硝酸銨技術(shù)以及分階段陣列雷達系統(tǒng)中的電源管理綜合電路(PMIC)技術(shù)是這一演變的一部分。 一段時間前,硝酸銨進入市場時使用的方法不同,但主要優(yōu)勢是電量較高、帶寬更廣、比前幾代技術(shù)高電壓性能,適合雷達應用。

其操作差異之一是其偏差序列。 GAN是耗竭模式的“場效應晶體 ” ( FET ) — —運行期間需要負門電壓。 這種負門電壓,有時被稱為“粉碎 ” , 必須在提高正排電壓之前應用。 如果這一偏差序列沒有正確完成,GAN裝置可能會受損。 但技術(shù)進步使得使用 PMICs( PMICs) 的任務更容易完成。

在以下各段,我們探討如何利用多孔徑雷達系統(tǒng)使分階段陣列雷達系統(tǒng)的設計更加容易,同時,實施這些多孔徑雷達系統(tǒng)可以幫助設計者建立一個更優(yōu)化、更健全、自我校準、性能更佳的雷達系統(tǒng)。

看看雷達系統(tǒng)的挑戰(zhàn)

GAN的性能遠遠超過了工程師在使用其分階段陣列雷達系統(tǒng)時所面臨的任何設計挑戰(zhàn)。 在創(chuàng)建雷達系統(tǒng)時,實現(xiàn)更高的效率、高功率系統(tǒng)能力、高設備故障電壓特征、寬帶寬,更不用說高熱性能了。

下更深的潛水

Qorvo的分階段陣列雷達功率 與Bias自動校準。
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因此,讓我們審視一下使用GAN的一些障礙以及工程師在分階段陣列雷達設計中面臨的電力供應挑戰(zhàn)...然后展示一下,引進強大和小型綜合的PMIC 是如何讓我們跳過這些障礙的。

看一看分階段陣列雷達系統(tǒng)中的GANRF前端設計障礙:

控制負柵極夾斷和GaN PA的導通電壓。

控制GaN PA的RF前端漏極偏置電流。

精確檢測、監(jiān)控和最佳地設置漏極偏置電流或電流漏極靜態(tài)（IDQ）。

對整個射頻前端進行自校準，以獲得統(tǒng)一的性能。

GaN柵極電壓必須在監(jiān)測其漏極電壓時從-5伏掃至-2.5伏。

增加射頻前端系統(tǒng)保護

每次系統(tǒng)通電時啟用上述所有功能的程序——在老化或溫度波動等條件下提供自動調(diào)諧。

從供電的角度來看,還存在其他障礙,包括:

需要大的、昂貴的功率塊來解決發(fā)射模塊處的重脈沖負載。

提供高電流的大規(guī)格布線和傳輸模塊的電壓。

大型體積龐大的鋁電容器可產(chǎn)生高瓦數(shù)的功率磚性能。

高RDS（ON）FET，用作漏極開關(guān)，為GaN PA供電和關(guān)

提供柵極控制的大柵極偏置控制電路。

圖1. 分階段陣列雷達系統(tǒng)的設計障礙。

迄今為止,上述障礙對工程師來說一直難以駕馭,使得設計過程更冗長、更麻煩。 但是,通過使用多指標類集調(diào)查,設計過程可以縮短,使整個分階段陣列雷達系統(tǒng)更高效、更小、更可靠。

在以下各段,我們將解釋如何使用分階段陣列雷達系統(tǒng)中的PMIC處理上述子彈。

圖2分級陣列雷達系統(tǒng)級區(qū)塊圖。

用于分階段陣列雷達的深潛潛入 PMIC

首先讓我們看看整個分級陣列雷達系統(tǒng)是如何供電的。陸地、海上和空中雷達設備通常都來自柴油發(fā)電機或高壓DC動力電池庫產(chǎn)生的A型電源。這些AC-DC和高壓DC-DC電源供應需要提供一套規(guī)范良好的低電壓DC電壓鐵路,以便巴勒斯坦權(quán)力機構(gòu)能夠可靠地運行?？茽栁值腟iC FETs如圖3所示,Schottky二極管使設計師能夠為分階段陣列雷達系統(tǒng)建造強大、高效和緊湊的電源。

