Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ И СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЕ

Основные параметры:

Uмакс. – Максимально допустимое постоянное напряжение коллектор – эмиттер
Iмакс. – Максимально допустимый постоянный ток коллектора
Pмакс. – Постоянная рассеиваемая мощность коллектора
fгран. – Граничная частота коэффициента передачи тока в схеме с ОЭ
h31э – Статический коэффициент передачи тока в схеме с ОЭ
Iкбо – Обратный ток коллектора
Kус. – Коэффициент усиления по мощности
Kш. – Коэффициент шума транзистора

Малой мощности

В корпусе SOT-23

Наименование Структура Uмакс., В Iмакс., мА
Pмакс., Вт
fгран., ГГц Кш., дБ h31э
BFR92A N-P-N 15 25 0,3 5 2,1 40-90
BFR93A N-P-N 12 35 0,3 6 1,9 40-90
BFR193 N-P-N 12 80 0,58 8 1,3 50-200
BFS17A N-P-N 15 25 0,3 2,8 2,5 25-90
BFT92 P-N-P 15 25 0,3 5 2,5 20-50
BFT93 P-N-P 12 35 0,3 5 2,4 20-50

В корпусе TO-50

Наименование
Структура
Uмакс., В Iмакс., мА Pмакс., Вт fгран., ГГц Кш., дБ h31э
BF970 P-N-P 35 30 0,3 1 4,2 25-90
BF979 P-N-P 20 50 0,3 1,75 3,4 20-90
BFR90A N-P-N 15
30
0,3 6 1,8 50-150
BFR91A N-P-N 12 50 0,3 6 1,6 40-150
BFR96TS N-P-N 15 100 0,7 5 4 25-150

В корпусе TO-92

Наименование Структура Uмакс., В Iмакс., мА
Pмакс., Вт fгран., МГц h31э
BF199 N-P-N 25 25 0,5 550 >38
BF240 N-P-N 40 25 0,3 >150 60-220
BF324 P-N-P 30 25 0,3 450 >25
BF450 P-N-P 40
25
0,3 375 >50
BF494 N-P-N 20 30 0,3 >260 >30
BF959 N-P-N 20 100 0,625 >600 >35

В различных типах корпусов

Наименование Структура Uмакс., В Iмакс., мА Pмакс., Вт
fгран., ГГц
h31э Корпус
BFG425W N-P-N 4,5 30 0,135 25 50-120 SOT343R
BFP67 N-P-N 10 50 0,2 7,5 65-150 SOT143
BFP450 N-P-N 4,5 100 0,45 24 50-150 SOT343R
BFP540 N-P-N 4,5 80 0,25 33 50-200 SOT343R
BFP620 N-P-N 2,3 80 0,185 65 100-320 SOT343R

Отечественные ВЧ

Наименование Структура Pмакс., Вт Iмакс., мА Uмакс., В Iкбо., мкА h31э
fгран., МГц Корпус
КТ3102А-Ж N-P-N 0,25 200 20-50 < 0,05 100/250-400/1000 150 КТ-1-7
КТ3102АМ-КМ N-P-N 0,25 200 20-50 < 0,05 100/250-400/1000 150 КТ-26
КТ3107 P-N-P 0,3 100 20-45 < 0,1 70/140-380/800 250 КТ-26
КТ3108 P-N-P 0,3 200 45-60 < 0,2 50/150-100/300 250 КТ-1-7
КТ3117А, Б N-P-N 0,3 400 50 < 10 40/200 300 КТ-1-7
КТ3117А1 N-P-N 0,3 400 50 < 10 40/200 300 КТ-26
КТ3129 P-N-P 0,15 100 20-40 < 1,0 30/120-200/500 200 КТ-46
КТ3130 N-P-N 0,1 100 15-40 < 0,1 100/250-400/1000 150 КТ-46
КТ315 N-P-N 0,15 50-100 25-60 0,5 20/90-50/350 200 КТ-13
КТ3151А9, Д9 N-P-N 0,2 100 80 < 1,0 > 20 100 КТ-46
КТ3153А9 N-P-N 0,3 400 50 < 0,05 100/300 250 КТ-46
КТ3157А P-N-P 0,2 30 250 < 0,1 > 50 60 КТ-26
КТ3172А9 N-P-N 0,2 200 20 < 0,4 40/150 500 КТ-46
КТ339АМ N-P-N 0,26 25 25 < 1,0 > 25 550 КТ-26
КТ342АМ, БМ, ВМ N-P-N 0,25 50 30 < 30 100/250 250 КТ-26
КТ361 P-N-P 0,15 50-100 10-45 < 1 20/90-100/350 150 КТ-13

Отечественные СВЧ

Наименование Структура Pмакс., Вт Iмакс., мА Uмакс., В Iкбо., мкА h31э fгран., МГц Корпус
КТ3101А-2 N-P-N 0,1 20 15 0,5 35/300 2250 Н/С-1
КТ3101АМ N-P-N 0,1 20 15 0,5 35/300 1000 КТ-14
КТ3115А-2(Б, Д) N-P-N 0,07 8,5 7-10 0,5 15/80 5800 КТ-22
КТ3120А N-P-N 0,1 20 15 5 > 40 1800 КТ-14
КТ3126А,Б P-N-P 0,15 30 30 0,5 25/100-60/180 500 КТ-26
КТ3128А1 P-N-P 0,3 30 35 0,1 35/150 800 КТ-26
КТ3168А9 N-P-N 0,18 28 15 < 0,5 60/180 <3000 КТ-46
КТ326А,Б P-N-P 0,2 50 15 0,5 20/70-45/160 250 КТ-1-7
КТ326АМ,БМ P-N-P 0,2 50 15 0,5 20/70-45/160 250 КТ-26
КТ368А,Б N-P-N 0,225 30 15 0,5 50/300 900 КТ-1-12
КТ368АМ,БМ N-P-N 0,225 30 15 0,5 50/450 900 КТ-26
КТ368А9, Б9 N-P-N 0,1 30 15 0,5 50/300 900 КТ-46
КТ399АМ N-P-N 0,15 30 15 0,5 40/170 1800 КТ-26

Средней мощности

Импортные

Наименование Структура Uмакс., В Iмакс., мА Pмакс., Вт fгран., ГГц h31э Корпус
BFG135 N-P-N 15 150 1 7 80-130 SOT223
BFG540W N-P-N 15 120 0,5 9 100-250 SOT343N
BFG97 N-P-N 15 100 1 5,5 25-80 SOT223
BFQ19 N-P-N 15 100 1 5,5 25-80 SOT89
BLT50 N-P-N 10 500 2 1,8 25 SOT223
BLT80 N-P-N 10 250 2 0,9 25 SOT223
BLT81 N-P-N 9,5 500 2 0,9 25 SOT223

Отечественные ВЧ

Наименование Структура Pмакс., Вт Iмакс., мА Uмакс., В Iкбо., мкА h31э fгран., МГц Корпус
КТ626А-Д P-N-P 9 1,5 20-80 1 15/60-40/250 45 КТ-27-2
КТ646А,Б N-P-N 3,5 1 40-50 10 40/200-150/300 250 КТ-27-2
КТ683А-Е N-P-N 8 1 60-150   40/120-160/480 50 КТ-27-2
КТ6127А-К P-N-P 0,8 2 10-200 < 20 > 30 150 КТ-26
КТ630А-Е N-P-N 0,8 1 60-150 < 1 40/120-160/480 50 КТ-2-7
КТ639А-И P-N-P 1 1,5 30-80 < 0,1 40/100-180/400 80 КТ-27-2
КТ644А-Г P-N-P 1 0,6 40-60 < 0,1 40/120-100/300 200 КТ-27-2
КТ645А N-P-N 0,5 0,3 50 < 10 20/200 200 КТ-26
КТ660А,Б N-P-N 0,5 0,8 30-45 < 1 110/220-200/450 200 КТ-26
КТ664А9 P-N-P 1 1 100 < 10 40/250 50 КТ-47
КТ665А9 N-P-N 1 1 100 < 10 40/250 50 КТ-47
КТ680А N-P-N 0,35 0,6 25 < 10 85/300 120 КТ-26
КТ681А P-N-P 0,35 0,6 25 < 10 85/300 120 КТ-26
КТ698 N-P-N 0,6 2 12-90 < 20 20/118-50/649 100 КТ-26

Большой мощности

Импортные

Наименование Структура Uмакс., В Iмакс., А Pмакс., Вт fгран., ГГц h31э Корпус
BLT53 N-P-N 10 2500 35,5 3,9 25 SOT122D

Отечественные ВЧ

Наименование Структура Pмакс., Вт Iмакс., А Uмакс., В fгран., МГц Кус., дБ Iкбо., мкА Корпус
КТ9115А P-N-P 1,2 0,1 300 > 90   < 0,05мкА КТ-27-2
КТ9180А-В N-P-N 12,5 3,0 40-80 > 100     КТ-27-2
КТ9181А-В P-N-P 12,5 3,0 40-80 > 100     КТ-27-2
КТ920А N-P-N 5,0 0,5 36 30/200 4 2 КТ-17
КТ920Б N-P-N 10,0 1,0 36 30/200   4 КТ-17
КТ920В N-P-N 25,0 3,0 36 30/200   7,5 КТ-17
КТ920Г N-P-N 25,0 3,0 36 30/200 3,5 7,5 КТ-17
КТ922А N-P-N 8,0 0,8 65 50/175 3 5 КТ-17
КТ922Б N-P-N 20,0 1,5 65 50/175 3 0 КТ-17
КТ922В N-P-N 40,0 3,0 65 50/175   40 КТ-17
КТ922Г N-P-N 20,0 1,5 65 50/175   20 КТ-17
КТ929А N-P-N 6,0 0,8 30 > 50 8 5 КТ-17
КТ940А-В, A1 N-P-N 10,0 0,1 160-300 > 90   0,5 КТ-27-2, -26
КТ961А-В N-P-N 12,5 1,5 60-100 > 50   10 КТ-27-2
КТ969А N-P-N 6,0 0,1 250 > 60   0,05 КТ-27-2
КТ972А,Б N-P-N 8,0 4,0 45-60 > 200   1 КТ-27-2
КТ973А,Б P-N-P 8,0 4,0 45-60 > 200   1 КТ-27-2

