X波段高功率T／R组件的设计与制作

介绍一种X波段高功率T/R组件的设计与制作,该组件运用两只功率放大器裸芯片和一个Wilkinson耦合器设计了一个平衡放大器作为发射通道的高功率末级功放.详细讨论电磁兼容分析和装配工艺,充分利用了混合集成电路(HMIC)和多芯片组装(MCM)相结合的技术,该平衡放大器能实现16 W的高功率.     

L波段高功率高效率功率放大器芯片设计

基于InGaP/GaAs HBT工艺,设计实现了一款L波段高功率高效率功率放大器芯片。该功率放大器利用预匹配电容与基极稳流电阻对功率放大器的基本功率单元进行设计,并对晶体管功率合成器电路进行了改进。仿真结果表明,在工作频段1 650 MHz处,小信号增益达到43.5 dB,输入输出回波小于-13 dB,饱和输出功率大于36 dBm,饱和功率附加效率大于53.8%,芯片面积仅为0.9 mm×0.7 mm。采用此改进设计后,该款芯片在较小面积内实现了较高的功率放大器效率指标。     

X波段60W高效率GaN HEMT功率MMIC

研制了一款采用0.25μm GaN功率MMIC工艺研制的X波段高效率功率放大器芯片。芯片采用三级放大拓扑结构设计。末级匹配电路采用电抗匹配方式兼顾输出功率和效率,同时优化驱动级和末级管芯栅宽比以及级间匹配电路,降低驱动级管芯电流。通过这两种技术途径有效提高芯片的功率附加效率。输入级和级间匹配电路采用有耗匹配方式,扩展工作带宽以及提高稳定性。芯片在8~12GHz频带范围内漏压28V,脉宽100μS,占空比10%工作条件下输出功率达到47.5~48.7dBm,功率增益大于20dB,功率附加效率40%~45%。芯片面积3.5mm×3.8mm,单位面积功率密度为5.57 W/mm2,连续波条件下热阻为1.7K/W。     

一种大功率X波段T/R组件的设计

本文设计了一种大功率 T/R 组件,对其原理和方案进行了阐述,并对发射峰值功率、 接收增益和噪声系数等主要指标进行了计算。单通道可实现发射峰值功率 45.6 dBm,接收增益约 30 dB,噪声系数略大于 3 dB,为大功率 T/R 组件的设计提供一种参考。     

一种S波段高功率T/R组件的研制

介绍了一种S波段高功率T/R组件的研制方法和关键技术。该T/R组件包含4个通道,功能结构复杂,共有4个发射支路和12个接收支路,满足实际应用中实现多路信号的接收。12路接收信号通过3个独立的1∶4功分器合成到3个输出端口,对功分器进行仿真优化电路。发射通道输出功率大于100 W,效率达到40%以上;12路接收通道增益平坦度和增益一致性均在1 d B以内。由于组件使用较多的裸芯片和封装器件,对工艺流程也做了简要介绍。测试结果表明,组件满足各项指标要求。     

C 波段小型化高精度驱动延时组件的研制

介绍了延时线在雷达中的工作原理,分析了延迟时间误差与延迟幅度误差对信号合成的影响。针对驱动延时组件小型化、高精度设计的难点进行了评估,并提出采用微波多层印制电路实现小型化、采用新型调相电路与衰减电路解决延时高精度的设计方案。在此基础上,设计并实现了一种集成延时、放大与功率分配/合成功能的驱动延时组件。根据驱动延时组件各态收发指标测试结果,幅度带内平坦度优于±0.4 d B,延时相位精度≤±5°,延时幅度精度≤±0.5 d B。     

X波段双频高功率返波振荡器的数值研究

提出了采用两段式同轴波纹慢波结构实现双频高功率微波输出的相对论返波振荡器,推导了该结构的TMOn模式色散方程,数值求解了两段式同轴波纹慢波结构TMOn模色散曲线,分析了该器件X波段双频高功率微波输出的产生机理,分析中考虑了电子注在慢波结构第二段工作效率不变和下降时的双频工作点情况,并运用2.5维全电磁粒子模拟程序验证了双频微波信号的可靠性.     

