Un módulo de potencia de microondas (MPM) es un dispositivo de microondas que se utiliza para amplificar señales de radiofrecuencia a altos niveles de potencia. Es una combinación híbrida de electrónica de tubo de vacío y de estado sólido , que incluye un amplificador de controlador de estado sólido (SSPA), un amplificador de tubo de onda viajera (TWTA) y módulos de acondicionamiento de energía electrónica (EPC) en una sola unidad. [1] Su capacidad de potencia de salida promedio se encuentra entre la de los amplificadores de potencia de estado sólido (SSPA) y los amplificadores de tubo de onda viajera (TWT) dedicados. Pueden aplicarse donde se requiera amplificación de microondas de alta potencia y el espacio sea un bien escaso. Están disponibles en varios rangos de frecuencia, desdeBanda S hasta la banda W . La potencia de salida típica en la banda K u varía de 20 W a 1 kW.
Historia
El concepto de módulo de potencia de microondas fue diseñado para su uso en antenas de arreglo en fase activa , donde su tamaño compacto permite empaquetar una gran cantidad de módulos en la cara radiante de la antena. El concepto fue explorado en detalle por el Panel del Módulo de Energía de Microondas de 1989, apoyado por el Laboratorio de Investigación Naval de EE . UU . Si bien el objetivo final era diseñar un módulo de potencia con una sección transversal tan pequeña como media pulgada cuadrada, la mayoría de los MPM actuales son más grandes y adecuados solo para arreglos en línea, arreglos parcialmente distribuidos y aplicaciones de un solo módulo.
Especificaciones típicas
Los módulos de potencia de microondas están disponibles en varias frecuencias, desde la banda S hasta la banda W. [2] Se encuentran disponibles MPM pulsados y CW ; los MPM pulsados tienen un amplio rango de ciclo de trabajo. Los niveles de potencia van desde menos de 20 W hasta más de 1 kW. Los MPM son livianos en comparación con los TWTA tradicionales, y los requisitos de suministro de energía suelen ser CC de bajo voltaje (28 - 270 V CC).
Construcción
Un módulo de potencia de microondas consta de un amplificador de potencia de estado sólido, que impulsa un amplificador de potencia de vacío, típicamente un tubo de onda viajera. La fuente de alimentación de alto voltaje requerida por el TWT es proporcionada por un acondicionador de energía electrónico. En los MPM de modo pulsado, el acondicionador de potencia proporciona un alto voltaje pulsado que se activa mediante una entrada de disparo. Los MPM también incluyen un microcontrolador , que es responsable de controlar el funcionamiento del módulo, como asegurarse de que los diversos voltajes de la fuente de alimentación suban en la secuencia adecuada para evitar daños al TWT. También informa el estado del módulo, incluidos los diversos voltajes, corrientes y temperaturas.
Aplicaciones
Los módulos de potencia de microondas se utilizan en
- Antenas de matriz activa en fase
- Transmisores de radar en los que se necesita una potencia relativamente baja, pero se necesitan anchos de pulso largos (como los radares de apertura sintética )
- Comunicaciones por satélite comerciales y militares
Ver también
- Tubo de onda viajera
- Microondas
- Klystron : un dispositivo para amplificar o generar microondas (con mayor precisión y control que el que ofrece un magnetrón)
Referencias
- ^ Abrams Jr, RH; Parker, RK (1993). "Introducción al MPM: qué es y dónde podría encajar". Compendio del Simposio Internacional de Microondas IEEE MTT-S 1993 : 107–110. doi : 10.1109 / MWSYM.1993.276932 . ISBN 978-0-7803-1209-8.
- ^ Smith, CR; Armstrong, CM; Duthie, J. (1999). "El módulo de potencia de microondas: un bloque de construcción de RF versátil para transmisores de alta potencia". Actas del IEEE . 87 (5): 717–737. doi : 10.1109 / 5.757252 . ISSN 0018-9219 .