Отечественные СВЧ

Наименование Структура Pмакс., Вт Iмакс., мА Uмакс., В fгран., МГц Кус., дБ Iкбо., мкА Корпус
КТ913А N-P-N 4,7 0,5 55 900/1500 2 10 КТ-16-2
КТ913Б N-P-N 8 1 55 900/1500 2 50 КТ-16-2
КТ913В N-P-N 12 1 55 900/1500 2 50 КТ-16-2
КТ916А N-P-N 30 2 55 200/1800 2,5 25 КТ-16-2
КТ925А N-P-N 5,5 0,5 36 500/1250 12 7 КТ-17
КТ925Б N-P-N 11 1 36 375/1100 7 12 КТ-17
КТ925В N-P-N 25 3,3 36 300/550 5,3 30 КТ-17
КТ925Г N-P-N 25 3,3 36 300/550 5,3 30 КТ-17
КТ934А N-P-N 7,5 0,5 60 > 100   5 КТ-17
КТ934Б N-P-N 15 1 60 > 100   10 КТ-17
КТ934В N-P-N 30 2 60 > 100   20 КТ-17
КТ939А N-P-N 4 0,4 30 2500   1 КТ-16-2
КТ939Б N-P-N 4 0,4 30 > 100   2 КТ-16-2
  • Наименование

    К продаже

    Цена от

К продаже:

2 426 шт.

К продаже:

984 шт.

К продаже:

5 441 шт.

К продаже:

110 шт.

К продаже:

954 шт.

К продаже:

6 шт.

К продаже:

406 шт.

К продаже:

229 шт.

К продаже:

200 шт.

К продаже:

100 шт.

К продаже:

399 шт.

К продаже:

92 шт.

К продаже:

90 шт.

К продаже:

932 шт.

К продаже:

43 шт.

К продаже:

4 794 шт.

К продаже:

270 шт.

К продаже:

90 шт.

К продаже:

798 шт.

К продаже:

386 шт.

К продаже:

882 шт.

К продаже:

500 шт.

К продаже:

6 390 шт.

К продаже:

88 шт.

К продаже:

9 шт.

К продаже:

671 шт.

К продаже:

194 шт.

К продаже:

139 шт.

К продаже:

169 шт.

К продаже:

100 шт.

К продаже:

206 шт.

К продаже:

242 шт.

К продаже:

66 шт.

К продаже:

673 шт.

К продаже:

74 шт.

К продаже:

576 шт.

К продаже:

5 762 шт.

К продаже:

1 652 шт.

К продаже:

376 шт.

К продаже:

456 шт.

К продаже:

282 шт.

К продаже:

1 356 шт.

К продаже:

2 668 шт.

К продаже:

69 шт.

К продаже:

80 шт.

К продаже:

8 313 шт.

К продаже:

486 шт.

К продаже:

1 301 шт.

К продаже:

41 шт.

К продаже:

3 894 шт.

К продаже:

470 шт.

К продаже:

1 804 шт.

К продаже:

1 688 шт.

К продаже:

14 шт.

К продаже:

38 шт.

К продаже:

610 шт.

К продаже:

3 860 шт.

К продаже:

168 шт.

К продаже:

507 шт.

К продаже:

57 728 шт.

К продаже:

5 055 шт.

К продаже:

950 шт.

К продаже:

27 шт.

К продаже:

826 шт.

К продаже:

12 шт.

К продаже:

1 887 шт.

К продаже:

1 624 шт.

К продаже:

278 шт.

К продаже:

167 шт.

К продаже:

137 шт.

К продаже:

28 шт.

К продаже:

29 712 шт.

К продаже:

168 шт.

К продаже:

50 шт.

К продаже:

492 шт.

К продаже:

1 267 шт.

К продаже:

275 шт.

К продаже:

957 шт.

К продаже:

16 шт.

К продаже:

6 686 шт.

К продаже:

1 052 шт.

К продаже:

700 шт.

К продаже:

22 шт.

К продаже:

48 шт.

К продаже:

14 595 шт.

К продаже:

370 шт.

К продаже:

8 551 шт.

К продаже:

2 088 шт.

К продаже:

10 020 шт.

Транзистор ГТ313Б, основные характеристики и цоколевка


Рис.1. Внешний вид и цоколевка транзистора ГТ313Б.

Транзисторы ГТ313Б германиевые диффузионно-сплавные структуры p-n-p, малой мощности (Рк.макс ≤ 0,3 Вт), сверхвысокой частоты (fгр > 300 МГц). Предназначены для применения в усилителях высокой и сверхвысокой частот и переключающих устройствах. Выпускаются в металлостеклянном корпусе с гибкими выводами.

Основные технические характеристики транзистора ГТ313Б

  • Структура: p-n-p
  • Рк max – Постоянная рассеиваемая мощность коллектора: 100 мВт;
  • Fгр – Предельная частота коэффициента передачи тока транзистора для схем с общим эмиттером и общей базой: не менее 450 МГц;
  • Uкбо – Пробивное напряжение коллектор-база при заданном обратном токе коллектора и разомкнутой цепи эмиттера: 15 В;
  • Uэбо – Пробивное напряжение эмиттер-база при заданном обратном токе эмиттера и разомкнутой цепи коллектора: 0,7 В;
  • Iк max – Максимально допустимый постоянный ток коллектора: 30 мА;
  • Iкбо – Обратный ток коллектора – ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор-база и разомкнутом выводе эмиттера: не более 5 мкА при 12В;
  • h31э – Коэффициент обратной связи по напряжению транзистора в режиме малого сигнала для схем с общим эмиттером и общей базой соответственно: 10…75 при 5В; 5мА;
  • Ск – Емкость коллекторного перехода: не более 2,5 пФ при 5В;
  • Rкэ нас – Сопротивление насыщения между коллектором и эмиттером: не более 4,6 Ом;
  • tк – Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте: не более 40 пс

Условные обозначения электрических параметров Советских транзисторов

  • IК max – максимально допустимый постоянный ток коллектора транзистора.
  • IК. И. max – максимально допустимый импульсный ток коллектора транзистора.
  • UКЭR max – максимальное напряжение между коллектором и эмиттером при заданном токе коллектора и сопротивлении в цепи база-эмиттер.
  • UКЭ0 max – максимальное напряжение между коллектором и эмиттером транзистора при заданном токе коллектора и токе базы, равным нулю.
  • UКБ0 max – максимальное напряжение коллектор-база при заданном токе коллектора и токе эмиттера, равным нулю.
  • UЭБ0 max – максимально допустимое постоянное напряжение эмиттер-база при токе коллектора, равном нулю.
  • РК max – максимально допустимая постоянная мощность, рассеивающаяся на коллекторе транзистора.
  • h31Э – статический коэффициент передачи тока биполярного транзистора.
  • UКЭ нас. – напряжение насыщения транзистора между коллектором и эмиттером транзистора.
  • IКБО – обратный ток коллектора. Ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор-база и разомкнутом выводе эмиттера.
  • f гр – граничная частота коэффициента передачи тока.
  • КШ – коэффициент шума транзистора.
  • СК – емкость коллекторного перехода.
  • СЭ – емкость коллекторного перехода.
  • ТП max – максимально допустимая температура перехода.
  • Т max – максимально допустимая температура окружающей среды.

Замена транзистора ГТ313Б – зарубежный аналог 2N700 см. онлайн справочник отечественные транзисторы и их зарубежные аналоги.

Купить транзистор ГТ313Б в интернет-магазине Времонт.su

Стабильный жук на 100 метров | Мастер-класс своими руками

На чтение 2 мин.

Жук можно использовать в целях направленной прослушки помещений и даже объектов, находящихся в движении! Это стало возможным, благодаря подбору компонентов передатчика, что делает модулируемый сигнал достаточно стабильным, а схема одновременно остается простой и доступной даже для начинающего радиолюбителя.

В передатчике возможно применение ВЧ и СВЧ транзисторов малой мощности. Желательно использовать транзисторы с граничной частотой 700-1000мГц. Отлично подойдет отечественный КТ368 (который является полным аналогом указанного в схеме транзистора).

Для увеличения чувствительности радиомикрофона использовался дополнительный микрофонный усилитель, схема которого построена всего на одном транзисторе.

Транзистор буквально любой маломощный — КТ3102, КТ315, КТ368, С9014, С9018 и другие аналогичные. Такой усилитель дает возможность улавливать даже тихий шепот в комнате 4х4метров. Чувствительность жучка порядка 5 метров.

Антенна — многожильный провод в резиновой изоляции с длиной 10-25см.

Катушка состоит из 5 витков, намотана на оправе с диаметром 3-4мм. В качестве оправы можно использовать пасту от гелиевой ручки. Для контура можно использовать провод с диаметром 0,5-1,2 ,мм( в моем случае 0,8мм).

Микрофон можно брать практически любой элвктретный, чувствительность не сильно важна, поскольку жучок имеет дополнительный микрофонный усилитель.

