Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2024
Идентификатор DOI: 10.18127/j20700784-202411-09
Ключевые слова: power amplifiers, microwave power combining, Q-band range, efficiency, waveguide combiners, усилители мощности, суммирование СВЧ-мощности, Q-диапазон, кпд, волноводные сумматоры
Аннотация: Постановка проблемы. Важнейшим элементом современных спутниковых станций связи (ССС), работающих в миллиметровом диапазоне длин волн, является усилитель мощности (УМ). С развитием элементной базы все большую популярность набирают твердотельные УМ по сравнению с УМ на лампах бегущей волны или обратной волны благодаря своим преимущесПоказать полностьютвам по электрическим характеристикам, средней наработки на отказ и технологичности [1]. При этом технологичности усилителей Q-диапазона частот высокой мощности необходимо уделять особое внимание, так как такие устройства будут состоять из множества СВЧ-узлов, качество соединений которых между собой должно обеспечивать передачу электромагнитной энергии с минимальными потерями. Одним из узлов, который должен обеспечить такую передачу, является делитель/сумматор СВЧ-мощности. К нему предъявляются высокие требования в части степени его повторяемости, технологичности, возможности серийного производства, а также к электрическим характеристикам: развязке между входами, минимальным потерям и коэффициенту стоячей волны входов [2,3]. Поиск оптимальной конструкции, сочетающей данные требования, на сегодняшний день является актуальной задачей. Цель. Выполнить расчетное и экспериментальное сравнение достижимых параметров существующих волноводных схем сложения СВЧ-мощности, а также произвести выбор и экспериментальную апробацию схемы суммирования для построения УМ в диапазоне 42,5-45,5 ГГц. Результаты. Проведен анализ эффективности и технологичности различных конструкций суммирования мощности на основе волноводных сумматоров мощности. Описаны конструкции и выполнено сравнение характеристик четырех типов выходных каскадов, построенных по различным схемам суммирования мощности в диапазоне частот 42,5-45,5 ГГц. Приведены конструкция и характеристики сумматора с распределительной системой УМ миллиметрового диапазона. Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы разработчиками при создании распределительных систем УМ миллиметрового диапазона волн для повышения КПД. The most important device of modern millimeter wavelength range satellite communication stations is a power amplifier. With the development of electronic components, solid state power amplifiers are gaining popularity over traveling-wave-tube amplifier due to their advantages in electrical performance, MTBF and manufacturability [1]. But it’s necessary to pay attention to the manufacturability of such high-power Q-band range amplifiers, as such devices will consist of a lot of microwave components, the quality of connection of which should ensure the transmission of electromagnetic energy with minial losses. One such component is a microwave power divider/combiner. It’s subject to high demands in terms of its manufacturability, serial production capability and electrical characteristics [2,3]. Finding an optimal design that combines all these requirements is currently an urgent task. Comparison of achievable parameters of existing microwave power combining schemes, as well as the selection and experimental validation of the combining scheme for the construction of a power amplifier operating in the frequency range of 42-45 GHz. The obtained results can be used by designers in the development of Q-band range power amplifiers, to increase the efficiency of the system.
Журнал: Успехи современной радиоэлектроники
Выпуск журнала: Т. 78, № 11
Номера страниц: 76-84
ISSN журнала: 20700784
Место издания: Москва
Издатель: ООО "Издательское предприятие редакции журнала "Радиотехника"