微波功率模块——新型功率电子器件

微波功率模块MPM是上个世纪末提出的一种全新的电子器件,具有高效率、高增益、重量轻、体积小等优点,是功率放大技术的重大突破,已成为构建各种军用电子装备和民用系统的基本单元,在雷达、电子对抗和通讯等领域已得到应用,是未来武器装备核心电子器件。文中从MPM概念的提出入手,首先介绍了MPM基本组成与特点,然后对MPM的可靠性以及技术难点进行了分析,并展望了MPM的应用和发展。     

基于ASAAC标准的超宽带微波功率模块研究

以外场可更换模块为基本硬件单元的综合模块化航空电子设备已成为航电系统发展的主导。基于目前现代军用飞机航电设备的发展趋势,微波功率器件也需要向着标准化结构的方向发展以适应整机未来的应用需求。本文介绍了符合ASAAC标准的某型4～18 GHz的超宽带微波功率模块产品,通过对超宽带注波互作用、微型化高导热多级降压收集极和热管均热技术的研究,完成了具有超宽频带、高效率、低热耗和标准化结构的微波功率模块,实现了微波功率模块从“非标定制”向“通用/国际标准”结构的迈进,基于微波功率器件结构上的标准化特点,可直接应用于采用ASAAC标准结构的各类型的整机平台。     

一种毫米波数字化微波功率模块的研究

微波功率模块是美国国防部电子器件咨询小组提出的一种新概念功率器件,适应雷达、电子战系统的需求。本文介绍了一种数字化毫米波微波功率模块(Microwave Power Module,MPM)的系统组成及关键技术。分析了模块采用独立控制和集中控制两种方式的优缺点。论述了全数字微波功率模块的数字化设计,包含数字化高压电源、数字化幅相控制和数字化控制保护等关键模块。详细论述了数字化控制保护的组成、接口、定时控制、稳压控制及控制保护软件。最后对研制成功的数字化毫米波微波功率模块进行了测试,测试结果表明,输出功率、波形和带宽均达到了设计指标的要求。     

一种用于MPM的浮动板调制器

微波功率模块将真空电子器件和固态器件的优点有效地结合起来,其结构设计十分紧凑,需要体积小、重量轻的调制器组件为小型行波管控制栅极提供视频控制脉冲。文中分析了各种脉冲传递方式的优缺点,结合微波功率模块的电路特点,选择使用变压器进行脉冲耦合。介绍了一种新颖的浮动板调制器电路,该电路拓扑简洁,元器件较少,适用于电路的小型化。给出了该调制器电路的组成和工作原理,总结了实验结果,证明了该电路的可行性。     

冷阴极触发管在MPM保护电路中的应用

微波功率模块（MPM）是集真空微波管技术与固态微波集成技术优点于一身的一种新兴微波功率源,具有体积小、重量轻、效率高、成本低等优点。研究了冷阴极触发管的特性及工作原理,提出了一种应用于微波功率模块中的自触发撬棒保护电路技术。它以冷阴极触发管为撬棒管,在行波管发生打火故障时,能快速释放高压电源储能电容上的能量,从而保护行波管和集成电源系统。实验结果表明该电路可以取得较好的性能,对系统可起到一定的保护作用。     

国外微波功率模块现状与发展

微波功率模块经过几十年的发展,在电子对抗领域广泛应用.作为集固态放大器和电真空放大器两者优点于一身的新型微波放大器件,其频段覆盖范围、输出功率、效率性能等综合优势越来越明显.对微波功率模块的性能特点进行了简要说明,并详细介绍了国外微波功率模块的产品情况,展望了其发展趋势.     

微波功率模块：下一代武器系统的关键电子器件

本文介绍了真空电子器件和固态器件组合而成的新型电子器件－微波功率模块（ＭＰＭ）。它具有真空电子器件的大功率、高效率和固态器件低噪声、小体积、轻重量的优点，成为下一代采用相控阵天线的雷达、电子战、通讯等武顺系统的关键功率器件。ＭＰＭ使下一代武器系统建立在共同的功率器件上，可能实现规模生产，从而降低了造价，提高了可靠性。     

微波功率模块的发展现状

微波功率模块(MPM)广泛应用于远距离通信、电子对抗、下一代有源相控阵雷达和诱饵等领域,本文介绍了MPM的基本原理,简述了MPM的内部组成,分析其优点和关键技术难点,总结国内外的发展现状,并展望了MPM的发展趋势。     

微波功率模块中高效率灯丝电源的设计

设计了可有效提高效率的小功率常规集成电源电路。在Pspice仿真的基础上，介绍了利用Magnetics Designer软件设计、优化高频变压器的方法，分析了合理选择开关管、输出整流管及RCD箝位电路参数的依据。通过实验测试，设计的灯丝电源在兼顾小型化的同时，满载效率达到92％。     

微波功率模块电磁兼容关键问题分析

论述了微波功率模块（MPM）的特点及应用领域，对MPM内部集成高压开关电源调节器、微波射频系统以及MPM总体的电磁兼容性设计进行了分析，并提出了设计方法与技术途径以及为实现MPM稳定、可靠工作需要解决的电磁兼容关键性问题，提出了MPM的电磁兼容性设计要点。     

