Венгер А. П., Медіна X. Л., Чавес Р., Веласкес А. Departamento de Electronica у Telecomunicaciones Centro de Investigation Cientffica у de Education Superior de Ensenada Km. 107 Carretera Tijuana-Ensenada, 22860 Ensenada В. C.

MEXICO

Phone. 52 (646)175-0555, fax: 52 (646)175-0554,

E-mail: avenger&.cicese. mx. jmedina&.cicese.mx, http://www. cicese. mx


Анотація У доповіді представлені результати дослідження нового СВЧ транзисторного підсилювача з поліпшеними робочими характеристиками в L-діапазоні. Підсилювач був побудований з використанням нових принципів посилення на основі теорії однополюсного відбивного підсилювача. Результати експерименту показують, що цей клас підсилювачів, що використовує тільки один транзистор, споживає меншу потужність, має більший коефіцієнт передачі і більш низький коефіцієнт шуму в порівнянні зі звичайним однокаскадні підсилювачем, що дозволяє використовувати його для посилення в міліметровому діапазоні хвиль. Дослідження підсилювача показало наступні характеристики в L-діапазоні:

– Коефіцієнт посилення 20 дБ для> 2% f0,

– Коефіцієнт шуму менше 0,5 дБ при температурі 290 К,

– Мала споживана потужність по постійному струму (менше 0,5 мВт).

I. Вступ

Характеристики звичайного СВЧ транзисторного підсилювача на проходження досить добре вивчені і, в основному, залежать від матриці розсіювання та шумових параметрів використовуваного транзистора. В деяких випадках альтернативою даного підсилювача може бути транзисторний підсилювач працює на віддзеркалення. Вперше варіант такого підсилювача на польовому транзисторі був запропонований в 1979 році [1]. Він містив у ланцюзі стоку реактивну навантаження і мав глибоку позитивний зв’язок зі входом. Головним недоліком цієї схеми є його нестійкість в роботі, що залежить від різних факторів.

II Теорія

Нами пропонується новий варіант відбивного підсилювача, схема якого представлена ​​на рис.1.

Рис. 1. Схема підсилювача потужності Fig. 1. Diagram of power amplifier

ДЕСЯТІВАТТНИЙ ТРАНЗИСТОРНИХ ДІСКРЕТНОУПРАВЛЯЕМИЙ ЗА РІВНЕМ ПІДСИЛЮВАЧ ПОТУЖНОСТІ 1-ДІАПАЗОНУ

Андрусенко Н. І., Гузь В. І., Ліпатов В. П., Нікітенко Ю. Г., Ткаченко В. П. НДІ «Квант-Радіолокація» Київ 03150, Україна Тел., Факс: 220-97-54; e-mail: kvant_rs@ic.com.ua

УМ живиться від джерел живлення +15 В і мінус

12,6 В, при цьому у вузлі А6 формуються живлять напруги для подачі на окремі вузли УМ, у тому числі на панель контролю (ПК), з індикацією включених джерел живлення відповідними світлодіодами. Час передачі і прийому регулюється імпульсом запуску.

Основною трудністю, яку довелося подолати в даній розробці, крім отримання стабільності в роботі в умовах кліматичних і механічних впливів, є усунення спотворень ЧС сигналу, викликаних амплітудно-фазової конверсією (АФК) підсилювача, при корисної кутовий модуляції вхідного сигналу одночасно з керуванням потужністю сигналу в великих межах при роботі в діапазоні частот, яка визначається смуговим фільтром Z1.

Відомо, що при ЧС несучої має місце паразитна амплітудна модуляція (ПАМ), яка залежить від методу модуляції [2]: при прямому методі ЧС форма ПАМ відповідає формі модулюючого сигналу (МС) і при прямокутному МС має форму стрибка з фронтом, що визначаються фронтом МС і смугою УМ. При непрямому і комбінованому методах ФМ (КМЧМ) форма ПАМ експонента з крутизною фронту, яка визначається постійною часу інтегруючої ланцюга (ІЦ), встановленої на вході фазового модулятора ЧС генератора.

При АФК, що дорівнює 5 ° / дБ, і ПАМ, рівної 1 дБ, виникає паразитна ФМ (ПЧМ), рівна АГп= Аф (рад) / 2лтфр (с), де Лер зміна фази; ТфРфронт огинаючої ПАМ при ЧМ. Так, наприклад, при прямому методі ЧМ і ТфР = 0,1 МКЕ Afn = 5 ° / дБ-1 дБ/57, 3 ° -6,28-0,1-10 ‘6 s 140 кГц, а при непрямому методі ЧС або КМЧМ з постійною часу ІЦ Т = 6,8 МКЕ ТфР = 20 МКЕ і Afn = 5 ° / дБ-1 дБ/57, 3 ° -6,28-20-10 ‘6 s 0,7 кГц, що набагато менше, ніж при прямому методі ЧС.

