Радиочастотные усилители от AR RF/Microwave Instrumentation

Приведены общие сведения о компании AR RF/Microwave Instrumentation и ее продуктах. Рассмотрен автономный, радиочастотный, широкополосный усилитель большой мощности 1200A225, приведены полные технические характеристики и диаграммы: выходная мощность 1200 Вт, полоса частот 10 кГц-225 МГц, класс работы "А", полная устойчивость к КСВН нагрузки, соответствие действующим стандартам и нормативным требованиям.

Введение

Ранее мы рассмотрели  тактические усилители-умощнители, радиосистемы и модули от компании  "AR Modular RF". Эта компания имеет три основных подразделения:

•   AR RF/Microwave Instrumentation.
•    AR Europe.
•   AR SunAR RF Motion.

В этом цикле статей рассмотрим основные продукты и их характеристики "компании - "AR RF/ Microwave Instrumentation", являющейся частью семейства компаний AR, которое включает еще такие компании, как AR Modular RF, SunAR RF Motion и AR Europe.

Основными направлениями деятельности AR RF/Microwave Instrumentation⁽¹⁾ являются:

• радиочастотные усилители и антенны от 1 до 50 000 Вт от постоянного тока до 1 ГГц;
• микроволновые усилители от 1 до 10 000 Вт и от 0,8 до 45 ГГц;
• испытательные системы  на устойчивость к наведенным радиопомехам (RF Conducted Immunity Systems);
• испытательные системы на радиологическую устойчивость (Radiated Immunity Test Systems);
• аксессуары для  контроля электромагнитной совместимости и программное обеспечение для испытаний на электромагнитную совместимость.

Усилители, выполненные на полупроводниковых приборах представлены в виде следующих серий⁽²⁾:

• Усилители серии "А": 10 Гц - 400 МГц, 25 - 50,000 Ватт
• Усилительи серии "W": 80 МГц - 1000 МГц, 50 - 10 000 Вт.
• Усилители серии "U": 10 кГц - 1000 МГц, 1 - 500 Вт.
• Усилители серии "S": 0,7 - 18 ГГц, 15 - 3000 Вт.
• Усилители серии "S" двухдиапазонные: 0,7 - 18 ГГц, 15 - 60 Ватт
• Усилители класса AB: 1 - 6 ГГц, 30 - 100 Вт.
• Импульсные усилители серии "SP": 0,8 - 4 ГГц, 1 кВт - 150 кВт.

Усилители на лампах бегущей волны (TWT) серии "T": 2,5 - 50 ГГц, 40 - 20 000 Ватт.

Компании AR поддерживают продукты с гарантийным сроком 3 года и 1 год для усилителей на ЛБВ.

Усилители серий "A" и "W"⁽³⁾ 

        Рассмотрение усилителей начнем с серии "А" и серии "W".

Серия "А" - это усилители до 400 МГц и от 25 до 50000 Вт CW в зависимости от диапазона частот. Серия "W" - это усилители до 1000 МГц и от 1??? до 10 000 Вт CW
Усилители серий "A" и "W" обладают достаточной мощностью, чтобы обеспечить требуемую для надежной связи напряженность поля, обладают устойчивостью к рассогласованию с нагрузкой и высой плоскостностью АЧХ, обеспечивающей требуемую мощность, обещанную во всей рабочей полосе.

Усилители подвергаются жестким испытаниям в процессе производства, чтобы обеспечить надежную работу и эффективность на протяжении всего срока службы. Усилители тестируются при различных выходных нагрузках КСВН, чтобы обеспечить их нагрузку до предела. Единственная проблемой в процессе испытаний было отсутствие доступных нагрузок для работы с огромной мощностью до 80 000 Вт, которую обеспечивают усилители. Для решения этой проблемы разработчиками были разработали свои собственные нагрузки, удовлетворяющие требованиям испытаний. Все усилители обеспечивают качественное воспроизведение AM, FM и импульсной модуляции ВЧ сигнала, поступающего на его вход, что позволяет использовать их в самых жестких условиях электромагнитной совместимости.