Весь монтаж делался на макетной плате, поскольку не захотелось травить плату для жука, работоспособность которого еще не ясна. Резисторы запаяны с обратной стороны платы.

Для настройки на нужную частоту был использован переменной конденсатор, который после полной настройки был заменен на постоянный (емкость 18 пикофарад). Вращением этого конденсатора можно настроить жучок на нужную вам частоту.

Жук работает в частотах 96-99мГц, ловиться на обычный ФМ приемник. С качественным приемником жучка можно ловить на расстоянии до 150 метров.

Транзисторы свч малой и средней мощности. Отечественные СВЧ транзисторы

Справочники радиолюбителя

Современный уровень развития РЭА и ее элементной базы позволяет в настоящее время создавать полностью твердотельные УКВ ЧМ и телевизионные передатчики с выходной мощностью до 5 кВт . Усилительные тракты на основе широкополосных транзисторных усилителей имеют ряд преимуществ по сравнению с ламповыми. Твердотельные передатчики более надежны, электробезопасны, удобны в эксплуатации и легче в производстве.

При блочно-модульной конструкции передатчика отказ одного из блоков оконечного усилителя не приводит к срыву эфирного вещания, поскольку передача будет продолжаться до замены блока, только с пониженной мощностью. Кроме того, широкополосный тракт транзисторного усилителя не требует дополнительной настройки на конкретный канал в пределах рабочей полосы частот.

Принято считать, что надежность передатчика зависит, прежде всего, от надежности применяемых активных компонентов. Благодаря применению современных мощных линейных СВЧ транзисторов, конструктивные особенности и технология изготовления которых обеспечивают существенное увеличение их времени наработки на отказ, вопрос повышения надежности твердотельных передатчиков получил принципиальное решение .

Растущие требования к техникоэкономическим показателям УКВ ЧМ и телевизионных мощных передатчиков, а также достигнутый уровень отечественной технологии в области создания мощных кремниевых биполярных транзисторов стимулировали развитие нового класса приборов – мощных линейных СВЧ транзисторов. НИИ электронной техники (г. Воронеж) разработал и выпускает их широкую номенклатуру для применения в метровом и дециметровом диапазонах волн.

Транзисторы специально рассчитаны на использование в мощных телевизионных и радиовещательных передатчиках, ретрансляторах, в частности, в телевизионных ретрансляторах с совместным усилением сигналов звука и изображения, а также в усилителях многоканального сигнала базовых станций сотовой системы связи . Эти транзисторы отвечают чрезвычайно жестким требованиям к линейности передаточной характеристики, имеют запас по рассеиваемой мощности и, как следствие, повышенную надежность.

Конструктивно такие транзисторы выполнены в металло-керамических корпусах. Их внешний вид изображен на рис. 1 (показаны корпусы не всех упоминаемых в статье транзисторов; недостающие можно увидеть в статье ). Высокие линейные и частотные свойства транзисторных структур реализованы благодаря применению прецизионной изопланарной технологии. Диффузионные слои имеют субмикронную проектную норму. Ширина эмиттерных элементов топологии – около 1,5 мкм при чрезвычайно развитом их периметре.

В целях устранения отказов, вызванных вторичным электрическим и тепловым пробоем, транзисторную структуру формируют на кремниевом кристалле с двуслойным эпитаксиальным коллектором и использованием эмиттерных стабилизирующих резисторов. Долговременной надежностью транзисторы обязаны также применению многослойной металлизации на основе золота.

Линейные транзисторы с рассеиваемой мощностью более 50 Вт (за исключением КТ9116А, КТ9116Б, КТ9133А), как правило, имеют конструктивно встроенную LC-цепь согласования по входу, выполненную в виде микросборки на основе встроенного МДП-конденсатора и системы проволочных выводов. Внутренние цепи согласования позволяют расширить рабочую частотную полосу, упростить согласование по входу и выходу, а также повысить коэффициент усиления по мощности Кур в частотной полосе.

Вместе с тем эти транзисторы являются “балансными”, что означает наличие на одном фланце двух идентичных транзисторных структур, объединенных общим эмиттером. Такое конструктивно-техническое решение позволяет уменьшить индуктивность вывода общего электрода и также способствует расширению частотной полосы и упрощению согласования.

При двухтактном включении балансных транзисторов потенциал их средней точки теоретически равен нулю, что соответствует условию искусственной “земли”. Такое включение реально обеспечивает примерно четырехкратное увеличение выходного комплексного сопротивления по сравнению с однотактным при одинаковом уровне выходного сигнала и эффективное подавление четных гармонических составляющих в спектре полезного сигнала.

Хорошо известно, что качество телевизионного вещания, прежде всего, зависит от того, насколько линейна передаточная характеристика электронного тракта. Особенно остро вопрос линейности стоит при проектировании узлов совместного усиления сигналов изображения и звука ввиду появления в частотном спектре комбинационных составляющих. Поэтому был принят предложенный зарубежными специалистами трехтоновый метод оценки линейности передаточной характеристики отечественных транзисторов по уровню подавления комбинационной составляющей третьего порядка.

Метод основан на анализе реального телевизионного сигнала при соотношении уровней сигналов несущей частоты изображения -8 дБ. боковой частоты -16 дБ и несущей частоты звукового сопровождения -7 дБ относительно отдаваемой мощности в пике огибающей. Транзисторы для совместного усиления в зависимости от частотного и мощностного ряда должны обеспечивать значение коэффициента комбинационных составляющих МЗ, как правило, не более -53…-60 дБ.

Рассматриваемый класс СВЧ транзисторов с жесткой регламентацией подавления комбинационных составляющих за рубежом получил название суперлинейных транзисторов . Следует отметить, что столь высокий уровень линейности обычно реализуем только в режиме класса А, где можно максимально провести режимную линеаризацию передаточной характеристики.

В метровом диапазоне, как видно из таблицы, имеется ряд транзисторов, представленный приборами КТ9116А, КТ91166, КТ9133А и КТ9173А с выходной пиковой мощностью Рвмх.пик соответственно 5,15, 30 и 50 Вт. В дециметровом диапазоне волн такой ряд представлен приборами КТ983А, КТ983Б, КТ983В, КТ9150Аи ПОЗ с РВВ1Х,ПИК, равной 0,5, 1,3,5, 8 и 25 Вт.

Суперлинейиые транзисторы обычно применяют в совместных усилителях (в режиме класса А) телевизионных ретрансляторов и модулях усилителей мощности передатчиков мощностью до 100 Вт.

Однако для выходных ступеней мощных передатчиков нужны более мощные транзисторы, обеспечивающие необходимый уровень верхней границы линейного динамического диапазона при работе в выгодном энергетическом режиме. Приемлемые нелинейные искажения на большом уровне сигнала могут быть получены применением раздельного усиления в режиме класса АВ.

Исходя из анализа теплофизических условий работы транзистора и особенностей формирования линейности однотонового сигнала, была специально разработана серия СВЧ транзисторов для режима работы в классе АВ. Линейность характеристики этих приборов по зарубежной методике оценивают по уровню компрессии (сжатия) коэффициента усиления по мощности однотонового сигнала – коэффициенту сжатия Ксж или иначе – определяют выходную мощность при некотором нормированном Ксж.

Для применения в метровом диапазоне волн в режиме класса АВ теперь есть транзисторы КТ9151А с выходной мощностью 200 Вт и транзисторы КТ9174А – 300 Вт. Для дециметрового диапазона разработаны транзисторы 2Т9155А, КТ9142А, 2Т9155Б, КТ9152А, 2Т9155В, КТ9182А с выходной мощностью от 15 до 150 Вт.

Впервые возможность создания модульных твердотельных передатчиков в дециметровом диапазоне с совместным усилением сигналов изображения и звукового сопровождения мощностью 100 Вт была продемонстрирована специалистами фирмы NEC . Позднее и на отечественных мощных СВЧ транзисторах были созданы аналогичные передатчики 12, 9]. В частности, в рассказано об оригинальных исследованиях по расширению области использования мощных транзисторов КТ9151А и КТ9152А при создании стоваттных модулей совместного усиления в режиме класса А. Показано, что в этом режиме возможно обеспечивать подавление комбинационных составляющих при недоиспользовании их мощности в 3…4 раза от номинальной в режиме класса АВ.

Специалистами Новосибирского государственного технического университета проведены исследования по применению отечественных мощных СВЧ транзисторов в модулях телевизионных усилителей мощности с раздельным усилением.

На рис. 2 представлена структурная схема усилителя мощности сигнала изображения для телевизионных каналов 1 – 5 с выходной пиковой мощностью 250 Вт. Усилитель выполнен по схеме раздельного усиления сигналов изображения и звука. Для каналов 6 – 12 усилитель выполняют по аналогичной схеме с добавлением промежуточной ступени на транзисторе КТ9116А, работающем в режиме класса А, для получения требуемого коэффициента усиления.

В выходной ступени транзисторы КТ9151А работают в классе АВ. Она собрана по балансно-двухтактной схеме. Это позволяет получить номинальную выходную мощность с довольно простыми согласующими цепями при полном отсутствии “фидерного эха” и уровне четных гармонических составляющих не более -35 дБ. Нелинейность амплитудной характеристики усилителя устанавливают при малом сигнале подборкой смещения рабочей точки в каждой ступени, а также корректировкой нелинейности в видеомодуляторе возбудителя.

Структурная схема усилителя мощности для телевизионных каналов 21 – 60 изображена на рис. 3. Выходная ступень усилителя выполнена также по балансно-двухтактной схеме.

