Импульсный усилитель диапазона 23см, ADS-B транспондер Опции

[Serj78]

На чем обычно -какой элементной базе делают усилители такого типа?
( 300-500вт в импульсе, скважность порядка 50-100, длительность импульсов-от единиц до десятков микросекунд)

[ledum]

Несколько стормозил все-таки, но на всякий пожарный. Что-то из этого уже работает серийно, но узнаю может после 24 - день открытых дверей на заводе - если попаду, в смысле пустят за проходную.
http://www.integratech.com/avionics-datasheets_integra.html
http://www.freescale.com/webapp/sps/site/p...6B9752000M237FA
http://www.nxp.com/products/rf/transistors...6H0912-500.html
http://www.st.com/web/catalog/sense_power/...SC1823/PF252301
Еще было что-то Advanced Power Technology - Microsemi - MDS400, MS2207, TPR400, 1011LD300

Сообщение отредактировал ledum - Apr 3 2013, 09:02

[serega_sh____]

А вроде за последние несколько лет много появилось транзисторов по GaN технологии.
Cree, Triquint, Nitronex, Mitsubishi, ну и в ранее сказаных производителей.

[RFF-11]

BLL6H1214-500 NXP, RFHA1020 RFMD, IB1214M300 и т.д.

[Serj78]

Спасибо! по аппнотам NXP понятны общие принципы построения., прямо специализированные делают транзисторы для ADS-B...

Осмелюсь спросить также про драйверы - какие обычно применяют,
Nxp указывает например BLA1011-10, может, какие сборки есть с большим усилением?
Появилась шальная мысль поставить митсубишевскую сборку RA18H1213 как драйвер, но боюсь со скоростью нарастания мощности у нее будет совсем плохо..

И про материал-
Филипс (пардон, nxp ) указывает Duroid 6006 , но вероятно, можно и на FR4 делать?

[ledum]

Вот где бы FR4 не ставил - так здесь. Когда идет война за каждые 10Вт мощности по выходу. А FR4 даст 1.5-2.5 дБ потерь на длине только согласования одного. Те габариты, что говорил - это поликор, причем платы с двух сторон в корпусе. Благо обычно средняя мощность на блоке никакая - 2-5Вт. Ну и не забывать о емкости, собирающей энергию для пачки импульсов, иначе к концу пачки мощность просядет весьма и весьма. Уже говорил - в 3-х киловаттном передатчике было под килограмм кондеров К10-47В 0.22-50В Н30

[RFF-11]

Мы вместо Duroid используем более более дешевый фирмы Neltec, а конденсаторы ATC

[RFF-11]

Советую также 1214-55 и 1214-550Р Microsemi

[ledum]

Советую также 1214-55 и 1214-550Р Microsemi

Чисто формальное замечание ADS-B (в данном случае) - 1090МГц с борта на землю и другие борты

Сообщение отредактировал ledum - Apr 4 2013, 12:28

[Serj78]

. Ну и не забывать о емкости, собирающей энергию для пачки импульсов, иначе к концу пачки мощность просядет весьма и весьма. Уже говорил - в 3-х киловаттном передатчике было под килограмм кондеров К10-47В 0.22-50В Н30

Спасибо!

По емкостям провел предварительное моделирования- 100 штук размером 1210 как раз дадут необходимые полджоуля (470 мкф ( а энергия импульса 100мдж..)
По току получается больше чем десятикратный запас, вероятно можно поставить втрое раз меньше и электролит.
Но все равно это несколько кубических сантиметров всего..

В филипсовском аппноте небольшой такой электролит стоит на вид на 100 мкф,
кажись маловато или у них источник питания кабанский..

Эскизы прикрепленных изображений

 

[RFF-11]

Спасибо!

По емкостям провел предварительное моделирования- 100 штук размером 1210 как раз дадут необходимые полджоуля (470 мкф ( а энергия импульса 100мдж..)
По току получается больше чем десятикратный запас, вероятно можно поставить втрое раз меньше и электролит.
Но все равно это несколько кубических сантиметров всего..

В филипсовском аппноте небольшой такой электролит стоит на вид на 100 мкф,
кажись маловато или у них источник питания кабанский..

Посмотрите datasheet RFHA1020, HVV1011-300, 2Т9195БС

[serega_sh____]

По емкостям провел предварительное моделирования- 100 штук размером 1210 как раз дадут необходимые полджоуля (470 мкф ( а энергия импульса 100мдж..)
По току получается больше чем десятикратный запас, вероятно можно поставить втрое раз меньше и электролит.
Но все равно это несколько кубических сантиметров всего..

Подойдите очень аккуратно к выбору ёмкостных накопителей. Там у конденсаторов режим работы очень, очень тяжёлый и поэтому коэфф нагрузки нужно брать побольше. Не все конденсаторы этот импульсный режим долго протянут.
Если специализированных импульсных конденсаторов не найдёте, то берите высоковольтные электролиты. Они более высокочастотные и лучше держат импульсную нагрузку.
Тантал даже не пробуйте.
Не стоит забывать, что макетки работают часа 2, а изделие будет дольше работать. У нас был случай с взрывом электролита, в подобной нашей макетке.

