А.М. Прищенко1, В.Н. Шацкий2

1,2 ФГУП «РНИИРС» (г. Ростов-на-Дону, Россия)

2 vitaliyfgup@mail.ru

Постановка проблемы. Повышенные требования к составным частям передающих трактов радиотехнических систем зачастую превышают возможности существующей элементной базы. Данная проблема особенно актуальна при проектировании выходных усилителей мощности радиопередающих систем на основе СВЧ монолитных интегральных схем. Мощность единичного монолитного транзистора, как правило, не превышает единицы ватт, и ограничена как используемой полупроводниковой технологией, так и сложностями, связанными с нагревом транзистора, его согласованием и прочими технологическими ограничениями. В этом случае применение схем суммирования выходной мощности единичных транзисторов становится основным решением задачи улучшения характеристик передающих устройств.

Цель. Повышение уровня выходной мощности усилительных устройств миллиметрового диапазона длин волн.

Результаты. Разработанные конструкторские решения по построению устройств суммирования мощности (УСМ) с объемным суммированием мощности на основе волноводного радиального сумматора с участками П-образных волноводов, возбуждающих конический коаксиальный трансформатор, позволяют при сохранении допустимого теплового режима увеличить плотность размещения усилительных ячеек и, соответственно, повысить уровень выходной мощности, а также обеспечить возможность замены отдельных усилительных ячеек.

Практическая значимость. Разработанные рекомендации по построению многоканального УСМ Ka-, Q-, V-, E-, W-диа­пазонов с повышенным уровнем выходной мощности могут быть использованы при создании и совершенствовании выходных усилителей мощности радиопередающих систем.

Прищенко А.М., Шацкий В.Н. Особенности построения сумматоров мощности миллиметрового диапазона с повышенным уровнем выходной мощности // Успехи современной радиоэлектроники. 2024. T. 78. № 7. С. 75–84. DOI: https://doi.org/10.18127/ j20700784-202407-08

1. Сечи Ф., Буджатти М. Мощные твердотельные СВЧ-усилители / Пер. с англ. В.О. Султанова / Под ред. А.А. Борисова. М.: Техносфера. 2015. 416 с.
2. Алыбин. В.Г, Семочкин А.С. Бортовые твердотельные СВЧ-усилители мощности будущего для командно-измерительных работ // Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. 2016. Т. 3. № 3. С. 89–97.
3. Коколов А.А., Бабак Л.И. Схемы сложения мощности для монолитных интегральных СВЧ-усилителей // Доклады ТУСУРа. Ч. 2. 2011. № 2 (24).
4. Кищинский А.А. Сверхширокополосные твердотельные усилители мощности СВЧ-диапазона: схемотехника, конструкции, технологии // Электроника и микроэлектроника СВЧ. 2018. С. 4–13.
5. Любченко В.Е., Калинин В.И., Котов В.Д., Радченко Д.Е., Телегин С.А., Юневич Е.О. Суммирование мощностей микрополосковых антенн-генераторов в резонаторе, встроенном в диэлектрическую подложку // Журнал Радиоэлектроники. 2017. № 4.
6. Пшеничкин А.С., Сучков А.В. Распределительно-суммирующие системы твердотельных передающих устройств современных РЛС // Т-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2020. Т. 14. № 12. С. 33–44.
7. Javadi-Bakhsh H., Faraji-Dana R. A wideband twenty-element microwave spatial power combiner // Scientia Iranica. 2014. № 21 (3). P. 853–860.
8. Патент России № 2109373. Делитель-сумматор СВЧ-мощности / Голицын М.В., Добкин Г.В., Жильцов В.А., Зубков В.Л., Карцев Ю.А., Лисин А.В., Матвеев Ю.Н., Сковорода А.А., Табаков А.В. 1998.
9. Патент России № 2484558. Устройство радиального усиления мощности с компенсацией фазового разброса усилительных каналов / Фрейсс Жан-Филипп (FR), Денуаль Жан-Мишель (FR), Педен Ален (FR). 2013. Бюл. № 16.
10. Деркачев П.Ю., Кондрашова Н.С., Мануилов М.Б. Электродинамические характеристики фазированной антенной решетки миллиметрового диапазона с распределительной системой на радиальном волноводе // Антенны. 2012. № 9. С. 55–61.
11. Патент России на полезную модель № 189022. Твердотельный усилитель СВЧ с пространственным суммированием мощности / Косогор А.А., Шлаферов А.Л., Прищенко А.М., Иванов С.В., Хмара Е.В., Шацкий В.Н. 2019.
12. Бойко К.В., Иванов С.В., Прищенко А.М., Хмара Е.В., Шацкий В.Н. Усилитель с пространственным суммированием мощности Q-диапазона частот // В Сб. трудов XXVI Международной научно-технической конференции 29 сентября – 1 октября. Воронеж. 2020. Т. 6. С. 172–182.
13. Klopfenstein R.W. A transmission-line taper of improved design // IRE. 1956. № 44 (1). Р. 31–35.
14. Kajfez D., Prewitt J.O. Correction to a transmission-line taper of improved design // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1973. P. 364.