Для обеспечения широкополосного согласования и перехода от несимметричной к симметричной нагрузке в выходных ступенях усилителей каналов 6 – 12 , 21 – 60 применен в качестве корректирующей цепи двухзвенный ФНЧ. Индуктивность первого звена согласующей цепи реализована в виде участков полосковых микролиний на элементах общей топологии печатной платы. Катушками второго звена служат выводы базы транзисторов.

Структура этих усилителей соответствует рис. 2 и 3. Разделение мощности на входе усилительных ступеней и ее сложение на их выходе, а также согласование входов и выходов со стандартной нагрузкой выполнено с помощью трехдецибельных направленных ответвителеи. Конструктивно каждый ответвитель выполнен в виде бифилярных обмоток (четвертьволновых линий) на каркасе, помещенном в экранирующий кожух.

Таким образом, современные отечественные линейные СВЧ транзисторы позволяют создавать мощные – до 250 Вт – модули телевизионных усилителей. Используя батареи таких модулей, можно доводить выходную мощность, отдаваемую в антенно-фидерный тракт, до 2 кВт. В составе передатчиков разработанные усилители отвечают всем современным требованиям на электрические характеристики и надежность.

Мощные линейные СВЧ транзисторы в последнее время начинают широко применять также и при построении усилителей мощности базовых станций сотовой системы связи.

По своему техническому уровню разработанные НИИЭТ мощные СВЧ линейные транзисторы могут быть использованы в качестве элементной базы для создания современной радиовещательной, телевизионной и другой народнохозяйственной и радиолюбительской аппаратуры.

Материал подготовили
А. Асессоров,В. Асессоров, В. Кожевников, С. Матвеев г. Воронеж

ЛИТЕРАТУРА
1. Hlraoka К., FuJIwara S., IkegamI T. etc. Hig power all solid-state UHF transmitters.- NEC Pes. & Develop. 1985. to 79, p. 61 -69.
2. Асессоров В., Кожевников в., Косой А. Научный поиск российских инженеров. Тенденция развития мощных СВЧ транзисторов – Радио, 1994, № 6, с. 2,3.
3. Широкополосные радиопередающие устройства. Под ред. Алексеева О. А.- М.: Связь, 1978, с. 304.
4. FuJIwurdS., IkegamI Т., Maklagama I. etc. SS series solid-state television transmitter. -NEC Res. & Develop. 1989. № 94, p. 78-89.
5. Асессоров В., Кожевников В., Косой А. Тенденция развития мощных СВЧ транзисторов для применения в радиовещании, телевидении и средствах связи.
– Электронная промышленность. 1994. № 4, с. 76-80.
6. Асессоров В., Кожевников В.. Косой А. Новые транзисторы СВЧ. – Радио. 1996. № 5, с. 57. 58.
7. Миплер О. Суперлинейные мощные транзисторы дециметрового диапазона для проводного телевидения- ТИИЭР, 1970. т. 58. №7. с. 138-147.
8. Kojlwara Y., Hlrakuwa К., Sasaki К. etc UHF high power transistor amplifier with high-dielectric substrate. – NEC Res- & Develop. 1977. № 45, p. 50-57.
9. Гребенников А., Никифоров В., Рыжиков А. Мощные транзисторные усилительные модули для УКВ ЧМ и ТВ вещания.- Электросвязь. 1996, № 3, с. 28-31.

Транзистор Параметр
n-p-n Iкбо при Uкб мА/В Iэбо при Uэб мА/В h31э ед. Frp Мгц Ск пф т к пС Uкб max В Uкэ max В Uэб max В Iк max А I к имп А Iб max А P max Вт Рт max Вт
2Т606А 1/65 0,1/4 3,5 0,01 0,4 0,8 0,1 0,8 2,5
КТ606А 1,5/65 0,3/4 0.012 0,4 0,8 0,1 0,8 2,5
КТ606Б 1,5/65 0,3/4 0,012 0,4 0,8 0,1 0,6 2,0
2Т607А-4 н/д н/д 0,125 н/д н/д 0,3 1,0
КТ607А-4 н/д н/д 0,15 н/д н/д 0.9 1.5
КТ607Б-4 н/д н/д 4,5 0,15 н/д н/д 0,8 1,5
2Т610А 0,5/20 0,1/4 50-250 4,1 0,3 н/Д н/д 1,5 н/д
2Т610Б 0,5/20 0,1/4 20-250 4,1 0,3 н/д н/д 1,5 н/д
КТ610А 0,5/20 0,1/4 50-300 4,1 0,3 н/д н/д 1,5 н/д
КТ610Б 0,5/20 0,1/4 50-300 4,1 0,3 н/д н/д 1,5 н/д
2Т633А 0,003/30 0,003/4 40-140 3,3 н/д 4,5 0,2 0,5 0,12 0,36 1,2
КТ633Б 0,01/30 0,01/4 20-160 3,3 н/д 4,5 0,2 0,5 0,12 0,36 1,2
2Т634А 1/30 0,2/3 н/д 3,5 0,15 0,25 0,07 0,96 1.8
КТ634Б 2/30 0,4/3 н/д 3,5 0,15 0,25 0,07 0,96 1,8
2Т637А 0,1/30 0,2/2,5 30-140 2,5 0,2 0,3 0,1 1,5 н/д
КТ637А 0,1/30 0,2/2,5 30-140 2,5 0,2 0,3 0,1 1,5 н/д
КТ637Б 2/30 0,2/2,5 30-140 2,5 0,2 0,3 0,1 1,5 н/д
2Т640А 0,5/25 0,1/3 min 15 1,3 0,6 0,06 н/д н/д 0,6 н/д
КТ640А 0,5/25 0,1/3 min 15 1,3 0,6 0,06 н/д н/д 0,6 н/д
КТ640Б 0,5/25 0,1/3 min 15 1,3 0,06 н/д н/д 0,6 н/д
КТ640В 0,5/25 0,1/3 min 15 1,3 0,06 н/д н/д 0,6 н/д
2Т642А 1/20 0,1/2 н/д 1,1 н/д 0,06 н/д н/д 0,5 н/д
КТ642А 1/20 0,1/2 н/Д 1,1 н/д 0,06 н/д н/д 0,5 н/д
2Т642А1 0,5/15 0,1/2 н/д н/д н/д 0,04 н/д н/д 0.35 н/д
2Т642Б1 0,5/15 0,1/2 н/д н/д н/д 0,04 н/д н/д 0,35 н/д
2Т642В1 0,5/15 0,1/2 н/д н/д н/д 0,04 н/д н/д 0,2с н/д
2Т642Г1 0,5/15 0,1/2 н/д н/д н/д 0,04 н/д н/д 0,23 н/д
2Т643А-2 0,02/25 0,01/3 50-150 1,8 н/д 0,12 0,12 н/д 3,15 н/д
2Т643Б-2 0,02/25 0,01/3 50-150 1,8 н/д 0,12 0,12 н/д 0,15 н/д
2Т647А-2 0,05/18 0,2/2 н/Д 1,5 н/д н/Д 0,09 н/д н/д 5,56 0,8
КТ647А-2 0,05/18 0,2/2 н/д 1.5 н/д н/д 0,09 н/Д н/д 0,56 0,8
2Т648А-2 1/18 0.2/2 н/д 1,5 н/д н/д 0,06 н/д н/д 0,4 0,6
КТ648А-2 1/18 0,2/2 н/д 1,5 н/д н/д 0,06 н/д н/д 0,4 0,6
2Т657А-2 1/12 0,1/2 60-200 н/д н/д 0,06 н/д н/д 0,31 н/д
2Т657Б-2 1/12 0,1/2 60-200 н/д н/д 0.06 н/д н/д 0,31 н/д
2Т657В-2 1/12 0,1/2 35-50 н/д н/д 0,06 н/д н/д 3,37 н/д
КТ657А-2 1/12 0,1/2 60-200 н/д н/д 0,06 н/д н/д 3,37 н/д
КТ657Б-2 1/12 0,1/2 60-200 н/д н/д 0,06 н/д н/д 3,37 н/д
КТ657В-2 1/12 0,1/2 35-50 н/д н/д 0.06 н/д н/д 3,37 н/д
КТ659А н/д н/д min 35 н/д 1,2 н/д н/д н/д
2Т671А 1/15 0,4/1,5 н/д 1,5 н/д 1,5 0,15 0,15 н/д 0,9 н/д
2Т682А-2 1мкА/10 0,02/1 40-70 н/д н/д 0,05 н/д н/д 0,33 н/д
2Т682Б-2 1мкА/10 0,02/1 80-100 н/д н/Д 0,05 н/д н/д 0,33 н/д
КТ682А-2 1мкА/10 0,02/1 40-50 н/д н/д 0,05 н/д н/д 0,33 н/д

В таблице приняты такие обозначения электрических параметров транзисторов:

Iкбо – обратный ток коллектора (коллектор-база), в числителе, при напряжении между коллектором и базой, в знаминателе.
Iэбо – обратный ток эмиттера (эмиттер -база), в числителе, при напряжении между эмиттером и базой, в знаминателе.
h31э – статический коэффициент передачи тока (коэффициент усиления).
Fгр – верхняя граничная частота коэффициента передачи транзистора.
Ск – емкость коллекторного перехода, т к – постоянная времени цепи обратной связи (не более).
Ukб max – максимальное допустимое напряжение между коллектором и базой.
Uкэ max – максимальное допустимое напряжение между коллектором и эмиттером
Uэб max – максимальное допустимое напряжение между эмиттером и базой.
Iк max – максимальный ток коллектора.
Iк имп. – максимальный импульсный коллекторный ток.
Iб max – максимальный ток базы.
Рmax – максимальная мощность без теплоотвода.
Рт max – максимальная мощность с теплоотводом.