如圖3所示,aQorvo 分級陣列雷達電力供應、、 和硅碳化物(硅) FET此外,PMIC設計(ACT43950和ACT43850)取消了大型散裝電磚、鋁電容器、大型FETs和門偏差控制器的需要。

增加PMIC(PP)第43750號法) 控制 GAN PA , 提供一個完全可靠的可配置系統(tǒng), 既監(jiān)測又控制分階段陣列雷達 PA 。 注意 - 如果您的系統(tǒng)設計已經(jīng)安裝了電壓鐵路, 第43750號法 也可以獨立使用。 在這種情況下, 添加了 第43750號法 和開關(guān)( GaN 或 Si ) 。 僅使用 第43750號法 的系統(tǒng)設計支持RF 系統(tǒng)中的 GAN 設備10至55伏特 DC 常數(shù)鐵路 。 但是, 必須理解的是, 不添加該設備, 就必須增加 。ACT43950和ACT43850,如上所述,設計將需要更大的電力組件和電線。

圖3. 分階段陣列雷達PMIC和電力供應。

讓我們詳細探討上圖PMIC分辨率。

首先,讓我們看看電力供應PMIC。ACT43950作為傳輸階段瞬時沖擊平均區(qū)塊,取代DC鐵路源的散裝電線過濾器。ACT43850或ACT43850。RF 裝載點這兩座國際電站大大縮小了系統(tǒng)規(guī)模,消除了對大容量電容器和大型電表電線的需求,并消除了對大型門開關(guān)FET和門偏向電路的需求。

對于GaN控制器 PMIC部分,第43750號法管理和控制GAN PA門,低噪聲用于RFPA測序和保護,還提供自動RF PA門電壓校準,以控制門電壓到IDQ偏差點。第43750號法有兩個電源管理區(qū)塊。第一個區(qū)塊控制RFPA20V到55V的排氣開關(guān)。另一個區(qū)塊控制超低噪聲倒轉(zhuǎn)(逐步下調(diào))DC-DC調(diào)控器,配有綜合FETs和可編程電壓參考。 (一些適合這一電壓范圍的GAN PA是-PA)。qpa2612, qpa2237, qpm0106 qpm0106和qpd1017 qpd1017- 其他已找到在這里此設備不僅控制 GAN 裝置的功率側(cè),而且還為諸如老化或溫度波動等條件提供自動調(diào)控自我校準。這種自校準在運行期間即時發(fā)生。對于功率較低的 PMIC 控制器,第 41000 個行為( 41000)我們將會在后續(xù)博客文章中更深入地探討這個問題。

GAN PAS、PMICs和SIC FETs等捆綁式解決方案使工程師具有優(yōu)化其分階段陣列雷達系統(tǒng)性能和設計的靈活性。 在三階段PMICs的幫助下,工程師可以配置GAN偏差點對每個PA的自動校準,而不必改變董事會設計以適應PA。 這有助于工程師加快設計速度,提供必要的靈活性,使他們以小腳印解決方案更快地進入市場。

下文圖4是利用多指標類集調(diào)查、SIC FETs和Qorvo提供的GAN PA的PMIGAGAN解決方案,該解決方案為分階段陣列雷達應用提供了小規(guī)模的優(yōu)化效率和電耗系數(shù)。

圖4:Qorvo的評價報告委員會解決方案用于分階段陣列雷達。

最后一句

通過使用SIC FETs(SIC FETs)的這種新緊湊解決方案,PMIC(ACT43950, ACT43850, 第43750號法, 第43750號法)和GAN PAs(GAN PAs) — — 一個完全發(fā)達的解決方案可以通過最小的設計努力來實現(xiàn)。 使用科爾沃(Qorvo)的這一設計比使用多供應商方法的這種設計提供了更大的優(yōu)勢。 這一完全可編程的設計提供了自動校準,以補償溫度變化和老化,通過不斷自我偏向和監(jiān)測系統(tǒng),以及自動優(yōu)化GAN PAs上下電源。 所有這些都有助于工程師更快地投放出下一代捆綁式解決方案,以創(chuàng)建最先進的分階段陣列雷達系統(tǒng)。

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如欲了解更多有關(guān)這一陣列和其他科爾沃分階段陣列雷達解決方案的信息,請訪問科爾沃.com或聯(lián)系技術(shù)支持。

審核編輯黃宇