Новые и перспективные усилители мощности от компании AmpliVisions

Компания AmpliVisions, основанная в 2015 году в г. Чэнду (Китайская Народная Республика), относится к числу производителей СВЧ электронных приборов широкого круга применения. Продукция AmpliVisions разрабатывается с учетом требований к использованию в аппаратуре связи, промышленном, медицинском и научном оборудовании.

С момента своего основания компания занимается разработкой и серийным производством твердотельных усилителей мощности, работающих в частотном диапазоне 20 МГц — 40 ГГц. На момент написания статьи (июль 2021‑го) AmpliVisions серийно выпускает усилители с выходной мощностью 3–600 Вт.

Эти устройства представляют собой конструктивно законченные изделия — серийно выпускаются усилители в модульном (блочном) исполнении и в виде подсистем для монтажа в 19‑дюймовую стойку.

Основатели компании AmpliVisions сделали ставку на многодиапазонные усилители, обладающие широкой полосой рабочих частот. Подобное решение привело к созданию серии усилителей, перекрывающих всю полосу частот до 40 ГГц включительно, а достаточно широкий выбор приборов (в части выходной мощности и диапазона частот) позволяет подобрать решение исходя из требований к разрабатываемому устройству.

Следует подчеркнуть, что выбор нитрид-галлиевой технологии позволил достичь весьма хороших параметров линейности, неравномерности АЧХ и уровня искажений при высоких значениях КПД во всей полосе рабочей частоты.

Усилители AmpliVisions предназначены для работы с импульсными и непрерывными сигналами, причем некоторые устройства могут работать с различными типами сигналов (например, сигналами с несколькими поднесущими и импульсными сигналами).

Представление о номенклатуре выпускаемых на данный момент широкополосных усилителей дают таблицы 1 и 2, в которых приведены перечни наименований и основные характеристики этих приборов.

Помимо приведенных в таблицах 1 и 2 широкополосных усилителей, AmpliVisions выпускает узкополосные усилители (имеется в виду, что усилители работают в сравнительно узкой полосе частот) и импульсные усилители большой мощности.

Узкополосные усилители и их основные параметры перечислены в таблице 3, усилители мощности импульсных сигналов представлены в таблице 4.

Усилители мощности AmpliVisions предназначены для применения в аппаратуре связи различного назначения, системах радиолокации и радионавигации, медицинском и контрольно-измерительном оборудовании, а также в радиоэлектронных средствах специального назначения.

Особый интерес представляют перспективные образцы усилителей, документация и первые образцы которых были предоставлены компании «Теллур Электроникс».

Усилитель мощности AVBC0727H47 традиционно для продукции AmpliVisions реализован на основе нитрид-галлиевых транзисторов и предназначен для работы в диапазоне 0,7–2,7 ГГц. Усилитель может работать с непрерывными и с импульсными сигналами. Выходная мощность насыщения усилителя (для непрерывного сигнала) имеет значение в 47 дБм при коэффициенте усиления малых сигналов 37 дБ. Усилитель AVBC0727H47 обладает хорошей линейностью — точка пересечения с интермодуляционной характеристикой третьего порядка имеет значение в 49 дБм (для двух тональных сигналов с уровнем 41 дБм с разнесением по частоте 1 МГц).

Следует подчеркнуть, что AVBC0727H47 выполнен в виде модуля размерами 72×50,8×16,6 мм, внешний вид усилителя приведен на рис. 1, проекции усилителя на рис. 2.

Рис. 1. Внешний вид усилителя AVBC0727H47

Рис. 2. Проекции усилителя AVBC0727H47

Устройству требуется напряжение питания 32 В, потребляемый ток при выходной мощности свыше 10 дБм равен 4,5 А. Собственный ток потребления составляет 1,5 А. Рабочий температурный диапазон усилителя: –40…+85 °C.

При тестировании усилителей были проведены замеры значений выходной мощности, второй и третьей гармоник и точки пересечения интермодуляционной характеристики третьего порядка. Результаты тестирования одного образца приведены в таблице 5. Графики выходной мощности и тока потребления приведены на рисунках 3 и 4.