Мощные низковольтные СВЧ транзисторы для подвижных средств связи

Журнал “Радио” постоянно информирует своих читателей о новых разработках Воронежского НИИ электронной техники в области создания мощных СВЧ транзисторов для различных областей применения . В этой статье мы знакомим специалистов и радиолюбителей с последними разработками группы СВЧ транзисторов КТ8197, КТ9189, КТ9192, 2Т9188А, КТ9109А, КТ9193 для подвижных средств связи с выходной мощностью от 0,5 до 20 Вт в диапазонах МВ и ДМВ. Ужесточение требований к функциональным и эксплуатационным параметрам современной аппаратуры средств связи предъявляет соответственно и более высокие требования к энергетическим параметрам мощных СВЧ транзисторов, их надежности, а также к конструктивному исполнению приборов.

Прежде всего необходимо иметь в виду, что возимые и носимые радиостанции питаются непосредственно от первичных источников. Для этой цели используют химические источники тока (малогабаритные батареи элементов или аккумуляторов) с напряжением, как правило, от 5 до 15 В. Пониженное напряжение питания накладывает ограничения на мощностные и усилительные свойства генераторного транзистора. Вместе с тем мощные низковольтные СВЧ транзисторы должны обладать высокими энергетическими параметрами (такими, как коэффициент усиления по мощности КуР и коэффициент полезного действия коллекторной цепи ηК) во всем рабочем частотном диапазоне.

Учитывая тот факт, что выходная мощность генераторного транзистора пропорциональна квадрату напряжения основной гармоники на коллекторе, эффект снижения уровня его выходной мощности с уменьшением питающего коллекторного напряжения может быть конструктивным путем скомпенсирован соответствующим увеличением амплитуды тока полезного сигнала. Поэтому при проектировании низковольтных транзисторов в сочетании с решением комплекса конструкторско-технологических задач должны быть оптимально решены вопросы, связанные одновременно с проблемой уменьшения напряжения насыщения коллектор-эмиттер и увеличения плотности критического тока коллектора.

Работа низковольтных транзисторов в режиме с более высокими плотностями тока по сравнению с обычными генераторными транзисторами (предназначенными для использования при Uпит=28 В и выше) усугубляет проблему обеспечения долговременной надежности из-за необходимости подавления более интенсивного проявления деградационных механизмов в токоведущих элементах и контактных слоях металлизации транзисторной структуры. С этой целью в разработанных СВЧ низковольтных транзисторах применена многослойная высоконадежная система металлизации на основе золота.

Рассматриваемые в настоящей статье транзисторы спроектированы с учетом их основного применения в усилителях мощности в режиме класса С при включении по схеме с общим эмиттером. Вместе с тем допустима их работа в режиме классов А, В, и АВ под напряжением, отличном от номинального значения, при условии, что рабочая точка находится в пределах области безопасной работы и приняты меры, не допускающие входа в режим автогенерации.

Транзисторы работоспособны и при значении Uпит менее номинального. Но в этом случае значения электрических параметров могут отличаться от паспортных. Допускается работа транзисторов с токовой нагрузкой, соответствующей значению IК max, если максимально допустимая средняя рассеиваемая мощность коллектора в непрерывном динамическом режиме РК.ср max не превышает предельного значения.

Благодаря тому, что кристаллы транзисторных структур рассматриваемых приборов изготовлены по базовой технологии и имеют общие конструктивнотехнологические признаки, у всех транзисторов одинаковый уровень пробивного напряжения. В соответствии с ТУ на приборы область их применения ограничена значением максимально допустимого постоянного напряжения между эмиттером и базой UЭБmax

Основной концептуальной идеей, позволившей сделать еще один шаг в области создания мощных низковольтных транзисторов в миниатюрном исполнении, стала разработка новых оригинальных конструктивно-технологических решений при создании серий бескорпусных транзисторов КТ8197, КТ9189, КТ9192. Сущность идеи состоит в создании конструкции транзистора на основе керамического кристаллодержателя из окиси бериллия и ленточных металлизированных выводов на гибком носителе – полиимидной пленке.

Ленточный носитель со специальным фотолитографическим рисунком в виде выводной рамки служит единым проводящим элементом, на котором одновременно формируют контакт к многоячеистой транзисторной структуре и внешние выводы прибора. Все элементы внутренней ленточной арматуры герметизируют компаундом. Размеры основания металлизированного керамического держателя – 2,5×2,5 мм. Монтажная поверхность кристаллодержателя и выводы покрыты слоем золота. Вид и габариты транзистора представлены на рис. 1,а. Для сравнения заметим, что наиболее миниатюрные зарубежные транзисторы в металлокерамическом корпусе (например, CASE 249-05 фирмы Motorola) имеют круглое керамическое основание диаметром 7 мм.

Конструктивное исполнение транзисторов серий КТ8197, КТ9189, КТ9192 предусматривает их установку на печатную плату методом поверхностного монтажа. В соответствии с рекомендациями по применению этих транзисторов пайку внешних выводов необходимо производить при температуре 125…180°С в течение не более 5 с.

Благодаря реализации запасов по электрическим и теплофизическим параметрам удалось существенно расширить область потребительских функций бескорпусных СВЧ транзисторов. В частности, для транзисторов серии КТ8197 с номинальным значением напряжения Uпит=7,5 В и серий КТ9189, КТ9192 (12,5 В) граница области безопасной работы в динамическом режиме расширена до Uпит max=15 В. Увеличение питающего напряжения относительно номинального значения позволяет поднять уровень выходной мощности портативного передатчика и соответственно увеличить дальность радиосвязи. Транзисторы способны работать без снижения рассеиваемой мощности в непрерывном динамическом режиме во всем рабочем температурном интервале.

В целом, при разработке этих транзисторов принципиальным образом, были решены вопросы не только миниатюризации, но и снижения стоимости. В результате транзисторы оказались примерно в пять раз дешевле зарубежных аналогичного класса в металлокерамическом корпусе. Разработанные миниатюрные СВЧ транзисторы могут найти самое широкое применение как при традиционном использовании в виде дискретных компонентов, так и в составе гибридных микросхемных усилителей ВЧ мощности. Очевидно, что наиболее эффективно их применение в носимых портативных радиостанциях.

Выходные ступени мобильных передатчиков обычно питают непосредственно от автомобильной аккумуляторной батареи. Транзисторы для выходных ступеней рассчитаны на номинальное напряжение питания Uпит=12,5 В. Параметрические ряды транзисторов для каждого связного диапазона построены с учетом обеспечения разрешенного максимального уровня выходной мощности для возимых передатчиков Рвых=20 Вт . Разработка мощных низковольтных СВЧ транзисторов (с Рвых>10 Вт) сопряжена с более сложными конструкторскими задачами. Дополнительно здесь возникают проблемы сложения динамической мощности и отвода тепла от больших кристаллов СВЧ структур.

Топология кристалла мощных транзисторов имеет весьма развитую эмиттерную структуру, характеризующуюся малым импедансом. Для обеспечения требуемой частотной полосы, упрощения согласования и повышения коэффициента усиления по мощности в транзисторы встраивают LC-цепь внутреннего согласования по входу. Конструктивно LC-цепь выполнена в виде микросборки на основе МДП-конденсатора и системы проволочных выводов, выполняющих роль индуктивных элементов.

В развитие мощностного ряда ранее разработанных транзисторов серии 2Т9175 для применения в УКВ диапазоне созданы транзисторы 2Т9188А (Рвых=10 Вт) и КТ9190А (20 Вт). Для диапазона ДМВ разработаны транзисторы КТ9193А (Рвых=10 Вт) и КТ9193Б (20 Вт). Транзисторы выполнены в стандартном корпусе КТ-83 (см. рис. 1,б).

Использование этого металлокерамического корпуса в свое время позволило создать высоконадежные транзисторы двойного назначения для РЭА с повышенными требованиями к внешним факторам и с возможностью эксплуатации в жестких климатических условиях. С целью обеспечения гарантированной надежности при температуре корпуса от +60°С применительно к транзисторам с выходной мощностью Рвых=10 Вт, а с Рвых=20 Вт – от +40 до +125°С максимально допустимую среднюю рассеиваемую мощность в непрерывном динамическом режиме необходимо линейно уменьшать в соответствии с формулой РК.ср max=(200-Ткорп)/RТ.п-к (где Ткорп – температура корпуса, °С; RТ.п-к – тепловое сопротивление перехода переход-корпус, °С/Вт).

В настоящее время в России создается федеральная сеть радиосвязи по стандарту NМT-450i (на частоте 450 МГц). Разработанная серия приборов КТ9189, 2Т9175, 2Т9188А, КТ9190А может практически полностью покрыть потребность в рассматриваемом секторе рынка аппаратуры на отечественной транзисторной элементной базе.

Кроме этого, уже начиная с 1995 г. в России разворачиваются федеральная сеть сотовой системы подвижной абонентной связи в рамках стандарта GSM (900 МГц) и сотовая система для региональной связи по американскому стандарту AMPS (800 МГц). Для создания указанных сотовых систем радиосвязи в ДМВ могут быть использованы малогабаритные транзисторы серии КТ9192 с выходной мощностью 0,5 и 2 Вт, а также серии КТ9193 с выходной мощностью 10 и 20 Вт.

Решение задачи миниатюризации аппаратуры и, соответственно, ее элементной базы коснулось не только носимых портативных радиопередатчиков. В ряде случаев и для возимой аппаратуры радиосвязи, а также аппаратуры специального назначения возникает потребность в уменьшении массо-габаритных показателей мощных СВЧ низковольтных транзисторов.