X波段连续波150W内匹配功率放大器

本文介绍了一款基于0.25μm GaN HEMT工艺实现的X波段连续波高功率载片式功率放大器.该模块采用GaN HEMT管芯内匹配合成技术,电路包含有四个12 mm栅宽的GaN HEMT管芯和制作在Al2O3陶瓷基片上的输入输出匹配电路.模块采用尺寸为20 mm×15 mm×1.5 mm的无氧铜载片实现.测试表明,模块...     

一种X波段高功率多通道发射系统设计

在有源相控阵雷达为应用背景下,文中设计了一种以X波段发射组件为核心的发射系统,每个发射组件为发射系统的一个通道。发射组件是基于MMIC和MCM技术实现。该子阵输出功率＞80 W,通道间幅度一致性＜0.5 dB,具有连续波工作、体积小、发射功率大、可靠性高和一致性好等优点。     

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％。     

高效率1.06 μm波段大功率半导体激光列阵模块

采用 InGaAs/InGaAsP应变量子阱折射率分别限制(SCH)宽波导结构结合优化欧姆接触减小串联电阻的方法,制作出高效率大功率1.06 μm波段半导体激光列阵模块.激光芯片宽1 cm,腔长1 200 μm,条宽200 μm,填充密度为50%;室温连续输出功率为50.2 W时光电转换效率达到56.9%.     

X波段大功率T/R组件

采用公共支路、发射支路、接收支路和电源调制及控制电路,设计制作了一种X波段大功率T/R组件。在组件中,利用低温共烧陶瓷(LTCC)基板实现了多层互连,采用Wilkinson功率合成器实现了大功率输出。在组件布局上,充分考虑腔体效应,合理安排各电路单元。在制作工艺方面,采用单元装配的方式,合理设置温度梯度。该组件在X波段9～10 GHz带宽范围内,接收支路噪声系数小于3.1 dB,接收增益为(25.7±0.2)dB,发射支路的功率增益大于30 dB,输出脉冲功率大于15W,移相均方根误差小于2°,衰减幅度均方根误差小于0.25 dB。     

X 波段50MW 高功率速调管注波互作用系统的研究

高功率X 波段速调管必须依靠高性能的注波互作用段来实现,互作用段的作用是使入射的连续电子注逐步 转化为分离的群聚块,之后在通过输出腔的过程中,间隙电场使群聚块减速将电子的动能转化为微波能量向外输出。 速调管的注波互作用段由一组性能参数各不相同的谐振腔组成,各腔的谐振频率、品质因数、特性阻抗以及沿轴线的 分布位置等均对整管的效率、增益和输出功率有直接的影响。我们首先使用基于圆环模型的2.5 维注波互作用程序通 过反复优化找到了一组基本参数,随后在CST 中建立了三维仿真模型对该结构进行了验算,实际计算表明在电子注 电压和电流分别为440kV 和350A 时,速调管的输出功率大于50MW,所得结果满足设计要求。     

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。     

大功率T/R组件的研究与设计

现代相控阵雷达系统对探测距离的要求越来越高,这就需要相控阵雷达系统中的关键部件T/R组件提供更大的输出功率,但单个GaAs功率芯片的输出功率的提高较为缓慢。文章介绍了一种通过功率合成的方法来大幅提高单个组件输出功率的设计方法,可将单个组件的输出功率提高到百瓦级,同时通过合理的时序嵌套设计来保证大功率组件的安全工作。将设计结果应用于实际产品,制作出大功率、低噪声的T/R组件,应用于某重点型号雷达系统的研制。     

基于两级功率变换拓扑的高效电源模块应用

Synqor电源模块是一种高效率、高可靠的DC—DC变换器模块。文中对其工作原理、设计特点进行了分析和叙述,介绍了电源模块并联的一些使用方法,并给出了应用实例。实验结果表明,该电源模块的拓扑结构与正激拓扑结构相比,具有导电损耗小,电路动态性能好等特性;其并联使用时,满载效率可达86％。     

X波段宽带慢波延迟线设计

提出了一种工作在X波段的宽带慢波延迟线设计方法,介绍了慢波延迟线的基本概念,利用电磁仿真软件优化枝节的长度、间距、线宽及弯角的布局,实现小型化结构,提高宽带性能。仿真分析和实验结果表明:对比传统走线形式,最终获得蛇形慢波延迟线的延时效率达到200% ,端口反射系数<-25 dB,带内相位线性度<8度。