Эти автономные, широкополосные, полностью полупроводниковые усилители предназначены для приложений, требующих максимальной выходной мощности в широком диапазоне и с высоким коэффициентом усиления.

Усилители обладают возможностями их управления и контроля состояния как локально, так и удаленно. Большинство моделей имеют воздушное охлаждение, в тоже время некоторые более мощные блоки имеют жидкостное охлаждение. Сенсорные панели интуитивно понятны, удобны и просты в использовании. Рассматривать усилители будем в следующей последовательности:

1. РЧ усилители  большой мощности.
2. РЧ усилители средней мощности.
3. РЧ усилители низкой мощности.
4. Микроволновые усилители.
5. TWT усилители.

Первым из усилителей большой мощности будет рассматривать радиочастотный усилитель модели 1200A225⁽⁴⁾  .

Радиочастотный усилитель модели 1200А225⁽⁴⁾

Основные характеристики

•   1200 Вт CW
•   10 кГц-225 МГц
•   Класс А
•   Портативный
•   Полная устойчивость к КСВН нагрузки
•   Соответствие CE & RoH

Особенности

Модель 1200A225 - это полупроводниковый, автономный широкополосный усилитель, предназначенный для приложений, где требуется высокая пропускная способность, высокое усиление и линейность. Усилитель охлаждается воздухом с помощью внутреннего автономного жидкостного охлаждения, что обеспечивает высокую производительность и надежность. Стильный, современный корпус позволяет легко транспортировать его.

Модель 1200A225, при использовании свип- генератора, обеспечивает минимум 1200 Вт выходной мощности. В комплект поставки входит регулятор усиления на передней панели, который позволяет оператору устанавливать требуемый уровень выходной мощности.

Модель 1200A225 защищена от перегрузки ВЧ-входа входным сигналом, который управляется сигналом ВЧ входа в первом каскаде ВЧ усилителя при превышении его 0 дБм.

ВЧ-каскады усилителя защищены от перегрева путем снятия постоянного напряжения питания с них, если перегрев происходит из-за неисправности охлаждения или вентиляторов.

Модель 1200A225 оснащена цифровой панелью управления (DCP), которая обеспечивает как локальное, так и дистанционное управление усилителем.

DCP использует цветной сенсорный ЖК-дисплей для отображения рабочего состояния и состояния неисправности в случае перегрева или неисправности источника питания. Устройство можно вернуть в эксплуатацию, когда все неисправности будут устранены.

Все функции управления усилителем и индикации состояния доступны дистанционно через прилагаемый пакет дистанционного управления (Remotes Package). Пакет Remotes Package поставляется в формате GPIB/IEEE-488 с жестким кабелем и оптоволокном RS-232, USB и Ethernet.

Разъем шины интерфейса расположен на задней панели, а разъем для управления работой локального или удаленного устройства на передней панели усилителя предусмотрен переключатель "Local/Remote keyswitch".

Кроме того, в комплект Remotes Package входит предохранительная цепь для использования с внешними предохранительными выключателями. Эта схема предотвращает переход усилителя в рабочий режим, если не выполнено внешнее подключение. Для случаев, когда эта функциональность не требуется, предусмотрена вилка-перемычка.

Классификация экспорта - EAR99.