Для этих целей разработана модифицированная бесфланцевая конструкция корпуса на базе КТ-83 (рис. 1,в), в котором выпускают транзисторы 2Т9175А-4-2Т9175В-4, 2Т9188А-4, КТ9190А-4, КТ9193А-4, КТ9193Б-4. По электрическим характеристикам они аналогичны соответствующим транзисторам в стандартном конструктивном исполнении. Эти транзисторы монтируют низкотемпературной пайкой кристаллодержателя непосредственно к теплоотводу. Температура корпуса в процессе пайки не должна превышать +150°С, а суммарное время нагревания и пайки – 2 мин.

Основные технические характеристики рассматриваемых транзисторов представлены в табл. 1. Коэффициент полезного действия цепи коллектора всех транзисторов – 55%. Значения максимально допустимого постоянного тока коллектора соответствуют всему интервалу рабочей температуры.

Таблица 1

Транзистор Рабочий частотный диапазон, МГц Выходная мощность, Вт Коэффициент усиления по мощности, раз Напряжение питания, В Максимально допустимая средняя расс. мощность в непр. динамич. режиме, Вт Максимально допустимый постоянный ток коллектора, А Предельные допустимые значения температуры окружающей среды, °С Максимально допустимая температура корпуса, °С Максимально допустимая температура перехода, °С Тепловое сопротивление переход – корпус, °С/Вт Емкость коллектора, пФ Граничная частота усиления, МГц
КТ8197А-2 30…175 0,5 15 7,5 2 0,5 -45…+85 160 5 400
КТ8197Б-2 2 10 5 1 15
КТ8197В-2 5 8 8 1,6 25
КТ9189А-2 200…470 0,5 12 12,5 2 0,5 -45…+85 160 4,5 1000
КТ9189Б-2 2 10 5 1 13
КТ9189В-2 5 6 8 1,6 20 900
КТ9192А-2 800…900 0,5 6 12,5 2 0,5 -45…+85 160 4,5 1200
КТ9192Б-2 2 5 5 1,6 13
2Т9175А; 2Т9175А-4 140…512 0,5 10 7,5 3,75 0,5 -60 125 200 12 10 900
2Т9175Б; 2Т9175Б-4 2 6 7,5 1 6 16
2Т9175В; 2Т9175В-4 5 4 15 2 3 30 780
2Т9188А; 2Т9188А-4 200…470 10 5 12,5 35 5 -60 125 200 4 50 700
КТ9190А; КТ9190А-4 200…470 20 12,5 40 8 -60 125 200 3 65 720
КТ9193А; КТ9193А-4 800…900 10 4 12,5 23 4 -60 125 200 5 35 1000
КТ9193Б; КТ9193Б-4 20 40 8 3 60

На рис. 2,а изображена полная схема транзисторов 2Т9188А, КТ9190А, а на рис. 2,б – транзисторов серий КТ8197, КТ9189, КТ9192, 2Т9175 (l – расстояние от границы пайки до клеевого шва герметизирующей крышки или герметизирующего покрытия кристаллодержателя. Это расстояние регламентировано в рекомендациях по применению СВЧ транзисторов в ТУ на них и обязательно учитывается при расчете реактивных элементов транзисторов). Параметры реактивных элементов, показанных на схемах, сведены в табл. 2. Эти параметры необходимы для расчета согласующих цепей усилительного тракта разрабатываемых устройств.

Разработка новой транзисторной элементной базы открывает широкую перспективу как создания современной профессиональной коммерческой, а также любительской аппаратуры радиосвязи, так и совершенствования уже разработанной с целью улучшения ее электрических параметров, снижения массы, габаритов и стоимости.

Таблица 2

Параметры реактивных элементов транзистора Транзистор
2Т9175А; 2Т9175А-4 2Т9175Б; 2Т9175Б-4 2Т9175В; 2Т9175В-4 2Т9188А; 2Т9188А-4 КТ9190А; КТ9190А-4 КТ9193А; КТ9193А-4 КТ9193Б; КТ9193Б-4 КТ8197А-2; КТ9189А-2; КТ9192А-2 КТ8197Б-2; КТ9189Б-2; КТ9192Б-2 КТ8197В-2; КТ9189В-2
L Б1 , нГн 3 2,3 1,8 0,66 0,73 1 0,84 0,19 0,1 0,2
L Б2 , нГн 0,17 0,38 0,58 0,37
L Э1 , нГн 0,5 0,35 0,28 0,16 0,15 0,26 0,19 0,22 0,12 0,12
L Э2 , нГн 0,2 0,22 0,31 0,26
L К1 , нГн 1,25 1,1 1 0,61 0,57 0,71 0,61 0,59 0,59 0,59
С1, пФ 370 600 75 150

Литература

  1. Асессоров В., Кожевников В., Косой А. Научный поиск российских инженеров. Тенденция развития мощных СВЧ транзисторов. – Радио, 1994, № 6, с. 2, 3.
  2. Асессоров В., Кожевников В., Косой А. Новые транзисторы СВЧ. – Радио, 1996, № 5, с. 57, 58.
  3. Асессоров В., Асессоров А., Кожевников В., Матвеев С. Линейные СВЧ транзисторы для усилителей мощности. – Радио, 1998, № 3, с. 49-51.
  4. Радиостанции с угловой модуляцией сухопутной подвижной службы. ГОСТ 12252-86 (СТ СЭВ 4280-83).

Читайте и пишите полезные

СВЧ-транзисторы применяются во многих областях человеческой деятельности: телевизионные и радиовещательные передатчики, ретрансляторы, радары гражданского и военного назначения, базовые станции сотовой системы связи, авионика и т. д.

В последние годы заметна тенденция перехода с биполярной технологии производства СВЧ-транзисторов на технологии VDMOS (Vertical Diffusion Metal Oxide Semiconductors) и LDMOS (Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductors). Самая передовая технология LDMOS обладает наилучшими характеристиками, такими, как линейность, усиление, тепловые режимы, устойчивость к рассогласованию, высокий КПД, запас по рассеиваемой мощности, надежность. Производимые Philips транзисторы имеют исключительно высокую повторяемость характеристик от партии к партии, и компания Philips этим гордится. При замене вышедших из строя транзисторов можно не беспокоиться о процессе настройки оборудования заново, так как все параметры транзисторов абсолютно идентичны. Этим не может похвастаться ни один из конкурентов Philips.

Все новые разработки Philips базируются на новой современной LDMOS-технологии.

Транзисторы для базовых станций сотовой связи

Кроме транзисторов упакованных в корпуса, Philips выпускает интегрированные модули.

Таблица 4. Основные интегрированные модули
Тип Pвых, Вт Технология Частота Область применения
BGY916 19 BIPOLAR 900 МГц GSM
BGY916/5 19 BIPOLAR 900 МГц GSM
BGY925 23 BIPOLAR 900 МГц GSM
BGY925/5 23 BIPOLAR 900 МГц GSM
BGY2016 19 BIPOLAR 1800-2000 МГц GSM
BGF802-20 4 LDMOS 900-900 МГц CDMA
BGF 844 20 LDMOS 800-900 МГц GSM/EDGE (USA)
BGF944 20 LDMOS 900-1000 МГц GSM/EDGE (EUROPE)
BGF1801-10 10 LDMOS 1800-1900 МГц GSM/EDGE (EUROPE)
BGF1901-10 10 LDMOS 1900-2000 МГц GSM/EDGE (USA)

Отличительные особенности интегрированных модулей:

  • LDMOS-технология (пайка прямо на радиатор, линейность, большее усиление), o пониженное искажение,
  • меньший нагрев полупроводника за счет использования медного фланца, o интегрированная компенсация температурного смещения,
  • 50-омные входы/выходы,
  • линейное усиление,
  • поддержка многих стандартов (EDGE, CDMA).

BGF0810-90

  • выходная мощность: 40 Вт,
  • усиление: 16 дБ,
  • КПД: 37%,

BLF1820-90

  • выходная мощность: 40 Вт,
  • усиление: 12 дБ,
  • КПД: 32%,
  • ослабление мощности по соседнему каналу ACPR: -60 дБ,
  • амплитуда вектора ошибок EVM: 2%.

Транзисторы для вещательных станций

На протяжении последних 25 лет компания Philips сохраняет лидерство в данной области. Использование последних достижений в технологии LDMOS (серии BLF1xx, BLF2xx, BLF3xx, BLF4xx, BLF5xx,) позволяет постоянно укреплять позиции на рынке. В качестве примера можно привести огромный успех транзистора BLF861 для ТВ-передатчиков. В отличие от транзисторов конкурентов, BLF861 зарекомендовал себя высоконадежным и высокостабильным элементом, защищенным от выхода из строя при отключении антенны. Никто из конкурентов не смог приблизиться к характеристикам BLF861 по стабильности работы. Можно назвать основные сферы применения таких транзисторов: передатчики на частоты от HF до 800 МГц, частные радиостанции PMR (TETRA), передатчики VHF гражданского и военного назначения.

