GaN HPAを用いた宇宙通信用S帯500W級小型電力合成ユニット

摘要

2.1GHzにおいて200W級出力可能なGaN·HPA（High Power Amplifier）ユニットを試作した．4つのSSPA（Solid State Power Amplifier）ユニットの出力を円筒形導波管コンバイナーで合成し、540W出力を達成した．1ユニット内の合成では、2個のGaN HEMTアンプを並列接続し、ベルチェ冷却装置と組み合わせて、冷却器付単体ユニットとして最大200W出力を実現することができた。動作点をAB級とし、小型ベルチェ冷却器を用いることで周辺回路温度を約40度以下に保ち、電力変換効率50％以上を実現した．さらに、電力合成に用いた円筒型導波管電力合成器の合成効率は約80％を得た．