T/R modules for APAR

• Autorzy: Gryglewski D. , Morawski T. , Sędek E. , Wojtasiak W.

Warianty tytułu

PL

Moduły N/Och dla APAR

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper sums up the achievements of solid-state T/R modules for Active Phased Array Radar (APAR) within confines of many years' standing co-operation between Warsaw University of Technology and Telecommunications Research Institute. A review of the concepts and performances of developed low cost T/R modules for L- and C-bands are presented. The transmitting amplifiers structures were optimized for maximum output power level and minimum transmittance distortions during radar pulse using self-invented electro-thermal models of high power microwave transistors. The transmitting line provides less than 0.1 dB and 0.4° transmittance changes during RF pulse at maximum output power level close to dB gain compression point. The receiving line includes two major parts: broadband passive lim-iter and low-noise amplifier (LNA). Typically, limiter provides less than .3 dB small-signal insertion losses in-band and protects LNA against undesirable signals over dBm to dBm (cw) limiting range. The LNAs were designed for minimum noise figure and maximum fault tolerance such as ESD and too high input signal. LNAs achieve less than dB noise figure and more than dB gain.

PL

W artykule podsumowano wyniki prac nad półprzewodnikowymi modułami N/O dla radarów z aktywnie fazowaną wiązką osiągnięte w ramach wieloletniej współpracy pomiędzy Przemysłowym Instytutem Telekomunikacji a Politechniką Warszawską. Na wstępie przedstawiono przegląd rozwiązań układowych modułów N/O oraz propozycję struktury parametrów tanich modułów na pasma L i C. Moduł N/O składa się z toru nadawczego i odbiorczego. Głównym podzespołem toru nadawczego jest wzmacniacz dużej mocy zaprojektowany dla uzyskania maksymalnej mocy wyjściowej, przy jak najmniejszych wahaniach transmitancji w czasie impulsu i pomiędzy kolejnymi impulsami. Dla osiągnięcia tego celu użyto własnego elektrotermicznego modelu tranzystorów typu FET. W rezultacie zmiany transmitancji toru nadawczego były mniejsze niż 0,1 dB i 0,4° w trakcie impulsu dla mocy wyjściowej na poziomie punktu 1 dB kompresji wzmocnienia. Dla zabezpieczenia wzmacniacza niskoszumnego na wejściu toru odbiorczego umieszczono pasywny ogranicznik diodowy o zakresie ograniczania od 10...41 dBm (cw) i stratach wtrąceniowych w paśmie pracy poniżej 0,3 dB. Wzmacniacz niskoszumny zoptymalizowano dla osiągnięcia minimum współczynnika szumów i maksymalnie dużej odporności na uszkodzenia wywoływane zbyt dużym poziomem sygnału wejściowym oraz ESD. Współczynnik szumów zrealizowanych LNA nie przekraczał 1 dB, a wzmocnienie było większe niż 27 dB.

Słowa kluczowe

EN

transmit-receive module; high power amplifier; low-noise amplifier; limiter

PL

moduł nadawczo-odbiorczy; wzmacniacz dużej mocy; wzmacniacz niskoszumny; ogranicznik

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 50, nr 4
• Strony: 56--64
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Gryglewski D.

autor

Morawski T.

autor

Sędek E.

autor

Wojtasiak W.

• Politechnika Warszawska, Instytut Radioelektroniki

Bibliografia

• [1] Parker D., Zimmermann D. C.: Phased Arrays-Part I: Theory and Architectures. IEEE Trans. on MTT, vol. 50, no 3, March 2002, pp. 678-687.
• [2] EMS Technologies, Inc., Passive Phased Arrays for Radar Antennas, White Paper, December 2005.
• [3] Kopp B. A., Borkowski M., Jerinic G.: Transmit/Receive Modules. IEEE Trans. on MTT, vol. 50, no 3, March 2002, pp. 827-834.
• [4] Wojtasiak W., Gryglewski D., Morawski T., Sędek E.: Designing T/R module for active phased array radar. XIV International Conference on Microwaves Radar and Wireless Communications, MIKON'02, Gdańsk, Maj 20-22, 2002, pp. 631-634, v. 2.
• [5] Wojtasiak W., Gryglewski D.: Temperature-Dependent Modelling of High Power MESFET Using Thermal FDTD Method. 2001 IEEE MTT-S, Int. Microwave Symp. Phoenix, USA, May 20-25, 2001, vol. 1, pp. 411-414.
• [6] Michnowski R., Wojtasiak W.: The Electro-Thermal Model of High Power LDMOS FET. European Microwave Week, GAAS 2003, Munich, 6-10, Oct 2003, vol. 1, pp. 243-246.
• [7] Wojtasiak W.: The Electro-Thermal Modeling of High Power Microwave FET and its Application. Kwartalnik Elektroniki i Telekomunikacji, PAN, 2005, 51, zeszyt specjalny, pp. 85-104.
• [8] Wojtasiak W., Sędek E., Morawski T.: A Linear Power Amplifier for L-Band T/R Module. International Conference on Microwaves and Radar MIKON'1996, vol. 2, pp. 497-501.
• [9] Wojtasiak W., Gryglewski D., Sędek E., Michnowski R.: The T/R Module for L Band Phased Array Radar. The 9th Conference on Microwave Techniques, COMITE 1997, Pardubice, vol. 1, pp. 65-68.
• [10] Wojtasiak W., Gryglewski D., Sędek E.: The 100W Class a Power Amplifier for L-Band T/R Module. International Conference on Microwaves and Radar MIKON'2000.
• [11] Skyworks Inc.: PIN-limiter diodes effectively protect receivers. EDN, December 17, 2004, pp. 50-64.
• [12] Rosołowski D., Gryglewski D., Ograniczniki Mikrofalowe w systemach Radiokomunikacyjnych. Krajowa Konferencja Radiokomunikacji, Radiofonii i Telewizji KKRRiT, Kraków, 2005, ss. 123-126.