Таблица 5. L- и S-полосные транзисторы для радаров

Тип F, ГГц Vcc,B Tp, мкс Коэфф. заполнения, % Мощность, Вт КПД,% Усиление, дБ
L-полоса RZ1214B35Y 1,2-1,4 50 150 5 >35 >30 >7
RZ1214B65Y 1,2-1,4 50 150 5 >70 >35 >7
RX1214B130Y 1,2-1,4 50 150 5 >130 >35 >7
RX1214B170W 1,2-1,4 42 500 10 >170 >40 >6
RX1214B300Y 1,2-1,4 50 150 5 >250 >35 >7
RX1214B350Y 1,2-1,4 50 130 6 >280 >40 >7
Bill 21435 1,2-1,4 36 100 10 >35 45 >13
BLL1214-250 1,2-1,4 36 100 10 >250 45 >13
S-полоса BLS2731-10 2,7-3,1 40 100 10 >10 45 9
BLS2731-20 2,7-3,1 40 100 10 >20 40 8
BLS2731-50 2,7-3,1 40 100 10 >50 40 9
BLS2731-110 2,7-3,1 40 100 10 >110 40 7,5
Верхняя S-полоса BLS3135-10 3,1-3,5 40 100 10 >10 40 9
BLS3135-20 3,1-3,5 40 100 10 >20 40 8
BLS3135-50 3,1-3,5 40 100 10 >50 40 8
BLS3135-65 3,1-3,5 40 100 10 >65 40 >7
Таблица 6. Транзисторы для авионики

Тип F,ГГц Vcc,B Tp, мкс Коэфф. заполнения, % Мощность, Вт КПД,% Усиление, дБ
BIPOLAR MZ0912B50Y 0,96-1,215 50 10 10 >50 >42 >7
MX0912B100Y 0,96-1,215 50 10 10 >100 >42 >7
MX0912B251Y 0,96-1,215 50 10 10 >235 >42 >7
MX0912B351Y 0,96-1,215 42 10 10 >325 >40 >7
LDMOS

Vds




BLA1011-200 1,03-1,09 36 50 1 >200 50 15
BLA1011-10 1,03-1,09 36 50 1 >10 40 16
BLA1011-2 1,03-1,09 36 50 1 >2 18

Основные характеристики транзистора BLF861A

  • Push-pull-транзистор (двухтактный усилитель),
  • выходная мощность более 150 Вт,
  • усиление более 13 дБ,
  • КПД более 50%,
  • закрывает полосу от 470 до 860 МГц (полосы IV и V),
  • является индустриальным стандартом в ТВ-передатчиках на сегодняшний день.

Новая модель транзистора BLF647

  • разработан на основе BLF861A,
  • большой коэффициент усиления 16 дБ на 600 МГц,
  • выходная мощность до 150 Вт,
  • закрывает полосу от 1,5 до 800 МГц,
  • надежный, устойчивый к рассогласованию,
  • устойчив к отключению антенны,
  • имеет встроенный резистор, позволяющий работать на частотах HF и VHF,
  • Push-pull-транзистор (двухтактный усилитель).

Транзистор BLF872

  • разрабатывается как более мощная замена BLF861A,
  • начало производства 1 квартал 2004 года,
  • выходная мощность до 250 Вт,
  • самый надежный транзистор по устойчивости к рассогласованию,
  • сохраняет линейность,
  • сохраняет надежность,
  • смещение тока Idq менее 10% на 20 лет,
  • коэффициент усиления более 14 дБ,
  • закрывает полосу от 470 до 860 МГц.

Транзисторы для радаров и авионики

Новые транзисторы Philips для радаров и авионики также производятся по современной LDMOS-технологии. Кристаллы, выполненные по технологии LDMOS, меньше нагреваются, являются более надежными, имеют большее усиление, не требуют изолятора между подложкой и радиатором. Соответственно, для достижения тех же характеристик требуется меньшее число транзисторов, что дополнительно повышает надежность и снижает стоимость изделия.

Новые разработки:

BLA0912-250

  • полоса от 960 до 1250 МГц (все главные частоты авионики),
  • высокое усиление до 13 дБ,
  • надежность, устойчивость к рассогласованию фаз 5:1,
  • линейность,
  • образцы будут доступны с июня 2003 года.

BLS2934-100

  • полоса от 2,9 до 3,4 ГГц (все главные частоты авионики),
  • использование стандартного негерметичного корпуса,
  • образцы будут доступны к концу 2003 года.

Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, что компания Philips идет в ногу со временем и предлагает транзисторы, позволяющие создавать новые устройства, которые обладают более совершенными характеристиками: меньший размер, большая выходная мощность, меньшее число компонентов обвязки и меньшая цена конечного изделия.

СВЧ транзисторов малой мощности. Отечественные СВЧ транзисторы. каталог

Стр. 2

Из рассмотрения требований к параметрам мощных высокочастотных транзисторов видно, что задача создания таких устройств связана с одновременным обеспечением высокой частоты среза, малой емкости коллектора, высокой допустимой рассеиваемой мощности, низкого сопротивления насыщения. и низкое термическое сопротивление.

Таким образом, тепловой поток в мощном высокочастотном транзисторе, чтобы добраться до радиатора, должен преодолеть сопротивление многослойной структуры.

В усилителях высокой частоты и умножителях частоты используются высокомощные высокочастотные транзисторы. Большинство этих транзисторов – биполярные кремниевые. тип нр – н, многоэмиттерный, выполнен по планарно-эпитаксиальной технологии.

Конструкции корпусов, разработанные специально для мощных высокочастотных транзисторов, будут рассмотрены в главе.

Семейство входных статических характеристик транзистора в схеме с общей базой.| Семейство входных статических характеристик транзистора в схеме с общим эмиттером. | Семейство выходов – [ИЗОБРАЖЕНИЕ] – 18. Семейство высокостатических статических статических характеристик транзистора в транзисторной характеристике с общей базой для параметра – в цепи с общим током эмиттера. с параметром – напряжение | Семейство выходных статических характеристик транзистора в схеме с общим эмиттером с параметром – ток базы. | Семейство выходных статических характеристик транзистора в схеме с общим эмиттером с параметром – базовое напряжение.

Методы диффузионной технологии также используются для изготовления мощных высокочастотных транзисторов.

Экспериментально исследовано явление перераспределения тока по площади в мощных высокочастотных транзисторах. Описаны методы, позволяющие с помощью косвенных измерений выявить аналогичную внутреннюю нестабильность распределения тока.

Для увеличения крутизны фронтов в импульсном усилителе можно использовать относительно мощные высокочастотные транзисторы, с помощью которых можно получить длительность фронтов импульсов порядка 1 5 – 2 мкс.

Следует еще раз подчеркнуть, что рассмотрение предельных возможностей мощных высокочастотных транзисторов является лишь оценкой.

В §§ 7-1 было сказано, что в мощных высокочастотных транзисторах требуется сочетать высокую частоту среза и небольшую емкость коллектора с низким сопротивлением насыщения и большим значением YDF. Высокая допустимая рассеиваемая мощность может быть достигнута только при достаточно большом максимальном рабочем токе или напряжении.Как будет показано в §§ 7–5, есть определенные соображения в пользу того факта, что в мощных высокочастотных транзисторах рекомендуется увеличивать рабочий ток, а не напряжение.

Хотя частотные характеристики транзисторов со слоистой структурой все же несколько уступают характеристикам некоторых других типов мощных высокочастотных транзисторов, экспериментальные образцы таких устройств уже могут давать нагрузку 10–100 Вт на частотах порядка 10–100 МГц и до 800 Вт на 1 МГц.

В результате экспериментальных работ, выполненных на примере устройств двух типов, было показано, что в мощных высокочастотных транзисторах при мощности, не превышающей предельно допустимой, происходит резкое перераспределение тока по площади возможна транзисторная структура.

Преобразовательные транзисторы

интересны тем, что на них можно получить тонкие базовые слои большой площади, необходимые для изготовления более мощных высокочастотных транзисторов. В преобразовательных транзисторах диффузионно-эмиттерный переход формируется за счет обратной диффузии примеси из полупроводника в металл эмиттерного электрода.Для этого используется пластина германия (исходный материал), содержащая как донорные, так и акцепторные примеси. В качестве последнего используется медь, которая при расплавлении эмиттерного сплава интенсивно диффундирует из германия в эмиттер.

Достаточно малые значения w могут быть получены только в транзисторах, изготовленных с использованием диффузионного или эпитаксиального роста, поэтому только такие устройства могут использоваться в качестве мощных высокочастотных транзисторов. Получение тонких оснований в легированных транзисторах технологически очень сложно, и даже если бы они могли быть получены, использование таких транзисторов было бы непрактичным из-за низкого напряжения пробоя.

Справочники радиолюбителей

Современный уровень развития электронной аппаратуры и ее элементной базы позволяет в настоящее время создавать полностью монолитные УКВ ЧМ и телевизионные передатчики с выходной мощностью до 5 кВт. Пути усиления на основе широкополосных транзисторных усилителей имеют ряд преимуществ перед ламповыми. Твердотельные преобразователи более надежны, электробезопасны, удобны в эксплуатации и проще в изготовлении.

При модульной конструкции передатчика выход из строя одного из блоков оконечного усилителя не нарушает вещание, так как передача будет продолжаться до замены блока, только с пониженной мощностью.Кроме того, широкополосный тракт транзисторного усилителя не требует дополнительной настройки на конкретный канал в пределах рабочей полосы частот.

Считается, что надежность передатчика в первую очередь зависит от надежности используемых активных компонентов. Благодаря использованию современных мощных линейных СВЧ-транзисторов, конструктивные особенности и технология изготовления которых обеспечивают значительное увеличение наработки на отказ, вопрос повышения надежности твердотельных передатчиков получил принципиальное решение.

Растущие требования к технико-экономическим показателям УКВ ЧМ и мощных телевизионных передатчиков, а также достигнутый уровень отечественной техники в области кремниевых биполярных мощных транзисторов большой мощности стимулировали разработку нового класса устройств – мощных линейных СВЧ. транзисторы. Научно-исследовательский институт электронной техники (Воронеж) разработал и производит широкий ассортимент продукции для работы в метровом и дециметровом диапазонах волн.