Я бы смотрел в сторону керамики как советовал ledum.

[RFF-11]

Примеры реализации УМ L и S диапазонов

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Serj78]

Подойдите очень аккуратно к выбору ёмкостных накопителей. Там у конденсаторов режим работы очень,
Я бы смотрел в сторону керамики как советовал ledum.

Дык я и взял плату преобразователя питания голую, там как раз 10 шт 4.7 мкф размером 1210 получаются.. и нагрузил их ключиком с резистором на 10 ом от 50в..
500ма импульсного тока с одной емкости это ниочем вообще.
Керамика, конечно же, X7R


За примеры спасибо! просто монстроидально-грандиозно, это вероятно что-то из недоступной мне пока "несколькокиловаттной" техники
Посередине на отечественных транзисторах также импульсный усилитель?

[RFF-11]

Дык я и взял плату преобразователя питания голую, там как раз 10 шт 4.7 мкф размером 1210 получаются.. и нагрузил их ключиком с резистором на 10 ом от 50в..
500ма импульсного тока с одной емкости это ниочем вообще.
Керамика, конечно же, X7R


За примеры спасибо! просто монстроидально-грандиозно, это вероятно что-то из недоступной мне пока "несколькокиловаттной" техники
Посередине на отечественных транзисторах также импульсный усилитель?

Да. Серийный иммпульсный усилитель 80-90х годов

[serega_sh____]

На примере 1214-550P Microsemi (550 Watts - 300μs, 10%, +42V L-Band Pulsed Radar 1200 - 1400 MHz).
За 300мкС с этих конденсаторов надо получить пиковую мощность 500Вт*КПД каскада. И просадка напряжения должна быть минимальной. И должен долго работать.
А наши отечественные конденсаторы при выпуске и ПСИ (ПРИ и т.д.) не проходят такой вид испытаний. Но производители пишут в своих ТУ, что всё пучком, можно использовать в импульсном режиме.

Причины отказа такие: Танталовый конденсатор это пористая губка на которой сформирован оксид и обкладки конденсатора и там получается много резистивно-ёмкостных полостей и цепей (см. картинку 6).... В импульсном режиме в танталовых конденсаторах происходит локальный перегрев областей с хорошим ESR. А потом и их отказ.
В отличии от танталовых, электролитические могут "самолечивться". А ВЧ керамика более не будет иметь локальных перегревов.

[ledum]

Обязательно надо не забыть защиту по превышению КСВ нагрузки, особенно если вентиль не ставится (и такое бывает).
Что касается конденсаторов - батареей керамики надо заморачиваться, когда идет пачка и есть требование - у нас просадка по мощности по ТУ была не более 10% на 20 импульсе пачки длительностью по 3мкс каждый (тоже проблема для электролитов по паразитной собственной индуктивности). При моноимпульсных 3-10мкс (на испытаниях, в жизни - ЕМНИП 2 импульса по 12мкс), типа дальномеров ака DME, хватало одного http://www.155la3.ru/datafiles/k50_33_tu_1989.pdf ЕМНИП К50-33Б 68мкФх100В. Нормирован до 5МГц, BTW.
Транзисторы везде были в виде цепочки 2Т975Б-2Т975А-2Т986Б-2Т986А. В трехкилоВаттном передатчике последних было 8 штук в выходном каскаде. На DME приходилось оформлять отклонение на применение. ИМХО чисто формально. Ибо нормировались на 1.4-1.6ГГц, а использовались до 1.215ГГц
Конечно это старье - последний раз такой передатчик держал в руках 19 лет назад.

Сообщение отредактировал ledum - Apr 12 2013, 09:32

[Serj78]

И снова вопрос- в качестве переключателей антенных на такие мощности что используют?
P-i-N диоды?

Соответственно, надо 200-300 вольтовые диоды и 200в драйвер к ним?

Есть ли готовые сборки переключателей на такую мощность?

[ledum]

Какие переключатели антенные? 300В?
Циркулятор, Ваш, питерский , ну например, ФПЦН3-5 из Перечня МОП 44, обязательная цепочка контроля отраженки при дефектах фидера и антенны, запирающая передатчик при авариях, фильтр в приемнике (у нас был ЖИГ дофига порядка - но там нужна была перестройка), у Вас, я так понял, стандартные частоты супостатского Свой-Чужой (FoF) - 1030 на прием, 1090 на передачу, можно фильтровать приемник нормальным объемным фильтром - встречно-стержневым, например, 1090 передатчика можно уже здесь задавить до нехочу. Далее ограничитель в приемнике, первый каскад на чем-нибудь типа 2А516А-5 или посовременнее, второй и последующий каскады может быть либо ограничителем на типа 2А522А-2 или стробируемым аттенюатором. Никаких 300В.