Типовая характеристика выходной мощности от частоты

Технические характеристики

Наименование параметра	Значение
Наименование параметраНоминальная выходная мощность	ЗначениеТип.: 1300 Вт, мин 1200 Вт, 0,01-100мгц Тип.: 1200 Вт, мин 1100 Вт, 100-225 МГц
Наименование параметраРвх для номинальной мощности	Значение1,0 мВт макс
Наименование параметраВыходная мощность при компрессии 3 дБ	ЗначениеТип.: 1300 Вт, мин 1200 Вт, 0,01-100мгц Тип.: 1200 Вт, мин 1100 Вт, 100-225 МГц
Наименование параметраВыходная мощность при компрессии 1 дБ	ЗначениеТип.: 1250 Вт, мин 1100 Вт, 0,01-100мгц Тип.: 1050 Вт, мин 800 Вт, 100-225 МГц
Наименование параметраПлоскостность	ЗначениеТип. ±2.0 дБ, Максимальная ±2.5 дБ
Наименование параметраЧастотная характеристика	Значение10 кГц-225 МГц мгновенно
Наименование параметраКоэффициент усиления (при максимальной настройке)	ЗначениеМин. 61,8 дБ
Наименование параметраРегулировка усиления (непрерывный диапазон)	Значение20 дБ
Наименование параметраВходное сопротивление	Значение50 ом, КСВН 1,5:1 макс.
Наименование параметраВыходной импеданс	Значение50 ом номинальное
Наименование параметраДопустимое рассогласование	Значение100% номинальной мощности без ограничения  по отраженной мощности до 6,0: 1 рассогласования, выше которого может ограничиваться мощность до 600 Вт по сигналу отраженной мощности
Наименование параметраВозможность модуляции	ЗначениеБудет точно воспроизводиться АМ, ФМ и импульсная модуляция входного сигнала
Наименование параметраПерехват составляющих третьего порядка (точка)	Значение78 дБм тип.
Наименование параметраКоэффициент шума	Значение8,5 дБ тип.
Наименование параметраГармонические искажения	Значениеинус 30 дБс тип., минус 20 дБс максимальные при 750 Вт
Наименование параметраПаразитные излучения	ЗначениеМинус 70 дБс тип.
Наименование параметраМощность первичного источника электропитания	Значение200-240 В однофазной сети переменного тока, 50/60 Гц, 4,6 кВт
Наименование параметраРазъемы	ЗначениеРЧ вход: N розетка РЧ выход: 7/16 DIN вилка
Наименование параметраПакет пультов дистанционного управления	ЗначениеIEEE-488: 24-контактный разъем RS-232: 9-контактный субминиатюрный D (розетка) Волоконно-оптическое соединение: ST Conn Tx и Rx RS-232 USB 2.0: тип B Ethernet: RJ-45 Блокировка безопасности: 15-контактный субминиатюрный D
Наименование параметраОхлаждение	ЗначениеПринудительное воздушное, внутренняя автономная жидкость
Наименование параметраМасса	Значение139 кг (305 фунтов)
Наименование параметраРазмеры (Ш х В Х Г)	Значение(56,1 х 115 х 88,9) см/(22,1 х 45,25 х 35) in
Наименование параметраОкружающая среда	ЗначениеРабочая температура: 5°C / +40°C. Рабочая высота: до 2000 м. Удар и вибрация: Нормальный автомобильный транспорт.
Наименование параметраНормативные требования	ЗначениеEMC EN 61326-1 Безопасность UL 61010-1 CAN/CSA C22. 2 #61010-1 CENELEC EN 61010-1 Директива RoHS 2011/65 / EU
Наименование параметраЭкспортная классификация	ЗначениеEAR99

Диаграммы

  Типовой коэффициент усиления усилителя 1200А225 при Рвх=-20 дБм

Типовой уровень гармоник при Рвых=750 Вт

Типовой КСВН входа усилителя 1200А225

Типовой Кшума усилителя 1200А225

Габаритный чертеж усилителя 1200А225

 

Источники информации:

1. rf/microwave instrumentation, 15.08.2020. [Электронный ресурс]. URL: https://www.arworld.us/html/00000.asp# (Дата обращения: 15.08.2020).
2. AR Amplifiers Have the Power and Frequency Range to Meet Your Needs, 15.08.2020. [Электронный ресурс]. URL: https://www.arworld.us/html/12000_amplifiers.asp (Дата обращения: 15.08.2020).
3. “A” Series: Up to 400 MHz / 25 to 50,000 watts CW depending upon frequency range “W” Series: Up to 1,000 MHz / 1 to 10,000 watts CW, 15.08.2020. [Электронный ресурс]. URL: https://www.arworld.us/html/12100_rf_amplifier.asp  (Дата обращения: 15.08.2020).
4. Amplifiers 1200A225, 01.11.18. [Электронный ресурс]. URL: https://www.arworld.us/post/1200A225.pdf?44056.034525463  (Дата обращения: 15.08.2020).