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《L波段雷达固态功率源_陈振成》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、L波’段雷达固态功率源。目前固态功率源用在L波段窄脉冲雷达中是能取得经济效益的单个平衡晶体管(例如,CTC12刊P40。)采用推挽电路技术能豹充分发挥L波段平衡晶体管高功率电。平的优越性,。一个平衡品体管包含有两个晶体管芯片它们封装在一个管壳内其中的一个芯片在相位上与另一个芯片相差“、,,。180而}点是射频接地的如果,保持很好的平衡总是存在一,一个虚个零射频电位中收瑕接。地,点山于平衡粼体管在派;fJ立上“,两边相差180所以输入和输:。出负{凭阻如口勺是串联组合图1衷明,平衡粼:“体管输入—输-”“一”的阻抗入及输出一输出一比等效的单端品体管输入及输出。阻杭大四倍当研
2、制一个较大的单{,,端}、体竹时增加的芯片是并图l}胜抗的串联与并联联组合的,对匹配而言就显得阻。如乞较低,,:平衡{}体竹阻杭较高显示出许多优点1.阻杭匹配网络上的损耗较小,这意味着增益较大和效率较高:.2电路不太严格意味着在制造上不成tI题;.;3频唁公较宽4.输出功率比相同阻扣议白单端晶体管大6分贝。另外,采用推挽电路还有两个理由:1.虚,,程接地点存在于晶体管管壳内部从而减少了有效的公共引线电感并提高。了可靠性和效率2.推,。挽工作抑制了偶次谐波使书;输出滤波问题容易解决由于偶次谐波不消耗,。功本所以效率也得到了提高ose..JP}1JJohnsonandDavi
3、d5Wisherd"SolidState7`)二croranaar,erowaveourna,ugustPfL一日dRdMiJlA1980,PP.叭~洲(陈振成译毛仁麟校)一73由于脉,冲型的L波段雷达通常使用较低占空比与获得极高输出功率相关的散热问,。题就大大缓和而极低的阻抗电平则成为限制的因素阻抗电平较高的推挽工作方式使。得功率电平有可能明显提高脏冲应用,。在雷达应用中投射到目标的平均功率是最重要的参数之一一些系统要求宽脉冲。(1~2毫秒)和高占空比(10~20多)而另一些系统则要求窄脉冲(5~50微秒)。。和低占空比(5、10拓)要求窄脉冲的系统当采用全固态功率源时
4、就有实用意义目,40瓦,前最窄的脉冲晶体管能豹输出平均功率40瓦(峰值功率为)而宽脉冲晶体管。,,至多只能输出20瓦(峰值功率100瓦)宽脉冲部件可以提供更大的平均功率然而。在雷达系统中不太采用占空比大于20形的,。窄脉冲晶体管是为窄脉冲应用而设计的而宽脉冲晶体管是为连续波应用设计的,,。,在特殊设计中由于管芯热时间常数相当大因而获得高的峰值功率图2示出当脉宽,7拓,,为10微秒时结温仅上升到连续波工作结温的而脉宽为2毫秒时其结温可达。这不就意味着在不超过额定结温下窄脉冲所能获得的功率可到连续波工作结温的80形?大10倍吗旋秘橱铂省娜即印匆除履隆嚷冲、入勺h叱Z夕加功辛的
5、时何妙,微抄妙峨,石厂履`今)~.,P图2时间从零开始馈加连续波信号时2z里P4。。1.图3CTC1在3千兆赫和晶体管的热响应特性:脉冲晶体管的最大功率输出容量是由下列几个参数决定的。;l晶体管芯片的饱和特性。;2晶体管芯片的热响应时间.3;功率分布或整个晶体管芯片热斑的扩大苦、,原文图中未加5040和30伏疑漏译者注—脉冲占空比晶体管效率。只只伏答乃比新执器I平均功率耗散i。,通过采用低占空比和窄脉冲是容易确定晶体管芯片的饱和特性P在器件的额定电压和结温限制了绝对的最大。。输出功率结上达到的温度与脉冲宽度以及晶体管的热响应时间有关另一种限制是整。,个芯片表面上的功率分布
6、或热斑扩大的情况晶体管工作得越接近击穿电压极限其热。。一“”斑就扩大得越快脉冲降落量是表示存在热斑的一种较好方法个无热斑的结相应0.2。,地要求小于分贝的脉冲降落(其管壳法兰温度为30℃)一般地说在整个温度,。.5。.、范围内脉冲降落要小于分贝脉冲降落大于05分贝通常表示有热斑两个芯片之间功率不平衡或者功率耗散过大。〔见图4(a)〕食坪曦誉ǎ悠仗性
7、〔少泰湘玻揪梦图4(b)结温a图4()CTC1214P400在1300兆关赫输出功率随脉冲宽度的变化、、甲甘百占响甘力”口肠月.力口脉冲占空比晶体管效率热阻以及确衡茜。松功率输出限定了结上的平均功率耗散这欲瑞产。个平均功率耗散
8、可以用来计算平均结温图4b()示出了脉冲期间的瞬时温度上升吧公)考树情况。柳别畅蚤收口..曰.目困....口。二/占4平衡晶体管特性户0十l·乙1214P40D是一种新型的窄脉冲平衡、。和,它欺牢晶体管在整个L波段雷达频段能提供伽.。图5平衡与单端录体管性能比较大于40瓦的输出功率`,-原文没有P4o。疑漏一一译者注。图比较了平衡设计晶体管与单端器件的性能晶体管构造此较。图为波段平衡晶体管与单端器件相比较的原理图和照片图和原理图。。中的各个电感是器件内部一组金属林引线而图中示出的电容是型的在复杂性图典型的单端器件的内部形式图平