Сообщение отредактировал ledum - Apr 25 2013, 07:57

[RFF-11]

Какие переключатели антенные? 300В?
Циркулятор, Ваш, питерский , ну например, ФПЦН3-5 из Перечня МОП 44, обязательная цепочка контроля отраженки при дефектах фидера и антенны, запирающая передатчик при авариях, фильтр в приемнике (у нас был ЖИГ дофига порядка - но там нужна была перестройка), у Вас, я так понял, стандартные частоты супостатского Свой-Чужой (FoF) - 1030 на прием, 1090 на передачу, можно фильтровать приемник нормальным объемным фильтром - встречно-стержневым, например, 1090 передатчика можно уже здесь задавить до нехочу. Далее ограничитель в приемнике, первый каскад на чем-нибудь типа 2А516А-5 или посовременнее, второй и последующий каскады может быть либо ограничителем на типа 2А522А-2 или стробируемым аттенюатором. Никаких 300В.

Вам подойдет циркулятор 3ССН10-1 ОаО НИИ Феррит-Домен

[ledum]

Вам подойдет циркулятор 3ССН10-1 ОаО НИИ Феррит-Домен

При его, циркулятора, габаритах - врядли. Там размер самого девайса допустим меньше габаритов этого циркулятора. Плюс все-таки в такой технике ИМХО надо иметь приемку заказчика по максимуму комплектовки, ибо конечное изделие все равно придется сдавать по 3-у классу РВ 20.39.304. А это сразу минус 60 рабочей и минус 65 предельной.

[Serj78]

При его, циркулятора, габаритах - врядли. Там размер самого девайса допустим меньше габаритов этого циркулятора. Плюс все-таки в такой технике ИМХО надо иметь приемку заказчика по максимуму комплектовки, ибо конечное изделие все равно придется сдавать по 3-у классу РВ 20.39.304. А это сразу минус 60 рабочей и минус 65 предельной.

То есть обычно ставят циркулятор, и после него фильтр с ограничителем ( или сразу ограничитель если справится), а не антенный переключатель?
Так получается дешевле или просто проще ( не надо 200-250в драйверы городить)?
Токи-то в общем небольшие получаются на 50 ом- 3-5А.., а средние на пару порядков меньше.

Для -60 есть одно удобное допущение - у нас аппаратура принимается в составе комплекса, а не каждый блок в отдельности, посему можно подогревы делать и всякие другие облегчающие жизнь вещи

[ledum]

То есть обычно ставят циркулятор, и после него фильтр с ограничителем ( или сразу ограничитель если справится), а не антенный переключатель?

Скажем так - в этом случае, так делать можно. Драйверы на 200-300В для импульсов в пару микросекунд это еще та болячка, а циркулятор - не просто правило хорошего тона, а еще и решение некоторых проблем. У нас вообще на выходе усилителя стоял вентиль, а потом еще и циркулятор возле антенны - на цену, ради надежности, никто не смотрел.
Фильтр не для ограничителя - ограничитель на 2А516А-5 спокойненько так с полутора киловаттами справляется при правильной компоновке (на отражение). Тем более, в штатном режиме работы антенно-фидерной системы при наличии циркулятора он вообще почти отдыхает.
Фильтр позволит работать в сложной помеховой обстановке, имеющей место быть возле портов, когда в воздухе сотни бортов и все используют всякие DME и прочую лабуду в близком диапазоне.
Подогревы и прочее... За каждый килограмм снижения массы бортового оборудования давали 2.5 килобакса премии. Плюс время готовности. Плюс 304 ГОСТ, где для всех групп 3-го класса аппаратуры минус 60 рабочая. Вообще-то. Плюс в наши времена - только ОС или ОСМ, если они имелись для данной позиции. Жизнь и безопасность людей.

Сообщение отредактировал ledum - Apr 25 2013, 11:38

[Sergey_vrn]

Если речь идет о частотах 1030-1090, то для предварительных каскадов есть отечественные LDMOS транзисторы:
питание 12,5В:
2П986А, Б, В, Г - 2, 5, 10, 20 Вт

питание 32В:
2П9103А, Б, В - 10, 45, 75 Вт ( окончание ОКР - Июнь 2013г)

Питание 50В:

2П9115 А, Б, В, Г, ДС, ЕС - 10, 35, 50, 100, 200, 370, 450 Вт (окончание ОКР- Ноябрь 3013г).

Биполярный 2Т9195БС - 500Вт 50В, то же выпускается.

Все с приемкой "5"

[FDS]

Для применения на больших импульсных токах - www.evanscap.com

[sal74]

Немного про циркуляторы и вентели добавлю. Рекомендую JQL, поставили в передатчики DME вместо Ферритовского. У буржуев меньше размеры и цена. Для контроля отраженки анареновкий 30 дб-ник. Вроде ничего получилось. Только зря на интегровский транзюк заложились, практика показала дрянь по согласованию в полосе.

Сообщение отредактировал sal74 - Apr 30 2013, 15:09