يطرح تصميم أجهزة إرسال الترددات الراديوية عريضة النطاق والمخصصة للاتصالات التكتيكية متعددة النطاقات، وأنظمة التشويش المضاد (ECM)، ومحاكاة التهديدات عبر طيف 700 ميجاهرتز إلى 2700 ميجاهرتز (0.7–2.7 جيجاهرتز) تحدياً هندسياً رئيسياً: المحافظة على كثافة قدرة الخرج العالية دون المساومة على استواء الكسب أو الاستقرار الحراري.
وتتطلب تغطية النطاقات الترددية للاتصالات الخلوية LTE والترددات العالية جداً UHF ونطاق S-band ضمن موديول واحد بنية هندسية تحد من انخفاض قدرة الخرج عبر النطاقات الترددية عريضة المدى.
المواصفات الفنية والدعم الهندسي
هل تحتاج إلى معلمات الأداء الكاملة أو تقارير الاختبار المصنعية أو الدعم المخصص لهذه الفئة؟
تعالج سلسلة مكبرات القدرة GaN من MCW بنطاق 700–2700 ميجاهرتز بقدرة 100 واط (+50 ديسيبل ميلّي واط) هذه القيود من خلال الاستفادة من تقنية أشباه الموصلات عالية القدرة القائمة على نتريد الغاليوم (GaN). وبتحقيق كسب قدرة يبلغ 50 ديسيبل وقدرة خرج راديوي تبلغ 100 واط في نمط الموجة المستمرة (CW) ضمن هيكل مدمج بأبعاد 180 x 80 x 25 مم، توفر عائلة مكبر القدرة عريض النطاق هذه وحدة إرسال راديوية موثوقة للتطبيقات الميدانية.
1. تقييم أداء وخطية تقنية GaN عبر نطاق 0.7–2.7 جيجاهرتز
تتطلب عملية إرسال القدرة العالية عبر عرض نطاق لحظي يبلغ 2000 ميجاهرتز شبكات مواءمة المعاوقة عريضة النطاق وإدارة حرارية محسنة. وغالباً ما تعاني البنيات التقليدية القائمة على LDMOS وGaAs من هبوط الكسب عند الحد الأعلى 2.7 جيجاهرتز أو تتطلب شبكات تحويل متعددة القنوات.
المزايا الكهربائية الرئيسية لبنية مكبر القدرة بالحالة الصلبة (SSPA) بتقنية GaN:
- تغطية ترددية عريضة: يغطي الموديول طيف 700 ميجاهرتز إلى 2700 ميجاهرتز بسلاسة، مما يلغي الحاجة إلى مراحل قيادة متعددة النطاقات.
- كسب قدرة 50 ديسيبل وقدرة خرج عالية: عند مستوى دخل اسمي يبلغ 0 ديسيبل ميلّي واط (1 ميلّي واط)، يحقق الموديول قدرة خرج مشبعة (Psat) تصل إلى 100 واط (+50 ديسيبل ميلّي واط) مع استواء كسب نموذجي يبلغ ±1.5 ديسيبل عبر كامل النطاق.
- واجهات راديوية ذات معاوقة موجية تبلغ 50 أوم: تضمن شبكات مواءمة المعاوقة الدقيقة معاوقة دخل وخرج مستقرة عند 50 أوم، مما يقلل من خافضات القدرة الناتجة عن عدم مواءمة المعاوقة عند التوصيل مع الهوائيات عريضة النطاق.
2. الإدارة الحرارية، والتغذية بـ 28 فولت مستمر، والواجهات الفيزيائية
تعد إدارة تبديد الحرارة أمراً حاسماً عند تشغيل موديول قدرة التردد الراديوي بقدرة 100 واط في نمط الموجة المستمرة (CW). وعند جهد تغذية اسمي يبلغ 28 فولت مستمر مع سحب تيار من 12 إلى 13 أمبير عند الخرج الكامل، تصل القدرة المستهلكة الإجمالية إلى ما بين 336 إلى 364 واط.
وبناءً على كفاءة المصب النموذجية عبر النطاقات عريضة المدى، يولد الموديول تبديداً حرارياً يتراوح بين 220 إلى 250 واط.
الإدارة الحرارية وتكامل النظام:
- التبريد بالتوصيل الحراري: يتميز الهيكل الألمنيوم المصنع بدقة بفتحات تثبيت لتوصيل الموديول مباشرة بمشتت حراري خارجي بزعانف أو لوح تبريد سائل باستخدام مواد واجهة حرارية (TIM) عالية التوصيل.
- الحدود الحرارية التشغيلية: للتشغيل المستمر الموثوق، ينبغي لمهندسي النظام الحفاظ على درجة حرارة قاعدة المكبر ضمن الحدود الحرارية الموصى بها من المصنع.
- الموصلات الراديوية وواجهة التحكم: مجهز بموصلات دخل وخرج راديوية دقيقة من نوع SMA أنثى. وتتكامل خطوط التغذية بـ 28 فولت، والتحكم السريع عبر إشارات TTL (التعديل النبضي)، وقياسات الحرارة عبر واجهة متعددة الدبابيس D-sub أو موصل نفاذي (Feedthrough connector).
- خيارات التأهيل البيئي: تتوفر خيارات التأهيل البيئي (بما في ذلك الدورات الحرارية، والصدمات الميكانيكية، واختبارات الاهتزاز) للمنصات الجوية، والبحريّة، والبرية المتحركة.
