国创浅谈什么是固态高功放

2022-05-05
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  固态高功放是固态高频功率放大器的简称,应用先进的微波单片集成电路和优化设计的微波网络技术,可将多个微波功率器件、低噪声接收器件等组合成固态发射模块或固态收发模块。

  固态发射机通常由几十个甚至几千个固态发射模块组成。随着砷化镓固态技术和功率合成技术的发展,固态高功放(SSPA)具有优越的互调性能、功耗低、频带宽、体积小、重量轻、维护成本低、寿命长、稳定可靠等特点,在无线电测控设备中,使用SSPA取代以前的速调管放大器(KPA)或行波管放大器(TWTA)是发展趋势。

  通常固态高功放由输入/输出组件、电源组件、功放模块、内置微处理器、风冷系统等构成,可实现射频输入输出取样检测,反射功率监测;设有输出隔离器,以便高驻波比时进行保护;微处理器监控系统可实时监测固态功放工作状况,提供友好强大的用户操作界面;SSPA的主要部件——功放模块则由多个微波器件砷化镓GaAs场效应晶体管并联组成,该类场效应管属于电压控制的单级设备,热稳定性良好,但热传导性差,击穿电压较低,因而输出功率受到一定的限制,使用中为使功放获得较大的功率输出,常采用功率合成技术。固态高功放就是由多个晶体管进行功率合成达到所需输出功率,其中个别晶体管的损坏,输出功率会减少,但不影响放大器继续工作。如一个200W的固态高功放,由四个60W的管子进行功率合成,其间每个60W的管子又是由多个场效应管并联合成。

  衡量一个高功放的性能,主要有工作频率范围、额定输出功率、输出功率调节范围、增益稳定性、增益变化、增益斜率、输入/输出线性度、幅相变换(AM/PM)、三阶交调(IMD)、谐波和杂波、相位噪声、群时延、输入驻波比、输出驻波比、负载驻波比、可靠性等指标。

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