Корольов А Н, Климова А В, МалищікВ М, Манченко Л В, Пчелін В А, Трегубов В Б

ФГУП НПП «Исток»

Вокзальна 2а, м Фрязіно, 141190, Росія тел : (495) 4658620, e-mail: solidstate10@mailru

ундом ТК8-А Модуляторні відсіку не герметизований і друкована плата захищена лаком УР-231

Безпосередньо підсилювальна частина складається з блоку вхідних каскадів, блоку проміжних каскадів і блоку вихідних каскадів

Рис 1 Фотографія модуля Fig 1 Module appearance

Анотація – Для Двосантиметровий діапазону довжин хвиль розроблений потужний твердотільний імпульсний підсилювач з вихідною потужністю 9-11 Вт і посиленням близько 38 ^ 40 дБ

I                                       Введення

У ВИХІДНИХ каналах перспективних РЛС розвідки наземних рухомих цілей необхідний твердотільний імпульсний підсилювач з вихідною потужністю близько 10 Вт, що працює в двухсаніметровом діапазоні довжин хвиль, що має малі габарити (враховуючи також джерела живлення) і високу надійність До початку розробки величина вихідної потужності, отримана на вітчизняних GaAs польових транзисторах в зазначеному діапазоні частот, не перевищувала 200 мВт Мається повідомлення про розробку в фірмі «Miteq» (США) підсилювача в смузі частот F = 16,25-17,25 ГГц, Рвих> 4 Вт [1]

Далі увазі читачів будуть представлені результати, отримані при розробці у ФГУП НПП «витік» потужного імпульсного твердотільного підсилювача, що працює в діапазоні частот 15,9 – 16,4 ГГц і має вихідну потужність 9 ^ 11 Вт при посиленні 38 ^ 40 дБ

II                              Основна частина

Модуль (рис1) являє собою металевий герметизований корпус з упаяними коаксіальними переходами входу НВЧ і управління модулятором типу СРГ-50-751, хвилеводним виходом перетином 16×4 мм, коаксіальними вводами управління аттенюатором, виходу схеми контролю функціонування (СКФ) і виходу детектора Харчування «-5 В» і «+9 В» подається через фільтри КРПГ 433553001-01 Модуль складається з двох відсіків в одному розташовані СВЧ вузли на гібрідноінтегральних схемах, в іншому – модулятор У модуль з коефіцієнтом посилення 40 дБ входять

7 підсилюючих каскадів З метою придушення самозбудження блоки вхідних, проміжних і вихідних каскадів розділені вентилями Крім того, харчування на затвори кожного каскаду подається через гермовводи типу КРПГ433434005, також через гермовводи живляться стоки кожного каскаду від модулятора Гермовводи виходять в пази дна корпусу і зєднані зовні відповідної шиною живлення На кришку СВЧ відсіку наклеєний поглинач Для регулювання вхідної потужності в модуль вбудований керований аналоговий аттенюатор зі змінним ослабленням 2 ^ 13 дБ Для виключення впливу навантажень і збереження фазових характеристик атенюатор вхідного сигналу по входу і виходу розвязаний вентилями Сигнал з детекторної секції, розташованої на виході НВЧ відсіку, через гермоввод надходить на вхід СКФ і посилюється до рівня ТТЛ Кришка СВЧ відсіку приклеюється до корпусу компа

21 Перший відсік вкпючает в себе три підсилювальних каскаду Перший і другий каскади виконані з використанням одиночних транзисторів ФГУП НПП «ІСТОК» з шириною затвора 300 мкм, третій каскад-балансний на мостах Ланге на таких же транзисторах Для зменшення паразитних складових висновків транзистора і зменшення температури монтажу застосовані балкові висновки [2] Сумарний коефіцієнт посилення блоку вхідних каскадів 20дБ, нерівномірність Кр не перевищує 1 дБ, споживаний струм 280 .. 300 мА Для стійкої роботи блоку введені стабілізуючі резистори в ланцюзі харчування затворів і стоків

Блок проміжних каскадів складається з двох балансних каскадів на транзисторах ФГУП НПП «ІСТОК» з шириною затвора 1200 мкм Перший каскад підсумовує потужність двох транзисторів, другий

