Разработка ограничителя мощности для защиты антенно-фидерных систем пеленгования на основе GaAs pHEMT-технологии

Устройства и системы передачи, приема и обработки сигналов
Авторы:
Клименко Д.В.Никитин А.Б.Строганов А.А.
Аннотация:

В данной статье представлены результаты разработки ограничителя мощности диапазона частот 30−6500 МГц, реализованного в виде СВЧ монолитной интегральной схемы на основе отечественной GaAs pHEMT-технологии. Реализация ограничителя мощности в виде монолитной интегральной схемы позволяет уменьшить массогабаритные параметры конечного изделия по сравнению с гибридным вариантом реализации. Ограничитель мощности состоит из трех каскадов, включенных параллельно, диодов Шоттки, соединенных микрополосковыми линиями передач, компенсирующими влияние паразитных емкостей диодов. Разработанный ограничитель мощности обладает вносимыми потерями менее 0,7 дБ, КСВН входа и выхода составляет менее 1,2, величина входной мощности точки компрессии по уровню 1 дБ составляет не менее 22,8 дБм, максимальная входная мощность не менее 40,7 Вт. Размеры кристалла монолитной интегральной схемы составили 1400×1300 мкм. Разработанный ограничитель мощности может быть использован во входном тракте приемных устройств, таких как антенно-фидерные системы пеленгования.

Финансовые условия:

Производство интегральной микросхемы было выполнено за счет средств Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках федерального проекта «Подготовка кадров и научного фундамента для электронной промышленности» по государственному заданию «Разработка методики прототипирования электронной компонентной базы на отечественных микроэлектронных производствах на основе сервиса MPW» (FSMR-2023-0008).

Ключевые слова:
СВЧмонолитная интегральная схемаограничитель мощностиантенно-фидерная системаGaAs pHEMTдиод Шоттки
  • Список литературы

    1. Cherepanov V.P., Posysaev E.I. Zashchita radioelektronnoy apparatury ot elektricheskikh peregruzok [Protection of electronic equipment from electrical overloads]. Moscow: IP RadioSoft, 2010.

    2. Kantiuk D.V., Volnianskii N.O., Nikul’chenko N.N., Tolstolutskaia A.V., Tolstolutskii S.I. Optimizatsiia tekhnologii izgotovleniia MIS SVCh ogranichitelei moshchnosti na arsenide galliia dlia modulei AFAR [Optimization of manufacturing technology for MMIC power limiters based on gallium arsenide for APAR modules]. Sbornik trudov I Vserossiiskoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii “Electronika i mikroelectronika SVCh” [Proceedings of the I All-Russian Scientific and Technical Conference “Microwave Electronics and Microelectronics”], 2012, Pp. 97–101.

    3. Belous A.I., Merdanov M.K., Shvedov S.V. SVCh-elektronika v sistemah radiolokatsii I sviazi [Microwave electronics in radar and communication systems]. Moscow: Tekhnosfera, 2018.

    4. Vikulov I. Monolithic microwave ICs the technology basis of AESA. Electronics: Science, Technology, Business, 2012, Vol. 17, No. 7, Pp. 60–73.

    5. Yuschenko A.Yu., Ayzenshtat G.I., Monastyrev E.A., Bozhkov V.G. MMIC’s broadband switches and limiters with heterostructured GaAs pin-diodes. Doklady Tomskogo gosudarstvennogo universiteta sistem upravleniya i radioelektroniki, 2011, Vol. 24, No. 2, Pp. 10–16.

    6. Dobush I.M. Review of designing principles and circuitry of MMIC limiters. Doklady Tomskogo gosudarstvennogo universiteta sistem upravleniya i radioelektroniki, 2010, Vol. 22, No. 2, Pp. 44–48.

    7. Krasovitskii D. M., Filaretov A.G., Chaly V.P. Pervaia otechestvennaia SVCH-fabrika – “faundri” s voennoi priemkoi: metodologiia, problemy i perspektivy [The first domestic microwave factory – “foundry” with military acceptance: methodology, problems and prospects]. SVCh-elektronika [Microwave Electronics], 2020, Vol. 5, No. 1, Pp. 16–19.

    8. Klimenko D.V., Nikitin A.B., Stroganov A.A., Tsikin I.A. Design of monolithic microwave integrated circuit bandpass filters on GaAs pHEMT. 2023 International Conference on Electrical Engineering and Photonics (EExPolytech), 2023, Pp. 10–13. DOI: 10.1109/EExPolytech58658.2023.10318671

    9. Klimenko D.V., Nikitin A.B., Stroganov A.A., Tsikin I.A. Features of centimeter-band filter-bank design based on GaAs pHEMT-technology. Computing, Telecommunications and Control, 2023, Vol. 16, No. 3, Pp. 7–17. DOI: 10.18721/JCSTCS.16301

    10. Klimenko D.V., Nikitin A.B., Stroganov A.A., Tsikin I.A. Design of monolithic microwave integrated circuit X-band switch on GaAs pHEMT. Radiotekhnika, 2024, Vol. 88, No. 3, Pp. 92–101. DOI: 10.18127/j00338486-202403-09

    11. Klimenko D.V., Nikitin A.B., Stroganov A.A. Monolithic integrated circuit of a four-channel switched filter bank for the centimeter band based on GaAs pНЕМТ technology. Computing, Telecommunications and Control, 2024, Vol. 17, No. 3, Pp. 114–123. DOI: 10.18721/JCSTCS.17311

    12. Osipov A.M. Limiters on the basis of Shottki diodes. 2007 17th International Crimean Conference – Microwave & Telecommunication Technology, 2007, Pp. 97–98. DOI: 10.1109/CRMICO.2007.4368642

    13. Smith D.G., Heston D.D., Allen D.L. Designing high-power limiter circuits with GaAs PIN diodes. 1999 IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest (Cat. No.99CH36282), 1999, Vol. 1, Pp. 329–332. DOI: 10.1109/MWSYM.1999.779486

    14. Pham B.L., Ngueyn D.P., Pham A.-V., Le P.D. High Power Monolithic pHemt GaAs Limiter for T/R Module. IEEE Compound Semiconductor Integrated Circuit Symposium (CSICS), 2016, pp. 1–4. DOI: 10.1109/CSICS.2016.7751041

    15. Devlin L.M., Dearn A.W., Beasly P.D.L. A Monolithic, Dual Channel, 0.5 to 20 GHz Limiter. 2000 30th European Microwave Conference, 2000, Pp. 1–4. DOI: 10.1109/EUMA.2000.338687

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Предыдущая статьяСледующая статья