1开关管的选择
开关管在固态栅控电路中起重要的作用，它把电源和微波管在电路关系上分开，起隔离的作用，更重要的是，开关管的性能在很大程度上决定了栅控电路的输出特性。为了满足栅开、栅关切换时间的要求，同时由于工作时开关管两端的实际压差均为1500V左右，选择电压高、结电容小的BiMOSFET管作为控制开关管，并且考虑需有一定的余量，选耐压大于2000V的BiMOSFET管。为了降低行波管电子流在通/断瞬间所产生的散焦，栅控电路的开关速度应尽可能快，而栅开、栅关切换时间主要取决于对行波管栅极电容和电路分布电容的充放电能力。
行波管栅极电容100pF，分布电容300pF，考虑冗余设计，总电容取500pF，切换时间t取值0.5s，则瞬时充电电流i为：因此，选择耐压大于2000V，电流大于1.5A的MOSFET即可满足要求，并且应尽量选择结电容小的。
综合考虑，选用IXYS公司的IXBT2N250作为开关管，单管的VCES为2500V、IC25为5A、Coes为8.7pF、tr为180ns、tf为182ns。BiMOSFET管驱动门限电压高，适宜于强干扰环境中应用，这有利于提高栅控电路的可靠性。
2保护电路
一个稳定可靠的栅控电路对行波管来说很重要，因为整个系统的稳定度和频谱特性都直接与其性能有关，为保证本栅控电路稳定可靠工作，主要采取以下措施：图1中的R1、R2、R5起限流作用。为防止开关管过流，充放电回路的电阻取值要保证其充、放电流小于开关管的最大额定电流IC，即R≥U/IC＝1.5kV/5A=300，考虑MOS管温升等因素，总限流电阻取500。回路中存在一定的分布电感，在开关管关断时会产生感应电压叠加到开关管上，造成开关管承受过高的电压。在开关管两端并联TVS进行钳位，以防开关管过压而损坏。
3结语
本文通过对行波管栅极控制电路的设计分析，结合各项设计指标，完成了行波管固态栅控电路的研制，各项性能指标参数均能达到使用要求，并具有工作稳定、可靠性高、体积小等特点，调整相关技术指标就可以满足多种型号行波管的工作要求，故有广泛的用途。
作者：王松涛 单位：中国电子科技集团公司第二十七研究所
