一种砷化镓微波集成电路脉冲调制电路的制作方法

本实用新型涉及脉冲调制电路技术领域，更具体的是涉及一种砷化镓微波集成电路脉冲调制电路。

背景技术：

目前，雷达系统已广泛应用在国防和民用产品中，对人们日常生活产生深远的影响，脉冲功率放大器是雷达系统的关键模块，决定了整个系统的性能，它是指在控制信号的作用下输出间断射频信号的功率放大器，随着雷达、通信技术的不断提高，要求固态功放在脉冲工作状态时，具有高的发射射频信号的关断比和功放工作效率。

脉冲功率放大器电路中，脉冲调制器电路的输入脉冲信号包含高电平和低电平，当脉冲信号为高电平时，脉冲功率放大器处于发射状态；当脉冲信号为低电平时，脉冲功率放大器处于关闭状态，将功率放大器简化成一个场效应管，脉冲调制器的实现方式包括栅极调制和漏极调制。

在射频领域首先出现的是砷化镓微波单片集成电路，随着产品高功率和小型化的需求，近年来出现了氮化镓微波单片集成电路，而氮化镓MMIC的电源高达几十伏，砷化镓MMIC的工作电源只有几伏，现有的砷化镓脉冲调制电路中在MOSFET驱动器与MOSFET管之间连接有三极管以及电阻，当三极管导通后，电阻与MOSFET管的栅极和源极之间产生的寄生电容会充放电，而RC时间常数越大，开关时间就越慢，影响MOSFET管的导通与截止，导致发射射频信号关断比减小，影响功率放大模块的工作速度和工作效率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为了解决现有的砷化镓脉冲调制电路中在MOSFET驱动器与MOSFET管之间连接有三极管以及电阻，三极管导通后，电阻与MOSFET管的栅极和源极之间产生的寄生电容会充放电，而RC时间常数越大，开关时间就越慢，影响MOSFET管的导通与截止，从而导致发射射频信号关断比减小的问题，本实用新型提供一种砷化镓微波集成电路脉冲调制电路。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种砷化镓微波集成电路脉冲调制电路，包括MOSFET驱动器、与MOSFET驱动器的输入端连接的调制脉冲以及与MOSFET驱动器的输出端连接的MOSFET管，其特征在于：所述MOSFET管的栅极直接与MOSFET驱动器的输出端连接，并且还连接有上拉电阻R2，上拉电阻R2的另一端与MOSFET管的源极均连接有电源电压VDD，MOSFET管的漏极与功率放大模块连接。

进一步的，所述MOSFET驱动器的型号为MIC4451YM，MOSFET驱动器的输入端2脚还连接有下拉电阻R1，下拉电阻R1的另一端接地，MOSFET驱动器的1脚与电源电压VDD连接，并且还连接有滤波电容C1，滤波电容C1的另一端接地，MOSFET驱动器的4脚和5脚接地。

进一步的，所述MOSFET管采用型号为Si4953ADY的P沟道MOSFET管。

进一步的，所述MOSFET管的源极连接有储能电容模块，所述储能电容模块包括一个或多个相互并联的多层瓷片电容。

本实用新型的工作原理为：

当调制脉冲为高电平时，MOSFET驱动器的输出则为低电平，MOSFET管的栅源电压VGS则为负偏压，MOSFET管导通，功率放大模块工作；

当调制脉冲为低电平时，MOSFET驱动器的输出则为高电平，MOSFET管截止，功率放大模块不工作。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型的MOSFET管直接与MOSFET驱动器输出端连接，并且MOSFET管的栅极连接有上拉电阻R2，能够使MOSFET管的栅源电压VGS随着调制脉冲的变化而快速改变，从而确保MOSFET管的导通和截止状态的快速转换，有效提高发射射频信号的关断比，确保功率放大模块的工作效率。

2、本实用新型使功率放大模块在给定在调制脉冲重复频率下工作，工作电压范围为+4.5V～+18V，通过MOSFET驱动器与P沟道MOSFET管的配合，确保纳秒级的开关速度，通过下拉电阻确保调制脉冲为低电平时，MOSFET管处于截止状态；在电路加电瞬间，MOSFET驱动器有一个上电过程，在这加电的瞬间MOSFET驱动器的输出电平可能不确定，本实用新型通过连接上拉电阻，能够确保在加电瞬间，MOSFET管初始值被拉到电源电压，不会导通，可靠关闭MOSFET管，使得MOSFET驱动器能够稳定工作。

3、本实用新型的MOSFET管的源极连接有储能电容模块，在MOSFET管导通的瞬间储能电容模块瞬时放电，能够使得在调制脉冲的正脉冲宽度内确保射频放大信号顶部平坦，使得功率放大模块的输出功率顶降得到保障。

附图说明

图1是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

为了本技术领域的人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种砷化镓微波集成电路脉冲调制电路，包括型号为MIC4451YM的MOSFET驱动器、与MOSFET驱动器的输入端2脚连接的调制脉冲以及分别与MOSFET驱动器的输出端6脚和7脚连接的型号为Si4953ADY的P沟道MOSFET管，为了满足大电流的场合，可以将若干个MOSFET管并联，所述MOSFET驱动器输出端6脚和7脚均直接与MOSFET管的栅极连接，并且MOSFET管的栅极还连接有阻值为1K的上拉电阻R2，上拉电阻R2的另一端与MOSFET管的源极均连接有电源电压VDD，MOSFET管的漏极与功率放大模块连接；在电路加电瞬间，MOSFET驱动器有一个上电过程，在这加电的瞬间MOSFET驱动器的输出电平可能不确定，本实施例通过连接上拉电阻，能够确保在加电瞬间，MOSFET管初始值被拉到电源电压，不会导通，可靠关闭MOSFET管，使得MOSFET驱动器能够稳定工作；

本实施例中的功率放大模块由多只砷化镓MMIC组成，MOSFET管的漏极分别与多只砷化镓MMIC的漏极连接；功率放大模块的供电由多个场效应管并联组成，由于单个场效应管的内阻在高低温范围内会有变化，采用多个场效应管并联既能增大输出电流，又能降低内阻的变化值，降低输出脉冲幅值随温度的变化范围；

MOSFET驱动器的输入端2脚还连接有阻值为2K的下拉电阻R1，下拉电阻R1的另一端接地，MOSFET驱动器的1脚和8脚分别与电源电压VDD连接，并且MOSFET驱动器的1脚还连接有滤波电容C1，滤波电容C1的另一端接地，MOSFET驱动器的3脚悬空，4脚和5脚分别接地。

本实施例利用P沟道MOSFET管可以用作开关这一特点，由栅极电压控制MOSFET管的开关状态，简化了偏置电路，驱动功耗小，且具有宽带特性和大的功率容量，能够保证很高的开关速度；MOSFET管直接与MOSFET驱动器输出端连接，并且MOSFET管的栅极连接有上拉电阻R2，能够使MOSFET管的栅源电压VGS随着调制脉冲的变化而快速改变，从而确保MOSFET管的导通和截止状态的快速转换，有效提高发射射频信号的关断比，确保功率放大模块的工作效率。

实施例2

本实施例在实施例1的基础之上进一步优化，具体是：

所述MOSFET管的源极连接有储能电容模块，所述储能电容模块包括n个相互并联的多层瓷片电容，每个多层瓷片电容的一端分别与MOSFET管的源极连接，另一端分别接地，在MOSFET管导通的瞬间，各多层瓷片电容瞬时放电，能够确保射频输出功率顶部平坦。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。