Рис. 3. Выходная мощность усилителя AVBC0727H47 при температуре +25 °C

Рис. 4. Выходная мощность усилителя AVBC0727H47 при температуре –40 °C

Усилитель мощности AVBR0727H50–1-36, выполненный в виде компактного модуля размерами 162,56×86,36×25 мм, обладает номинальной выходной мощностью в 100 Вт, работает с непрерывными (узкополосными и широкополосными) и импульсными сигналами в диапазоне частот 0,7–2,7 ГГц. Выходная мощность насыщения усилителя (для непрерывного сигнала) равняется 50 дБм. Среднее значение коэффициента усиления составляет 48 дБ. Точка пересечения с интермодуляционной характеристикой третьего порядка имеет значение в 51 дБм (для двух тональных сигналов с уровнем 41 дБм с разнесением по частоте 1 МГц).

Внешний вид и проекции усилителя приведены на рис. 5, зависимость выходной мощности от частоты показана на графике на рис. 6.

Рис. 5. Внешний вид и проекции усилителя AVBR0727H50-1-36

Рис. 6. Зависимость выходной мощности от частоты

Номинал напряжения питания усилителя составляет 36 В, потребляемый ток при выходной мощности свыше 80 Вт равен 8 А. Собственный ток потребления не превышает 1,6 А. Рабочий температурный диапазон находится в пределах –40…+85 °C.

В этом же частотном диапазоне (700–2700 МГц) планируется к выпуску усилитель мощностью 120 Вт — AVBR0727H51 (рис. 7). Данный усилитель так же, как и AVBR0727H50–1-36, будет отличаться высокими показателями линейности, что при большом коэффициенте усиления и прекрасной неравномерности АЧХ во всей полосе частот увеличивает число вариантов применения. Зависимость выходной мощности и тока потребления от частоты усилителя AVBR0727H51 представлена на рис. 8.

Рис. 7. Внешний вид усилителя AVBR0727H51

Рис. 8. Зависимость выходной мощности и тока потребления от частоты усилителя AVBR0727H51

Основные технические характеристики AVBR0727H51:

•  Частотный диапазон: 0,7–2,7 ГГц;
•  Выходная мощность насыщения: 51 дБм;
•  Коэффициент усиления: 50 дБ;
•  Неравномерность АЧХ: ±1,3 дБ;
•  Уровень шума (среднее значение): 8 дБ;
•  Уровень интермодуляционных составляющих третьего порядка (2 тона, 41 дБм, с разнесением 1 МГц), (среднее значение): 54 дБм;
•  КСВН (вход/выход): 1,3/1,5;
•  Напряжение питания: 36 В;
•  Потребляемый ток (среднее значение): 12,5 А;
•  Габаритные размеры: 180×140×25 мм;
•  Масса: 1,6 кг.

Данные параметры линейности, шума и неравномерности АЧХ свидетельствуют о его применимости в телекоммуникационной аппаратуре, использующей сложные типы модуляции сигнала — QPSK, QAM64, а его масса, габариты и ток потребления позволяют эксплуатировать его в составе аппаратуры с повышенными требованиями к компактности и энергопотреблению.

Выводы

Рассмотренные в статье усилители можно отнести к специализированным приборам, предназначенным для использования в многодиапазонной приемопередающей радиоаппаратуре. Приведенные значения параметров показывают пригодность данных усилителей для работы с различными типами сигналов (в том числе со сложными видами модуляции). Общий обзор продукции фирмы AmpliVisions позволяет сделать вывод о том, что инженерам-разработчикам и конструкторам фирмы удалось достигнуть высоких технических параметров усилителей — высокой мощности, прекрасной линейности, уровня искажений и шумов. Широкий диапазон рабочих частот определенных усилителей AmpliVisions делает их более универсальными решениями для сходных задач. К положительным факторам можно отнести широкую номенклатуру усилителей, включающую изделия для различной выходной мощности и частотного диапазона.