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《固态脉冲功率放大器脉冲波形顶降的研究_赵夕彬.pdf》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、集成电路设计与开发DesignandDevelopmentofIC固态脉冲功率放大器脉冲波形顶降的研究赵夕彬(中国电子科技集团公司第十三研究所,石家庄050051)摘要:针对固态脉冲功率放大器存在脉冲波形顶降问题,从功率放大器的基本原理构成出发,对引起脉冲顶降的三个主要方面进行了分析讨论:GaAs晶体管脉冲调制开关电路、Si微波脉冲功率晶体管自身顶降以及功率晶体管的匹配电路,通过理论推导指出了脉冲顶降产生的原因,结合设计制作固态功率放大器时常出现的脉冲顶降问题,提出了解决办法及改善途径,并通过实验进行了验证,使脉冲顶降得到了改善。关键词:脉冲功率放大器;微波脉冲晶体管;调制电路;脉冲波
2、形顶降中图分类号:TN722.75文献标识码:A文章编号:1003-353X(2009)04-0381-04ResearchofPulseWaveformDropofSolid-StatePulsePowerAmplifierZhaoXibinth(The13ResearchInstitute,CETC,Shijiazhuang050051,China)Abstract:Aimingattheproblemofpulsewaveformdropexistedinsolid-statepulsepoweramplifier,threemainreasonswereanalyzed,pul
3、semodulatedswitchcircuitofGaAstransistor,theinherentdropofSimicrowavepulsetransistorandthematchingcircuitofpowertransistor.Accordingtothetheoreticdeductionandtheproblemsofpulsewaveformdropencounteredduringsolidstatepoweramplifierdesign,themethodforimprovingwasvalidated,andtheperformancewasenhanc
4、edusingthemethod.Keywords:plusepower-amplifier;microwavepulsetransistor;modulatedcircuit;pulsewaveformdropEEACC:1220;2560J器脉冲顶降要求在5%或0.3dB以下。0引言脉冲顶降一直是比较关注的问题,本文仅从[1]固态脉冲功率放大器是发射机的关键部件,GaAs晶体管脉冲电源调制电路、Si微波脉冲晶体其稳定性不只体现在无自激振荡、工作稳定、杂散管热效应方面和功率晶体管匹配电路三方面对固态较好、温度特性变化较小等方面,更重要的是体现脉冲功率放大器的脉冲顶降问题进行分析探讨。
5、在对输入信号放大后是否引起各个参数指标的恶1固态脉冲功率放大器基本工作原理化,功率放大后的脉冲包络是否正常,频谱特性是否纯净、稳定。发射机系统的发射功率、稳定性、原理框图如图1所示,微波小信号放大一般采频谱特性、上升沿、下降沿和时间抖动等都直接与取A类工作的GaAs晶体管进行功率放大,为了降检波包络的脉冲顶部降落(顶降)有关。其大小直低晶体管功耗提高放大器工作效率,GaAs晶体管接影响峰值功率和平均功率,影响放大器的幅度和工作时普遍采取电源调制,即采用脉冲开关电路对相位稳定性;脉冲包络的顶降若有振铃或波动,会漏极进行调制(也有调制栅极,与调制漏极电路相对放大器的改善因子和脉间相噪稳定性
6、造成影响,比不可靠)。脉冲开关电路的主要作用是为负载对于发射机的正常工作产生较大的影响。脉冲顶降(FET晶体管)提供性能指标合乎要求的调制脉冲形成的原因较多:脉冲调制开关电路、Si微波功率电源,把电源的直流功率通过脉冲调制形成负载上晶体管本身顶降、微波功率晶体管输入输出匹配和所要求的具有大电流驱动能力的调制脉冲电源。对激励信号大小等因素。通常情况下,脉冲功率放大于放大后的微波脉冲信号,常采用Si微波脉冲功April2009SemiconductorTechnologyVol.34No.4381赵夕彬:固态脉冲功率放大器脉冲波形顶降的研究率晶体管对其进行放大,Si微波脉冲功率晶体管C上,
7、一方面由于脉冲开关电路中不可避免地存在有类工作,可以直接对脉冲调制后的微波信号进行功寄生参量,例如分布电容、引线电感等,而其上的率放大。主要由三部分构成(图1)。电压、电流又是不能突变的,这就使得脉冲开关电路不可能输出理想的矩形调制脉冲,容易出现脉冲顶降和振铃;另一方面由于微波脉冲功率晶体管自身顶降特性,例如晶体管的增益特性、热特性、饱和深度以及直流工作点等均可以使微波晶体管工作时产生顶降;同时,电路设计中需要对微波晶体管进行阻抗匹配,不论是采
