Оборудование / Спутниковая связь / Усилители мощности Advantech
GaN-усилители мощности от Advantech Wireless
История развития GaN HEMT в спутниковых системах началась в 2010 г., когда компания Advantech Wireless представила новое поколение полупроводниковых усилителей мощности, использующих в качестве элементной базы GaN СВЧ-транзисторы.
На момент появления многие операторы и производители подобного оборудования отнеслись к технологии достаточно осторожно, во многом ставя под сомнение ее дальнейшие коммерческие перспективы. Некоторые производители поспешили заявить о тупиковости направления, сложности выращивания GaN-кристаллов, их высокой стоимости, следствием чего является невозможность массового производства. Однако развитие данной технологии не остановилось, прошло три года с момента появления на рынке первого устройства, и ситуация коренным образом изменилась. Усилители мощности на базе GaN показали феноменальные технико-эксплуатационные показатели, высокую надежность, и стали по-настоящему массовым продуктом, чего многие совсем не ожидали. Оценив перспективность технологии, большинство производителей усилителей мощности в последние годы начали интенсивно разрабатывать собственные решения на базе GaN, что стало устойчивым трендом перехода на GaN и постепенного вытеснения с рынка GaAs-усилителей и TWTA.
GaN-технология как ключ к успеху
Как химическое соединение, кристалл GaN известен с середины 90-х гг. прошлого века, он получил широкое применение в оптоэлектронике в качестве подложки для лазеров и элементной базы фотодиодов солнечных батарей космических аппаратов. Благодаря своей кристаллической структуре GaN обладает высокой устойчивостью к температурным воздействиям, радиации и ионизации. Его качественные электрические показатели, такие как высокое напряжение пробоя (>100 В), большая ширина запрещенной зоны, позволили качественно увеличить коэффициент усиления и максимальную выходную мощность GaN-транзистора. Это привело к существенному уменьшению габаритов и массы усилителей по сравнению с GaAs-аналогами. Также существенно увеличился КПД и снизилось энергопотребление. В современных GaN-усилителях мощности до 80% габаритных размеров занимают блок питания и система теплоотвода, и только 20% – сам усилитель. Такая особенность привела к тому, что потребовалось полностью менять механический дизайн усилителей, разрабатывать новые блоки питания и существенно модифицировать системы теплоотвода. Это было одной из причин, почему многие производители отказались изначально от разработки GaN-усилителей.
GaN-усилители мощности обладают чрезвычайно высокой линейностью и низкими фазовыми шумами. При работе в одночастотном и многочастотном режимах они превосходят по линейности GaAs на 2 дБ. Объединение GaN-усилителей в системы фазового сложения позволило достигнуть выходных мощностей, которые были ранее принципиально недостижимы. Разработанные GaN-системы фазового сложения имеют возможность достигнуть и превысить выходные мощности клистронных усилителей, при этом гарантируя высокую линейность. Благодаря этому удалось коренным образом изменить дизайн головных станций DTH-вещания, позволив передавать большое количество транспондеров через единую антенную систему, что качественно снизило стоимость строительства таких станций. Сегодня Advantech Wireless по праву считается пионером и мировым лидером в разработке и производстве твердотельных GaN-усилителей мощности, доказательством чему служат не только непрерывно растущий спрос и объемы продаж, но и мнение экспертов индустрии. Осенью 2013 г. в Нью-Йорке на выставке Satcon 2013 высокомощные GaN-усилители Advantech Wireless серии SapphireBluTM выиграли премию специализированного интернет-издания Satellite Markets and Research в категории “Самый инновационный продукт года”. Помимо Advantech Wireless ни один производитель не в состоянии предложить на рынке столь широкую продуктовую линейку SSPA, SSPB и трансиверов, а также систем фазового сложения сверхвысокой мощности. Компания выпускает системы фазового сложения C-диапазона мощностью более 6 кВт, в Ku-диапазоне реализованы проекты с системами мощностью до 3,6 кВт.
Компания Advantech Wireless в состоянии предложить самую широкую на рынке продуктовую линейку SSPA, SSPB/BUC и трансиверов, а также систем фазового сложения сверхвысокой мощности для любого из диапазонов.
Усилители GaN внутреннего исполнения (Indoor GaN)
Усилители GaN внешнего исполнения (Outdoor GaN)
Усилители на твёрдом теле (Solid State Power Block Up Converters — SSPB/BUC)