3. جدول المقارنة الفنية لمكبرات التردد 700–2700 ميجاهرتز
لمساعدة مهندسي الأنظمة في اختيار مستوى القدرة والتغطية الترددية المناسبة، يقارن الجدول التالي المعايير التشغيلية للموديولات القياسية دون 3 جيجاهرتز:
| المعيار الفني | موديول 50 واط قياسي | موديول 100 واط قياسي | موديول 100 واط بنطاق ممتد |
| رمز المنتج (SKU) | MCW0727M47A | MCW0727M50A | MCW0527M50A |
| النطاق الترددي | 700–2700 ميجاهرتز | 700–2700 ميجاهرتز | 500–2700 ميجاهرتز |
| قدرة الخرج (Pout) | 50 واط (+47 ديسيبل ميلّي واط) | 100 واط (+50 ديسيبل ميلّي واط) | 100 واط (+50 ديسيبل ميلّي واط) |
| كسب القدرة | 47 ديسيبل | 50 ديسيبل | 50 ديسيبل |
| جهد التشغيل المستمر | 28 فولت مستمر | 28 فولت مستمر | 28 فولت مستمر |
| استهلاك التيار | 9 أمبير (كحد أقصى) | 13 أمبير (كحد أقصى) | 12 أمبير (كحد أقصى) |
| الموصلات (دخل / خرج) | SMA أنثى / SMA أنثى | SMA أنثى / SMA أنثى | SMA أنثى / SMA أنثى |
| أبعاد الهيكل | 180 x 80 x 25 مم | 180 x 80 x 25 مم | 170 x 100 x 25 مم |
| التطبيق الرئيسي | مراحل التكبير، اتصالات المسيرات | أنظمة ECM، المحطات التكتيكية | محاكاة التهديدات متعددة النطاقات |
4. الاختبارات المصنعية، التخصيص، وخيارات التوريد
يتطلب تكامل مكبر القدرة بالحالة الصلبة بتقنية GaN عالي القدرة بيانات أداء موثوقة وخيارات توريد مرنة.
- اختبارات التحقق المصنعية: يخضع كل موديول لمسح معلمات S واختبارات القدرة على أجهزة تحليل الشبكات المتجهة (VNA) من Keysight وRohde & Schwarz. وترفق تقارير الاختبار الكاملة وملفات Touchstone (.s2p) مع كل شحنة.
- إمكانيات التخصيص الهندسي: هل تحتاج إلى نطاق ترددي معدل (مثل 400–2700 ميجاهرتز)، أو جهد تغذية مستمر مخصص (مثل 36 فولت)، أو مقترنات اتجاهية مدمجة (Directional couplers) لمراقبة القدرة المباشرة والمنعكسة؟ توفر MCW دورات تصميم هندسي سريعة مع تسليم النماذج الأولية خلال 3 إلى 4 أسابيع.
- حد أدنى للطلب من وحدة واحدة (MOQ): نحن ندعم أبحاث وتطوير النماذج الأولية بتوفير كميات تبدأ من وحدة واحدة.
- تغليف مخصص للتصدير: تثبت الهياكل المصنعة داخل رغوة عالية الكثافة مضادة للشحنات الاستاتيكية وتغلق داخل صناديق تصدير خماسية الطبقات.
طلب النشرات الفنية، ملفات S-parameters، أو عينات التقييم
هل تقوم بتقييم موديول مكبر التردد الراديوي عريض النطاق بنطاق 700–2700 ميجاهرتز بقدرة 100 واط لمشروع اتصالات تكتيكية، أو بنية تحتية خلوية، أو تطبيق للحرب الإلكترونية؟ اتصل بفريقنا الهندسي لطلب النشرات الفنية الرسمية، وملفات Touchstone (.s2p)، والملفات ثلاثية الأبعاد، أو طلب عروض الأسعار.
الأسئلة الشائعة (FAQ)
س1: ما هي متطلبات التبريد اللازمة عند تشغيل مكبر SSPA بقدرة 100 واط ونطاق 700–2700 ميجاهرتز في نمط الموجة المستمرة (CW)؟
عند خرج 100 واط (CW) وتغذية 28 فولت مستمر، يولد الموديول حرارة تبلغ حوالي 230 واط. ويعد تثبيت قاعدة المكبر على مشتت حراري ألمنيوم بزعانف مع تبريد بالهواء (أو لوح تبريد سائل) مع استخدام مواد واجهة حرارية أمراً إجبارياً للحفاظ على درجة حرارة الهيكل ضمن الحدود الآمنة.
س2: هل يمكن لموديولات التردد 700–2700 ميجاهرتز تحمل عدم توافق VSWR عند التشغيل الميداني؟
تم تصميم المكبر مع إمكانية الحماية من عدم توافق VSWR للظروف الميدانية الصعبة. وتعتمد نسبة التحمل على تردد التشغيل، ومستوى قدرة الخرج، وإعدادات الاختبار. وللأنظمة التي تتطلب حماية كاملة عند انقطاع أو قصر الدائرة، يمكن طلب خيارات مزودة بمقترنات اتجاهية وعوازل راديوية مدمجة (Isolators).
س3: كيف يتم دمج التغذية بـ 28 فولت مستمر وواجهات التحكم في المنصات الرئيسية؟
يتوافق جهد التغذية الاسمي 28 فولت مستمر مع خطوط القدرة في المركبات العسكرية والأنظمة الصناعية، مما يحافظ على سحب التيار عند ~13 أمبير عند خرج 100 واط. وتتيح دبابيس التحكم السريع TTL التعديل النبضي، بينما ترسل خطوط القياس الداخلية بيانات الحرارة والجهد إلى وحدة التحكم الرئيسية.