В. В. Леонидов1, А. С. Евстигнеев2, В. Ф. Синкевич3, А. И. Власов4

1–3АО «НПП «Пульсар» (Москва, Россия)
1,4 МГТУ им. Н. Э. Баумана (Москва, Россия)
1 leonidov@pulsarnpp.ru, 2 ase@pulsarnpp.ru, 3 sinkevich@pulsarnpp.ru, 4 vlasov@iu4.ru

Постановка проблемы. В современных импульсных радиоэлектронных передающих и приемопередающих модулях, особенно работающих в СВЧ-диапазоне, наблюдается переход от кремниевых биполярных транзисторов к транзисторам на основе нитрида галлия (GaN). Это обусловлено более высокой рабочей частотой, более высоким КПД, повышенными пробивными напряжениями и большей выходной мощностью. В предложенной ранее модели цифрового автоматического регулирования усиления для импульсных радиоэлектронных модулей рассмотрен усилитель мощности на базе биполярного транзистора, управление которым осуществляется с помощью цифрового устройства. В статье рассмотрены проблемы, возникающие при использовании подобного метода в усилителях на базе полевых GaN-транзисторов.

Цель. Адаптировать разработанный ранее метод цифрового формирования сигналов для импульсных радиоэлектронных модулей, основу которых составляют усилители на базе GaN-транзисторов.

Результаты. Показано, что в усилителях на базе GaN-транзисторов с цифровым формированием огибающей формирование фронта и спада выходного радиоимпульса необходимо осуществлять с помощью модулятора напряжения «сток-исток». Задание требуемой формы фронта и спада при этом осуществлено либо с помощью ШИМ-сигнала, либо с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП), напрямую управляющего силовым ключом модулятора. Отмечено, что цифровое автоматическое регулирование усиления на вершине радиоимпульса необходимо осуществлять путем регулирования напряжения на затворе усилительного транзистора с помощью ЦАП с целью поддержания тока стока усилительного транзистора на заданном уровне. Установлено, что регулирование выходной мощности в широком диапазоне выполнено путем ступенчатого переключения источников питания, каждый из которых оснащен собственным блоком накопительных конденсаторов.

Практическая значимость. Полученные результаты можно использовать при проектировании современных импульсных радиоэлектронных модулей, в основе которых лежат усилители на базе GaN-транзисторов.

Леонидов В.В., Евстигнеев А.С., Синкевич В.Ф., Власов А.И. Особенности применения метода цифрового формирования сигналов в импульсных радиоэлектронных модулях на базе GaN-транзисторов // Успехи современной радиоэлектроники. 2025.
T. 79. № 9. С. 15–19. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202509-02

1. Патент № 2711507 C2 (РФ). Цифровое устройство формирования огибающей выходных сигналов передатчиков радиолокационных систем / В.В. Леонидов, Г.С. Колчин, И.Б. Гуляев, А.А. Евстигнеев. 2020. EDN IJBIFI.
2. Леонидов В.В., Гуляев И.Б., Колчин Г.С. Модель системы цифрового автоматического регулирования усиления импульсных усилителей мощности на биполярных транзисторах для передающих модулей радиолокационных систем // Радиотехника и электроника. 2018. Т. 63. № 7. С. 758–762. DOI 10.1134/S0033849418070100. EDN XWLJBR.
3. Приложение 10 к Конвенции о международной гражданской авиации. Авиационная электросвязь. Т. IV. Системы наблюдения и предупреждения столкновений. Изд. 5-е. Июль, 2014.
4. Леонидов В.В., Синкевич В.Ф., Евстигнеев А.С. Цифровой метод корректировки амплитудно-частотной характеристики импульсных твердотельных радиоэлектронных модулей // Электронная техника. Серия 2: Полупроводниковые приборы. 2023. № 4(271). С. 14–18. DOI 10.36845/2073-8250-2023-271-4-14-18. EDN NWKSPH.
5. Леонидов В.В., Гуляев И.Б., Колчин Г.С. Детектор частоты для широкополосных передающих модулей радиолокационных систем // Радиотехника и электроника. 2020. Т. 65. № 2. С. 183–188. DOI 10.31857/S0033849420020126. EDN UAHAAO.