Jste zde

Výkonové FETy pro leteckou dopravu a radary

Jan Robenek, 10. Červen 2009 - 10:11

Potřebujete na kmitočtech okolo 1 GHz dosáhnout špičkových výkonů až 1 kW? Ať již pracujete jako letecký inženýr, vyvíjíte radar nebo tranzistory použijete k něčemu úplně jinému, pro všechny z Vás má Freescale několik nových řešení. Nebo budeme raději vysílat v pásmu 3.1 až 3.5 GHz?

Freescale Semiconductor rozšířil svou nabídku polovodičů o pět výkonových tranzistorů FET (field effect transistor) typu LDMOS (laterally diffused metal oxide semiconductor), určených zejména pro komerční letecké aplikace. Neustále se rozrůstající nabídka tak kromě jiného může pokrýt kmitočtový rozsah 965 MHz až 1215 MHz, známý také jako L-band nebo díky prvním „leteckým“ LDMOS FETům pro frekvenční pásmo S-band ještě vyšší rozsah v podobě 3.1 GHz až 3.5 GHz.

Právě popisované RF výkonové tranzistory byly vyvíjeny s cílem dosáhnout největšího výstupního výkonu na užívaných rádiových kmitočtech při dosažení maximální účinnosti spolu se ziskem (myšlen ten fyzikální – gain, o finančním se zde nehovořilo) ve své třídě. Vyjímečně odolné součástky se tak staly ideální volbou pro zařízení pracující s pulsními signály a jejich modulacemi, např. při řízení letového provozu, měření vzdáleností DME (distance measuring equipment) nebo jako koncové stupně pro meteorologické radary, sloužící v rámci předpovědi počasí třeba k radiolokačnímu odhadu srážek (jen v ČR jsou v provozu dva).

Obecné blokové schéma radaru

Freescale svou nabídku rozšířil o následující výkonové struktury:

MRF6VP121KH/HS – 965 MHz až 1215 MHz, špičkový výkon 1 kW (100 W průměrně), šířka pulsu 128 µs, 10 % pracovní cyklus, 50 Vdc, zisk 20 dB, účinnost 56 % na 1030 MHz.
MRF6V12500H/HS – 965 MHz až 1215 MHz, špičkový výkon 500 W (50 W průměrně), šířka pulsu 128 µs, 10% pracovní cyklus, 50 Vdc, zisk 19 dB, účinnost 60 % na 1030 MHz. Navrženo pro práci s plným špičkovým výkonem do poměru stojatých vln VSWR 10:1 (Voltage Standing Wave Ratio).
MRF6V12250H/HS – 965 MHz to 1215 MHz, špičkový výkon 275 W (27.5 W průměrně), šířka pulsu 128 µs, 10% pracovní cyklus, 50 Vdc, zisk 20.3 dB, účinnost 65.5 % na 1030 MHz. Navrženo pro práci s plným špičkovým výkonem do poměru stojatých vln VSWR 10:1 (Voltage Standing Wave Ratio).
MRF7S35120HS – 3.1 GHz to 3.5 GHz, špičkový výkon 120 W (24 W průměrně), šířka pulsu 100 µs, 20% pracovní cyklus, 32 Vdc, zisk 12 dB a 40 % účinnost na 3.5 GHz. Navrženo pro práci s plným špičkovým výkonem do poměru stojatých vln VSWR 10:1 (Voltage Standing Wave Ratio).
MRF7S35015H – 3.1 GHz to 3.5 GHz, špičkový výkon 15 W (3 W průměrně), šířka pulsu 100 µs, 20% pracovní cyklus, 32 Vdc, zisk 16 dB a 41 % účinnost na 3.5 GHz. Navrženo pro práci s plným špičkovým výkonem do poměru stojatých vln VSWR 10:1 (Voltage Standing Wave Ratio).

Příklad 950 W a 6.8 kW stupně pro frekvenci 1030 MHz

Stejně jako další výkonové RF tranzistory Freescale, určené pro komerční letectví, vykazují i poslední modely soulad s RoHS a také vestavěnou ESD (electrostatic discharge) ochranu. ESD obvody také umožňují přítomnost širšího rozkmitu napětí na gate v rozmezí od -6 V až do +10 V, čímž pomáhají vylepšit výkonové vlastnosti v případech, kdy součástky budou pracovat v režimech s vyšší účinností, třeba v oblíbené třídě C.

Přehled jednotlivých tranzistorů

Dostupnost a cena:

MRF6VP121KH/HS, MRF6V12250H/HS, MRF7S35120HS a MRF7S35015H se již vyrábí sériově. Na MRF6V12500H/HS si ještě budeme muset do září 2009 počkat. Pro získání vzorků nebo cenové nabídky je nutné kontaktovat distributora.