1kW宽带线性SiC功率放大器设计

简述了SiC宽禁带半导体材料的特性,通过与传统Si半导体材料相比较,该材料在击穿电场强度、截止频率、热传导率、抗辐射能力、结温和热稳定性等方面具有明显优势。SiC宽禁带功率器件在输出功率、功率密度、工作频率、环境适应性等方面具有卓越的性能,在雷达发射机中有良好的应用前景。文中利用SiC宽禁带功率器件设计制作了L波段1 kW功率放大器,对SiC宽禁带功率放大器进行了性能测试,根据实验数据分析了SiC宽禁带功率器件对固态雷达发射机性能的改善。     

SiC宽禁带功率器件在雷达发射机中的应用分析

介绍了SiC宽禁带半导体材料的特性,通过与Si和GaAs半导体相比较,该材料在击穿电场强度、截止频率、热传导率、抗辐射能力、结温和热稳定性等方面具有显著优点。SiC宽禁带功率器件,尤其在输出功率、功率密度、工作频率、工作带宽、环境适应性和总效率等方面具有卓越的性能,在雷达发射机中有良好的应用前景。文章还详细论述了现代雷达对SiC功率器件的具体指标要求。     

三代半导体功率器件的特点与应用分析

以S i双极型功率晶体管为代表的第一代半导体功率器件和以GaAs场效应晶体管为代表的第二代半导体功率器件为雷达发射机的大规模固态化和可靠性提高做出了贡献。近年来以S iC场效应功率晶体管和GaN高电子迁移率功率晶体管为代表的第三代半导体--宽禁带半导体功率器件具有击穿电压高、功率密度高、输出功率高、工作效率高、工作频率高、瞬时带宽宽、适合在高温环境下工作和抗辐射能力强等优点。人们寄希望于宽禁带半导体功率器件来解决第一代、第二代功率器件的输出功率低、效率低和工作频率有局限性以至于无法满足现代雷达、电子对抗和通信等电子装备需求等方面的问题。文中简要介绍了半导体功率器件的发展背景、发展过程、分类、特点、应用、主要性能参数和几种常用的半导体功率器件;重点叙述了宽禁带半导体功率器件的特点、优势、研究进展和工程应用;对宽禁带半导体功率器件在新一代雷达中的应用前景和要求进行了探讨。     

SiC宽禁带功率放大器的设计与实践

介绍了SiC宽禁带功率器件的特性,与Si功率器件相比,该器件在输出功率、功率密度、工作频率、工作带宽、环境适应性、抗辐射能力等方面有卓越的性能.利用SiC宽禁带功率器件设计制作了L波段100W功率放大器.对SiC宽禁带功率放大器进行性能测试和环境实验,分析了SiC宽禁带功率器件的性能特点和优势.SiC宽禁带功率器件有利于提高功率放大器的工作带宽,改善功率放大器的环境适应性.     

对有源相控阵雷达的一些新要求与宽禁带半导体器件的应用

讨论对有源相控阵雷达和T／R组件的一些新要求。宽禁带半导体材料与器件的主要性能与特点在文中作了简要介绍。宽禁带半导体器件在有源相控阵雷达中的潜在应用在文中也进行了讨论。     

基于SiC 三代半导体技术的T/R 组件功率放大电路设计

本文介绍了SiC宽禁带功率器件的特性及其在相控阵雷达中的应用情况,与Si功率器件相比,该器件在输出功率、功率密度、工作频率、工作带宽、环境适应性、抗辐射能力等方面有卓越的性能。并以SiC RF Power MESFET CRF24010在T/R组件功率放大电路上的应用为实例,详细介绍了SiC宽禁带功率放大电路的设计过程,包括直流偏置设计、稳定性设计、谐波阻抗优化设计、输出功率与效率的仿真,并对实际电路进行测试。本文可以为有源相控阵天线的设计提供工程应用上的参考。     

宽禁带半导体技术对有源相控阵雷达发展的影响

宽禁带半导体技术包括宽禁带半导体(WBGS)材料，宽禁带半导体器件(WBG devices)与其制造工艺、测试等，是当前半导体技术发展的一个重点。作者介绍了宽禁带半导体技术的发展简况及其对雷达特别是有源相控阵雷达发展的重要影响，对有源相控阵雷达的发展趋势也进行了讨论。     

新型半导体功率器件在现代雷达中的应用研究(Ⅱ)

4 宽禁带半导体功率器件的发展背景 宽禁带半导体功率器件的发展是在宽禁带半导体材料发展的基础上发展起来的,其迅速发展的主要原因之一是源于美国军方的兴趣,尤其是2002年美国国防先进研究计划局(DARPA)通过并实施了宽禁带半导体技术计划(WBGSTI),该计划极大地推动了宽禁带半导体技术的发展.     

固态军用雷达的优点(上)

一、引言我们已习惯把采用固态发射机(用半导体器件作发射机的射频功率输出器件)的雷达叫固态雷达。1978年11月美国微波杂志刊载的Thomas E. Walsh叙述军用雷达系统的历史、现状和未来展望的文章中,把三座标雷达AN/TPS-59的固态发射机列为雷达技术发展史上的一个里程碑。确实,70年代军用固态雷达技术有了突破性的进展,以致对下一代雷达装备的体制与性能都会有很大的影响。     

宽禁带半导体SiC功率器件发展现状及展望

碳化硅(SiC)是第三代半导体材料的典型代表,也是目前晶体生长技术和器件制造水平最成熟、应用最广泛的宽禁带半导体材料之一,是高温、高频、抗辐照、大功率应用场合下极为理想的半导体材料.文章结合美国国防先进研究计划局DARPA的高功率电子器件应用宽禁带技术HPE项目的发展,介绍了SiC功率器件的最新进展及其面临的挑战和发展前景.同时对我国宽禁带半导体SiC器件的研究现状及未来的发展方向做了概述与展望.     

