如何将相控阵技术用于功放设计?空间功率合成技术简介
时间:03-19
来源:mwrf
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性能 | 国产: 平面 | 进口:平面 | 应识空间合成 50W | 应识空间合成 100W |
输出功率 | 8-15GHz: 50W最低 | 8-15GHz: 44W最低 | 8-15GHz: 60W最低 | 8-15GHz:100W最低 |
15-18GHz:30W最低 | 15-18GHz:44W最低 | 15-18GHz:50W最低 | 15-18GHz:80W最低 | |
效率(min) | 低(9%) | 中(13%) | 高(18%) | 高(16%) |
功耗 | 340W | 330W | 280W | 500W |
尺寸 | 150*150*45(mm) | 150*250*38(mm) | 210*50*55(mm) | 210*50*55(mm) |
重量 | 1Kg | 2Kg | 1.0Kg | 1.2Kg |
成本 | 高 | 高 | 低 | 中 |
其中国产和进口方案都采用平面合成方式,合成效率低。另外平面合成功放使用时为避免负载出现短路开路情况损坏功放,需要增加隔离器等进行保护,会进一步降低实际有效功率。
对比应识科技采用空间合成的50W到200W放大器与其他厂家的采用平面合成的放大器:空间合成在合成损耗上比平面合成高1dB以上;整机效率上,受合成效率影响,G平面合成的效率也仅是空间合成的一半,同样输出功率等级下,平面合成成本也会贵一倍以上。另外整机功耗、尺寸上,平面合成均大于空间合成整机。
可见空间合成相比平面合成在高频段、大功率产品应用上有更大的优势。而采用空间合成的技术方案,不仅具有优秀的性能,而且具有明显的成本优势。
4 结论
由于空间合成技术解决了合成数量的问题,采用一次阵列合成的方法,即使合成单元的数量众多,合成效率并不受影响,更适合于将大量中小功率的芯片进行高效合成为高输出功率。该合成方法在合成单元增加的前提下,依然可以保持同样的整机效率。
而提高了功率放大器芯片的合成效率,意味着在相同输出功率时,可以使用更少的芯片,有效的解决了生产成本问题,其单位功率对应的生产成本大大优于其他生产工艺。同时,半导体芯片的生产工艺以经非常成熟,经历了大批量生产和大规模相控阵合成的应用检验,有着极高的可靠性。
因此,采用三维空间合成的设计方案是目前最为有效和成本优势最明显的选择。同时将空间合成和新一代的半导体芯片相结合的设计方案可以在不影响安装体积尺寸的情况下,进一步提高功放的输出功率等级,适用于需要更大输出功率的应用场合。
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