空间组合的工作原理：TWTA替换的新功率水平
2017年6月20日
用下一代技术替换遗留系统并不总是一个一对一的修复。本博客描述了空间组合，为什么对电子对策（ECMS）等敏感设备很重要，以及如何实现可用的最高电量水平。
动力过去
从历史上看，真空管从音频到RF和微波以及用于我们电视机的照明和显示器，将放大器用于所有放大器。旅行波管放大器（TWTA）继续在广泛的带宽上以微波频率提供高功率放大。
但是，通常在多kV范围内的真空管具有比固态装置更低的可靠性，低压电源，随着时间的推移，真空管的供应和制造它们的专业知识减少了。结果，大多数真空管已经用固态替代品代替，除了微波炉和诸如微波炉的应用之外电子战，这是一种真空管，为ECM干扰发射器等设备产生更高的功率水平。
但是功率结合技术现在可以实现具有固态设备的这些功率电平。
阴极射线管电视
空间结合：它是什么以及为什么它很重要
ECM系统包括接收器、处理器、显示器和干扰发射器。直到最近，由于电子对抗技术的出现，固态解决方案才能够满足电子对抗干扰发射机的功率和带宽要求氮化镓（GaN）功率放大器MMIC和低损耗，宽带组合技术。然而，对于大多数ECM系统，单个GaN MMIC仍然没有足够的电源，这可能需要超过1.5-7.5 GHz的100多瓦的要求。固态设备必须组合多个功率放大器达到最初由TWTA提供的相同功率水平。
空间组合可以在以下频率和功率范围内创建固态功率放大器（SSPAS） - 与TWTAS相比，这一切都提供性能改进：
- 100瓦到1千瓦，1千兆赫到40千兆赫，可覆盖10年的带宽
- 减少了输出频谱中的谐波含量
- 产生的噪音更少
- 增加线性
进入深度
了解有关GaN和Spatial Combling的更多信息：
- ECM系统的固态PAS战斗TWTA（微波期刊，2017年6月）
- 超越地平线（化合物半导体，2016年11月）
注意：用于最佳操作的热量
热管理对于获得固态设备的最佳性能至关重要。对于ECMS，我们经常在不同平台上使用不同的热环境。一些系统可以使用带风扇的冷却液或空气冷却。
空间组合提供了组合GaN-mmic的最有效方法，降低了散热量。当我们测量热性能时，总放大器的效率是最重要的因素。
GaN MMIC的效率与空间组合的效率相结合产生了可用的最有效的固态放大器。固态设备的效率越高，必须散发的热量就越低。
此外，当固态部件操作冷却器时，它们的可靠性更好，因此我们希望它们可以尽可能冷却。使用良好的导热器，如铜，最大化可用横截面是改善热量的钥匙。然而，在使用的金属类型和设备的重量之间存在权衡 - 例如，对于机载平台而言，它不能过于沉重。因此，还有其他金属可以在制定尺寸，重量和功率（交换）考虑时使用。
今天使用速度是如何使用的？
Qorvo的空间组合方法被称为spatium®.。通过同轴结构，Spatium提供一种在一步中结合多个MMIC的有效，宽带和紧凑的方式。实际上，速度通常可以在一步中组合16个放大器，仅为0.5dB的组合损耗。此外，Qorvo设计了MMIC背面的热路径，以帮助热管理。（参见下图以进行热仿真Qorvo空间QPB1006。）
使用Qorvo的Spatialum QPB1006进行热模拟的示例：更冷的性能，更好的可靠性
以下是Spatium MMICS如何在不同的应用中使用：
- 电子战：速度可用于机载，陆地或海军ECM设备，通常在天线的发射机中。
- 卫星：Spatium用于KA带卫星地球站，在100 W和27-31 GHz下运行，涵盖军事和商业乐队。它用于块上转换器（BUCS）的天线集线器的发射器侧的地面站。
- 测试：Spatium可用于高功率微波信号发生器或作为高功率设备的负载牵引，在输入阻抗期间计算设备将如何响应。在这些环境中，需要一个更高的功率放大器来充分表征这些器件。
Qorvo视频上
听到Qorvo专家不得不说的话：
- 山水的RF功率（2016年12月）
- Swap-C（尺寸，重量和功率成本）优势（2016年12月）
我们最近发布了三个新的空间产品旨在设计新的EW设备，在2-18 GHz内运行，可以取代遗产管。产品也可用于需要高功率刺激的测试设备。噪音越来越少于传统的TWTAs平均用售货赛拍摄的测量比较更大的保真度。
空间组合提供了在宽频带上传输数百瓦的能力，在许多情况下，可以专门设计用于新的盒子或填充现有的TWTA空间。
这是第一次有这种类型的功率，带宽和效率可用于固态设备。它提供了一个可行的选择，为20至30岁的平台（飞机，船舶等）与不固定的真空管；他们现在可以取代可靠的，固态设备。
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ECM系统的固态PAS战斗TWTA
了解固态设备如何提供EW应用所需的电源，带宽和效率。
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