LDMOS 功率器件在固态雷达发射系统中应用研究与实践

介绍了LDMOS 功率器件的特性,通过与传统Si 功率器件相比较,LDMOS 器件具有低成本、高增益、高线性度、热稳定性好和高可靠性等特点,在固态雷达发射系统中有广阔的应用前景,本文对LDMOS 功率器件在固态雷达发射系统中应用进行理论分析,并利用LDMOS 功率器件设计制作了P 波段300W 功放组件,对LDMOS 功率放大组件进行性能测试,根据试验数据分析应用LDMOS 功率器件对固态雷达发射系统的影响。     

毫米波50W 连续波固态发射机的设计与实践

随着微波固态功率器件和单片集成电路的发展,雷达、制导和通信等向更高频段扩展,大功率毫米波 固态功放已成为国内外业内人士的主攻方向。文中介绍了一种毫米波50W 连续波固态发射机,设计了一种紧凑高 效率的新型微带贴片与波导双模空间耦合功率合成电路,合成效率大于89%。文章详细描述了发射机中功放模块 的电路设计、功放芯片的贴装、键合等关键技术。以往电路设计中往往忽略了由于金丝键合引入感抗而导致电路性 能指标下降,因此对金丝键合给电路所带来的影响及其解决途径作了分析。文章还介绍了该发射机的控制检测、保 护等电路与冷却结构设计。发射机的性能完全满足指标要求,并已成功用于整机之中。以其中的功率模块为基础, 可以构成更大输出功率的毫米波固态发射机。     

新型的功率器件--射频LDMOS

射频LDMOS功率器件与普通双极型功率器件相比,结构合理、增益高、热稳定性好、性价比高,广泛应用于通信、广播、航空、军事电子等领域。文中对射频LDMOS功率器件的发展趋势、应用前景及主要性能作了较详细的分析,通过实验得出结论,LDMOS功率器件可用于固态发射机中。     

机载雷达2kW大功率发射机的研究

由于机载雷达要求越来越高,要求发射机的体积小、重量轻,但输出功率高,时域特性和频域特性好,发射机不仅要在技术上突破,增加功率密度,还必须促进基础、核心器件研制。文中从研制平均功率2 kW大功率机载雷达发射机的实际出发,介绍了发射机的设计思想,以及重点和难点的解决。     

机载大功率雷达发射机的研制

机载雷达对发射机的要求越来越高,特别是发射机的高输出功率、频域特性好及高功率密度。机载环境条件苛刻,给发射机的研制带来很大难度。本文介绍的大功率机载雷达发射机在采用新研制的高可靠性、高效率二级降压栅控大功率行波管作为末级放大器,并对传统技术进行改进的基础上研制成功。该产品通过了机载的各项环境试验,性能优良,完全满足雷达总体对发射机的研制要求。同时,本文讲解了发射机的各项技术指标和发射机的组成,重点介绍了机载大功率雷达发射机的研制过程及设计时的注意事项。     

窄脉冲刚管调制器

雷达发射机和高功率微波装置对大功率刚管调制器的需求越来越大,尤其是窄脉冲调制器非常重要。随着大功率半导体开关器件技术的进步,窄脉冲刚管调制器逐渐变为现实。为了降低成本、满足系统小型化的要求,仅使用一个耐压900V的开关管,通过高变比脉冲变压器的耦合,就得到了脉冲宽度400ns、脉冲电压达到12kV的调制脉冲。     

用于雷达发射机的140kW高压开关电源

现代电力电子学技术的迅速发展和大功率开关器件的出现使开关稳压电源在中功率雷达发射机中得到了广泛应用。目前,由于ＩＧＢＴ模块的推广应用和新的拓看望 技术的不断涌现,高压大功率开关稳压电源已开妈在现代雷达发射机中使用。本文简单介绍了１４０ＫＷ大在电源在某空间目标测量雷达发射机中的应用和其工程设计考虑。     

一种微波脉冲大功率器件的幅相测试方法

宽带固态有源相控阵雷达对发射通道幅相特性有严格的一致性要求，本文就此进行了简单地论述，提出了一种微波脉冲功率器件的幅相特性测试方法，并给出了试验数据。     

一种X 频段100kW 液冷谐波滤波器设计

大功率速调管发射机除产生所需主频功率外,还产生大量不需要的谐波功率,为防止发射机谐波干扰其它电子设备,通常在发射馈线系统中插入谐波滤波器。在对比分析了国内外微波滤波器现状的基础上,对超高功率微波滤波器的机理进行了分析和研究,针对X 频段100 kW 谐波滤波器重点研究了滤波器的冷挤压成形技术、高密度散热技术和热仿真技术等关键技术,通过仿真设计和反复试验,研制出一套X 频段100kW 谐波滤波器。经过测试和上机验证,完全满足技术指标要求,达到了研究目的。     

大功率多注速调管发射机的小型化设计

车载和大功率机载雷达对真空管发射机的体积和质量提出了严格要求,发射机的小型化很有必要。文中介绍了一种大功率多注速调管发射机的小型化设计,叙述了发射机的主要技术指标和系统组成;阐述了高功率密度高压电源、小型化固态调制器、高压一体化设计和末级组件热设计等发射机小型化关键技术。实验表明:小型化发射机达到预期设计要求。文中对该小型化发射机的实际应用情况和使用前景进行了介绍。