Ku 波段微波无线输能系统技术研究

微波无线输能是未来能量传输的一种重要手段,在太阳能电站、孤岛输电、无人机供电、能源卫星等军民用领域有广泛应用前景。根据能源卫星无线传能这一应用需求,基于高效率真空功率器件,文中将载波频率拓展到Ku 波段,高压电源采用单级谐振变化技术,显著降低了变换器开关损耗;微波源为高效率行波管,采用螺距动态速度渐变再同步技术和多级降压收集极技术,大幅度提高了互作用和收集效率;微波整流采用肖特基二极管,并进行多路合成,降低了插入损耗,优化了整流效率。据此搭建了Ku 波段高效率远距离微波无线输能系统,经测试,在载波频率12. 5 GHz、传输距离25 m 条件下,微波发射功率150 W,市电到直流(AC-DC)总转换效率达5. 6%。     

一种K波段电磁兼容测试发射机的设计

介绍了一种可用于电磁兼容测试的K波段宽带连续波行波管发射机的研制方法。主要内容包括发射机的系统构成,指标计算分配以及具体实现,重点阐述了组合高压电源、灯丝聚焦极调制器组件、阳极电源以及监控电路的设计,并对发射机的结构和热设计提出了工程解决方法。针对电磁兼容测试发射机的特点作了细致的分析,并以此为基础,研制出了一款K波段行波管发射机产品,该发射机具有体积小、重量轻和可靠性高等特点,测试结果表明,产品各项指标满足设计要求,该发射机可作为一种通用的电磁兼容设备,广泛应用于国民经济的各个领域。     

X频段2W功放模块的设计

介绍了一种新颖X频段功放模块的设计方法和研制过程.该功放模块利用微波电路大信号CAD技术,采用混合集成电路制作工艺,成功地解决了模块单电源供电、体积小等难点.整个电路密封在标准管壳内,在X波段高端、带宽500 MHz频率范围内,实现了小信号增益≥16dB,饱和输出功率Pout≥2 W的性能,具有体积小、效率高、单电源供电等特点.     

Ku波段30W脉冲微波功率放大器模块

报道了Ku波段30W脉冲微波功率放大器模块的研制. 模块的微波放大链路由5级固态功率器件级联构成,采用新颖的双层腔体结构,消除了低频电路与高频电路的互扰.针对Ku波段内匹配MESFET设计了双段式偏置电路,有效抑制了低频振荡. 在脉冲重复频率3kHz,占空比10%下,模块在13.5~14.0GHz工作频段内的功率增益GP≥44dB,输出脉冲峰值功率Ppk≥30W,总效率η≥13% (A类放大状态）.     

Ku波段30W脉冲微波功率放大器模块

报道了Ku波段30W脉冲微波功率放大器模块的研制.模块的微波放大链路由5级固态功率器件级联构成,采用新颖的双层腔体结构,消除了低频电路与高频电路的互扰.针对Ku波段内匹配MESFET设计了双段式偏置电路,有效抑制了低频振荡.在脉冲重复频率3kHz,占空比10%下,模块在13.5～14.0GHz工作频段内的功率增益Gp≥44dB,输出脉冲峰值功率Ppk≥30W,总效率η≥13%(A类放大状态).     

微波功率模块高压电源的设计

介绍了一种微波功率模块高压电源的设计方案,分析了其工作原理,并详细介绍了零电压开关多谐振变换模式、高压变压器和高压整流器等关键电路的设计。该高压电源具有小型化、高密度、高效率、高可靠性等优点。实验结果证明了该高压电源的优越性和实用性,能满足微波功率模块发射机的要求。     

栅-阴联合调制在Ka波段脉冲MPM中的应用

传统微波功率模块(MPM)中行波管通常采用栅极调制方式,行波管阴极始终浮在高压上,具有较高的打火概率,打火严重时可能会损坏行波管。为解决MPM 高压打火导致行波管损坏的问题,提出了MPM栅-阴联合调制的设计思路,既大大降低了行波管高压打火概率,即使发生打火,也能通过快速切断阴极调制开关,有效地保护行波管。阐述了行波管MPM 栅-阴联合调制研制思路及关键技术,并通过实验验证了该新型调制方式的可靠性,表明其具有较大应用前景。     

基于CPLD的线阵CCD驱动电路设计方法的研究与实现

以典型的线阵CCD图像传感器件TCDl32D为例,设计和开发了一种线阵CCD驱动电路。电路主要采用了复杂可编程逻辑器件（CPLD）,充分发挥其＂可编程＂的技术特性,为用户提供了丰富的接口信号。介绍了该驱动电路的主要特性、工作原理和驱动时序的设计思想,阐述了逻辑设计原理,给出了CPLD实现电路和时序仿真图形.验证了CPL...     

S波段30 W微波脉冲功率放大器模块设计

介绍了S频段微波脉冲功率放大器模块的设计方法和试验研制过程.利用内匹配技术,采用混合集成电路制作,将四级芯片集成到微型封装的金属密封管壳中,前两级芯片采用GaAsMMIC电路,第三级采用GaAs FET晶体管,末级采用Si双极型晶体管完成功率放大,结合了GaAs器件电路和Si器件电路的各自优点.在S波段、带宽300 MHz频率范围内试制出Gp≥45 dB,Po≥30 W的功率放大器模块,模块的体积为27 mm×18.5 mm×5 mm.