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。     

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.     

大动态范围增益可控固态放大器系统的实现

针对雷达发射多波束的需求,研制了一套基于氮化镓高电子迁移率晶体管三代半导体器件的增益可控固态放大器系统。描述了系统中微波放大模块、幅相控制和相位补偿的实现方案,分析了功率放大器栅极电压与放大器增益和输出信号相位的关系。通过幅相控制电路实现发射通道输出信号幅度和相位快速转换,满足发射多波束的需求。经试验验证,研制的大动态范围增益可控固态放大器系统,提高了效率和工作带宽,解决了传统发射多波束系统中的问题。     

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。     

S波段宽带GaN芯片高功率放大器的应用研究

介绍了一种采用阻抗匹配技术和功率合成技术相结合的方法,利用4只GaN HEMT功率芯片研制成功的S波段宽带、大功率、高功率密度放大器。具体的技术途径是通过预匹配技术提高芯片输入阻抗,运用切比雪夫匹配法实现宽带阻抗匹配,优化隔离电阻增加合成支路间的隔离度,同时提高电路的稳定性。放大器最终实现的性能指标是:脉宽300μs,占空比10%,S波段30%相对带宽内脉冲输出功率大于65W,附加效率大于45%。由此进一步表明了此类GaN芯片高功率放大器相对于Si和GaAs功率器件放大器在带宽和功率密度等性能上具有较大的优势并具有广阔的工程应用前景。     

电源调制电路在T/R组件中的应用与分析

简述了电源调制电路在T/R组件中对抑制自激和应用在氮化镓(GaN)射频放大器中的重要作用,论述了p型金属氧化物-半导体(p-MOS)场效应晶体管和n型金属氧化物-半导体(n-MOS)场效应晶体管两种调制电路的原理,对两种电路特性进行比较,n-MOS在调制电压、电流和速度上优于p-MOS,但由于p-MOS电路简单,其在低功率应用中也被广泛使用。最后,对调制电路中出现阻尼振荡产生的原因进行分析,得到了通过调整外围参数进行优化的方法。     

宽带Chrip信号激励下功放数字预失真补偿

功率放大器(power amplifiers, PAs)会对输入的宽带线性调频信号(linear frequency modulated, LFM)引入幅度失真和相位失真,这将导致接收机脉冲压缩处理后的输出信号主瓣展宽,旁瓣电平抬高,从而恶化雷达距离分辨率甚至产生虚假目标。文中提出采用有限冲击响应滤波器(finite impulse response, FIR)模型对宽带LFM信号激励下的功放进行行为建模和数字预失真(digital predistortion, DPD)补偿。利用宽带测试平台对500 MHz 瞬时带宽LFM信号激励下峰值功率15 W 的S波段功放进行验证。实验结果表明,浅饱和和深饱和情况下FIR模型都能准确建模功放的失真特性,浅饱和情况下DPD能够补偿幅度失真和相位失真,而深饱和情况下只能补偿相位失真,经过DPD补偿脉冲压缩后的峰值旁瓣电平都明显降低。     

基于LDMOS 器件的幅度可调功放设计

LDMOS 具有高增益、高线性度、高可靠性、低成本等特点。本文利用LDMOS 功率管设计出一款S 波段工作在饱 和状态的新型幅度可调功放。通过改变LDMOS 功率管的漏压与栅源电压使输出功率有15dB 动态范围,可调精度±0.2dB。 较之线性功放,该功放有较高效率,它可以应用在多波束功率发射机或其他需要幅度加权的雷达发射机中,具有较高的 研究价值和应用前景。     

UHF高功率固态雷达发射机

介绍了一种UHF频段高机动、高可靠的高功率固态雷达发射机的组成情况。对650 W功率组件、功放电源及过工作比保护电路的设计等进行了具体分析,对影响固态雷达发射机可靠性的因素及提高其可靠性的方法作了较深入的探讨。     

射频大功率测量误差分析

通过对射频测量误差,尤其是在大功率条件下的测量误差进行了深入研究。从理论上详细分析了由于功率源和负载间失配而引起误差的机理,并通过实例对大功率条件下使用衰减器和定向耦合器两种测量方法引起的误差进行分析对比,结果表明:选择端口驻波小的器件和简化测试系统可以有效地降低测量误差,同时要求在工程设计时要尽可能减小输出驻波。