При управлінні потужністю стрибком ПЧМ зростає як при ПАМ.

Наводимо технічні характеристики УМ:

– Діапазон частот I-діапазон (конкретне значення підсилюються частот визначається використовуваним фільтром Z1);

вихідна потужність> 12 Вт, коефіцієнт посилення> 30 дБ, коефіцієнт шуму підсилювача <10 дБ (при нульовому ослабленні аттенюатора);

– АФК <5 ° / дБ.

Рівень регулювання вихідної потужності:

– Дискретно 20, 30, 45 дБ;

– Дискретно через (5 +1) дБ від 0 до 45 дБ аналоговим сигналом АРМ;

коефіцієнт корисної дії> 10% (споживаний струм від джерела +15 В <8 А, по джерелу-12, 6 В <0,1 А).

Габаритні розміри: 100x220x310 мм.

Діапазон робочих температур: від мінус 10 ° С до +40 ° С.

III. Висновок

Підсилювач потужності призначений для використання в системах зв’язку та локації з кутовою (частотною) модуляцією несучої, а також в інших телекомунікаційних системах. Підсилювач пройшов всі види кліматичних і механічних випробувань, освоєно у серійному виробництві. Можливі поставки за договорами.

IV. Список літератури

DECAWATT TRANSISTOR DISCRETELY CONTROLLED ON LEVEL POWER AMPLIFIER OF l-BAND

Andrusenko N. I., Gouz V. I., Lipatov V. P., Nikitenko J. G, Tkachenko V. P.

SRI “Kvant Radar Systems”

Kiev-03150, Ukraine Tel., fax. 220-97-54; e-mail: kvant_rs@i-c.com.ua

Abstract Presented in this paper are the results of design of l-band microwave power amplifier with electrical control of output signal level. Its brief specifications are given.

I.  Introduction

Generating microwave power in l-band of the order of 10 W and more in continuous mode or in impulse mode with the small off-duty factor (Q>1,1) on semiconductor devices is the hard technical problem which rises at necessity of power level control in wide range with required accuracy and linearity.

II.  Main part

The functional diagram of power amplifier (PA) with discretely controlled level is presented in fig. 1.

Amplified signal comes to coaxial input X1of PA (in particular, frequency manipulated (FM) microwave signal). From preamplifier PA1 (unit A1) output FM signal comes to microwave attenuator, and after amplification in unit 4 PA2 it comes to the output stage РАЗ (unit A5) on power transistors. This stage contains a circuit, which controls the permissible temperature of transistor case. When the temperature is higher than the permissible value, interruption of PA supply occurs. The signal from the output of doorknob transformer W1, previously amplified in РАЗ, comes to the waveguide bandpass Z1 and through ferrit circulator WC1 comes to the output XT1 of PA (waveguide 23×10 cm).

A portion of signal power comes to the device of output power control (A7) through the directed coupler W3 and then to the input of automatic power control system A8.

The main difficulty during development, except the problem of climatic and mechanical stability, is elimination of FM signal distortion caused by amplitude-phase conversion (APC) at effective angular modulation of input signal simultaneously with signal power control in wide range.

Performance specifications of the amplifier:

frequency band l-band;

output power > 12 W;

gain factor > 30 dB;

noise factor of amplifier < 10 dB;

–     APC < 5°/dB.

Control level of output power: discretely 20, 30, 45 dB;

discretely per (5±1) dB from 0 to 45 dB by analog signal of automatic power control.

III.  Conclusion

Power amplifier is used in communication and location systems with angular (frequency) modulation of carrier and in other telecommunication systems. Amplifier has passed all types of climatic and mechanical tests and is being produced serially. Offers of purchase are accepted.

[1] Гузь В. І., Ліпатов В. П. та ін Удосконалення широкодіапазонний приймальні і приймально-передавальної бортової апаратури. Праці 1-го Міжнародного радіоелектронного форуму “Прикладна радіоелектроніка. Стан і перспективи розвитку. МРФ-2002 », Україна, Харків, 2002, с. 407-410.

[2] Верещагін Є. М., Нікітенко Ю. Г. Частотна і фазова модуляція в техніці зв’язку. М.: Связь, 1974.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.