л. Гнатюк, А.П. Лисицкий МИС переключателя каналов Х-диапазона на основе шлейфного направленного ответвителя // Микроэлектроника, том 34, №6, 2005, стр. 408-419.




_______________________________________________________________________

ISBN 5-7262-0710-6. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2007. Том 1




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

    Главная страница