– чотирьох Підсумовування потужності в другому каскаді двоступенева: перша ступінь являє собою модифікований міст Вілкінсона, друга ступінь – міст Ланге Ланцюги живлення, фільтрації, розвязки аналогічні вхідним каскадам Транзистори також монтувалися за допомогою балкових висновків, як і у вхідних каскадах Вихідна потужність каскаду з двома транзисторами 600 .. 700 мВт з чотирма – 1200 мВт Споживаний струм блоку проміжних каскадів 1,8 А

У блок вихідних каскадів входять передвихідний і вихідний каскади, розвязані вентилем Передвихідний каскад включає в себе потужний транзистор ФГУП НПП «ІСТОК» складається з 8 секцій з шириною затвора 1680 мкм кожна, схеми узгодження на підкладках з високою діелектричної проникністю, суматори – подільники, фільтри харчування, розвязки по постійному струму У вихідному каскаді підсумовується потужність двох транзисторів з симетричним сумматором – дільником Вілкінсона Ланцюги підсумовування-ділення моста виконують також функцію узгодження Споживаний струм блоку вихідних каскадів 6 А

Основний електричний параметр модуля – величина вихідної потужності Р вих при тривалості керуючої модуляції τ = 15 мкс і шпаруватості Q = 10 для 6 зразків наведена в таблиці

F, ГГц

15,89

16,0

16,1

16,2

16,3

16,39

1

Рвих,

Вт

11,6

11,4

11

11,34

11,0

10,75

2

10,0

9,8

10,0

10,0

10,0

9,6

3

9,2

9,9

10,4

10,4

10,3

9,8

4

9,0

9,7

10,0

9,8

9,3

8,75

5

10,2

10,6

10,6

10,6

10,3

9,8

6

9,8

10,3

10,5

10,5

9,8

9,1

Нерівномірність Кр в будь-якій частині діапазону не перевищує 0,3 дБ в смузі 100 МГц Підсилювач стійкий, рівень позасмугових складових від

0, 3 кГц до 26,5 ГГц не перевищує 70 дБ щодо вихідного сигналу

Амплітудні і фазові шуми модуля при відбудові 5 кГц не перевищують величин -135дБ/Гц і -120дБ/Гц відповідно Придушення вхідного сигналу в паузі між імпульсами не менше 70 дБ за рахунок загасання, що вноситься підсилювальними каскадами за відсутності напруги на стоках (у паузі)

Скос вершини обвідної СВЧ вихідного сигналу не перевищує 6%, затримка переднього і заднього фронту обвідної СВЧ щодо задає імпульсу модулятора харчування 70 нс і 150 нс відповідно Тривалість фронту вихідного СВЧ імпульсу 40н-60 ні, тривалість спаду зон-40 ні

III                                  Висновок

Розроблено імпульсний твердотільний підсилювач, що працює в смузі частот 15,9-16,4 ГГц з вихідною імпульсною потужністю 9н-11 Вт і посиленням 38н-40 дБ СВЧ частина модуля використовує тільки власну елементну базу ФГУП НПП «ІСТОК» Отримана величина вихідної потужності більш ніж на порядок перевищує значення, досягнуті на сьогоднішній день промисловістю Росії

IV                           Список літератури

[1] ССРА9092-10 AECHERCOMM США Каталог 2005

[2] Вивідна рамка для НВЧ і КВЧ напівпровідникового приладу Патент РФ № 2191492 Пчелін В А, Іовдальскій В А

TWO CENTIMETER WAVE LENGTH BAND HIGH POWER PULSE SOLID-STATE AMPLIFIER OF R&ampPC «ISTOK»

Korolev AN, Klimova AV, Malyshchik V М, Manchenko LV, Pchelin VA, Tregubov VB Federal State Unitary Corporation R & PC «Istok» Vokzainaya 2a, Fryazino, 141190, Russia Ph: (095) 4658620, e-mall: solldstate10@mallru

Abstract – High power pulse solid-state hybrid amplifier has been developed for two centimeter wavelength band Applied at module design have been all HF components of R&ampPC «Istok» Amplifiers show 38^40 dB gain and output power 9^11 W at modulation time τ = 15 μs and relative pulse duration Q = 10 Amplitude and phase noise is less than -135 dB/Hz and -120 dB/Hz accordingly at 5 kHz frequency shift Gain nonuniformity is less than 0,3 dB within 100 MHz band

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р