Транзисторы

специально разработаны для использования в мощных телевизионных и радиовещательных передатчиках, ретрансляторах, в частности, в телевизионных ретрансляторах с совместным усилением сигналов звука и изображения, а также в усилителях многоканальных сигналов базовых станций системы сотовой связи. .Эти транзисторы отвечают чрезвычайно жестким требованиям к линейности передаточной характеристики, имеют запас рассеиваемой мощности и, как следствие, повышенную надежность.

Конструктивно такие транзисторы выполнены в металлокерамических корпусах. Их внешний вид показан на рис. 1 (показаны не все корпуса транзисторов, упомянутые в статье; недостающие можно увидеть в статье). Высокие линейные и частотные свойства транзисторных структур реализуются за счет использования прецизионной изопланарной технологии.Диффузионные слои имеют субмикронный стандарт дизайна. Ширина эмиттерных элементов топологии составляет около 1,5 мкм при их высокоразвитом периметре.

Для исключения отказов, вызванных вторичным электрическим и тепловым пробоями, транзисторная структура сформирована на кремниевом кристалле с двухслойным эпитаксиальным коллектором и использованием резисторов, стабилизирующих эмиттер. Транзисторы с длительной надежностью также необходимы для использования многослойной металлизации на основе золота.

Линейные транзисторы

с рассеиваемой мощностью более 50 Вт (за исключением КТ9116А, КТ9116Б, КТ9133А), как правило, имеют конструктивно встроенный согласующий LC-контур на входе, выполненный в виде микроконтроллера. сборка на базе встроенного МДП конденсатора и системы зажимов проводов.Внутренние согласующие схемы позволяют расширить рабочую полосу частот, упростить согласование входов и выходов, а также увеличить коэффициент усиления Qur в этой полосе частот.

Однако эти транзисторы «сбалансированы», что означает, что на одном фланце находятся две идентичные транзисторные структуры, объединенные общим эмиттером. Такое конструктивное и техническое решение позволяет снизить индуктивность общего электрода, а также способствует расширению полосы частот и упрощению согласования.

При двухтактном включении симметричных транзисторов потенциал их средней точки теоретически равен нулю, что соответствует условию искусственной «земли». Фактически такое включение обеспечивает примерно четырехкратное увеличение выходного комплексного сопротивления по сравнению с несимметричным при том же уровне выходного сигнала и эффективное подавление четных гармонических составляющих в спектре полезного сигнала.

Как известно, качество телевизионного вещания в первую очередь зависит от того, насколько линейна передаточная характеристика электронного тракта.Вопрос линейности особенно остро стоит при проектировании узлов совместного усиления сигналов изображения и звука из-за появления в частотном спектре комбинационных составляющих. Поэтому был принят трехтональный метод оценки линейности передаточной характеристики, предложенный зарубежными специалистами. отечественные транзисторы на уровне подавления комбинационной составляющей третьего порядка.

Метод основан на анализе реального телевизионного сигнала при соотношении уровней сигнала несущей частоты изображения -8 дБ.-16 дБ боковая частота и -7 дБ несущая частота звука относительно выходной мощности на пиковом уровне огибающей. Транзисторы для совместного усиления в зависимости от частотного и мощностного ряда должны обеспечивать значение коэффициента комбинирования составляющих МВ, как правило, не более -53 …- 60 дБ.

Рассмотренный класс СВЧ-транзисторов со строгим регулированием подавления комбинированных компонентов за рубежом получил название суперстрочных транзисторов. Следует отметить, что столь высокий уровень линейности обычно реализуется только в режиме класса А, где можно максимально провести режимную линеаризацию передаточной характеристики.

В измерительном диапазоне, как видно из таблицы, находится ряд транзисторов, представленных приборами КТ9116А, КТ

, КТ9133А и КТ9173А с пиковой выходной мощностью Rvmh peak соответственно 5,15, 30 и 50 Вт. В дециметровом диапазоне длин волн такая серия представлена ​​приборами КТ983А, КТ983Б, КТ983Б, КТ9150А и POS-устройствами с RVB1X, ПИК, равными 0,5, 1,3,5, 8 и 25 Вт.

Сверхлинейные транзисторы

обычно используются в обычных усилителях (в режиме класса А) телевизионных ретрансляторах и модулях усилителя мощности передатчиков мощностью до 100 Вт.

Однако для выходных каскадов мощных передатчиков используются более мощные транзисторы, обеспечивающие необходимый уровень верхней границы линейного динамического диапазона при работе в благоприятном энергетическом режиме. Приемлемые нелинейные искажения на большом уровне сигнала можно получить, используя раздельное усиление в режиме класса AB.

На основании анализа теплофизических условий работы транзистора и особенностей формирования линейности монотонного сигнала специально разработана серия СВЧ-транзисторов для режима работы в классе АВ.Линейность характеристик этих устройств по зарубежной методике оценивается по степени сжатия (сжатия) мощности усиления монотонного сигнала – степени сжатия Kj или иначе – они определяют выходную мощность при некотором нормированном Kj.

Для использования в метровом диапазоне в режиме класса АВ используются транзисторы КТ9151А с выходной мощностью 200 Вт и транзисторы КТ9174А – 300 Вт. Транзисторы 2Т9155А, КТ9142А, 2Т9155Б, КТ9152А, 2Т9155В, КТ9182А с выходной мощностью от до 150 Вт разработаны для диапазона УВЧ.

Впервые возможность создания модульных твердотельных передатчиков дециметрового диапазона с совместным усилением сигналов изображения и звука мощностью 100 Вт была продемонстрирована специалистами NEC. Позже на отечественных мощных СВЧ-транзисторах были созданы аналогичные передатчики 12, 9]. В частности, описаны оригинальные исследования по расширению области использования мощных транзисторов КТ9151А и КТ9152А при создании модулей сотых стыковых модулей в режиме класса А.от номинального в режиме класса АВ.

Специалисты Новосибирского государственного технического университета провели исследования по применению отечественных мощных СВЧ-транзисторов в модулях телевизионных усилителей мощности с раздельным усилением.

На рис. 2 представлена ​​блок-схема усилителя мощности сигнала изображения для телевизионных каналов 1-5 с выходной пиковой мощностью 250 Вт. Усилитель выполнен по схеме раздельного усиления сигналов изображения и звука.Для каналов 6-12 усилитель выполнен аналогично с добавлением промежуточного каскада на транзисторе КТ9116А, работающем в режиме класса А, для получения необходимого коэффициента усиления.



В выходном каскаде транзисторы КТ9151А работают по классу АВ. Собран по схеме балансир-двухтакт. Это позволяет получить номинальную выходную мощность с помощью довольно простых согласующих схем при полном отсутствии «фидерного эха» и уровне четных гармонических составляющих не более -35 дБ.Нелинейность амплитудных характеристик усилителя задается при малом сигнале подбором смещения рабочей точки на каждом каскаде, а также коррекцией нелинейности в видеомодуляторе возбудителя.

Блок-схема усилителя мощности для телевизионных каналов 21 – 60 представлена ​​на рис. 3. Выходной каскад усилителя также выполнен по балансно-двухтактной схеме.


Для обеспечения широкополосного согласования и перехода от несимметричной нагрузки к симметричной на выходных ступенях усилителей каналов 6–12, 21–60 в качестве схемы коррекции используется двухкаскадный фильтр нижних частот.Индуктивность первого звена согласующей схемы реализована в виде участков микролинейных полос на элементах общей топологии печатной платы. Катушки второго звена являются выходами базы транзистора.

Структура этих усилителей соответствует рис. 2 и 3. Разделение мощности на входе усилительных каскадов и ее сложение на их выходе, а также согласование входов и выходов со стандартной нагрузкой выполнялись с помощью трехпереходного направленного ответвителя.Конструктивно каждый ответвитель выполнен в виде бифилярных обмоток (четвертьволновых линий) на каркасе, помещенном в экранирующий кожух.

Таким образом, современные отечественные линейные СВЧ-транзисторы позволяют создавать мощные – до 250 Вт – модули телевизионных усилителей. Используя батареи таких модулей, можно довести выходную мощность, передаваемую на антенно-фидерный тракт, до 2 кВт. В составе передатчиков разработанные усилители отвечают всем современным требованиям по электрическим характеристикам и надежности.

В последнее время мощные линейные СВЧ-транзисторы начинают широко использоваться в конструкции усилителей мощности для базовых станций системы сотовой связи.

По своему техническому уровню мощные СВЧ-транзисторы разработки НИИЭТ могут быть использованы как элементная база для создания современной радиовещательной, телевизионной и другой народнохозяйственной и любительской радиотехники.

Материал подготовлен
Асессоров А., Асессоры В., Кожевников В., С.Матвеев Воронеж

ЛИТЕРАТУРА
1. Хлраока К., Фудзивара С., Икегами Т. и др. Все твердотельные УВЧ-передатчики высокой мощности .- NEC Pes. & Развивать. 1985. по 79, с. 61 -69.
2. Эксперты В., Кожевников В., Косой А. Научный поиск русских инженеров. Направление развития мощных СВЧ транзисторов – Радио, 1994, № 6, с. 2.3
3. Широкополосные радиопередающие устройства. Эд. Алексеева О.А. – М .: Связь, 1978, с. 304.
4. FuJIwurdS., Икегами Т., Маклагама И. и др. Твердотельный телевизионный передатчик серии СС. -NEC Res. & Развивать. 1989. № 94, с. 78-89.
5. Эксперты В., Кожевников В., Косой А. Тенденции развития мощных СВЧ-транзисторов для использования в радиовещании, телевидении и связи.
– Электронная промышленность. 1994. № 4, с. 76-80.
6. Эксперты В., Кожевников В., Косой А. Новые СВЧ транзисторы. – Радио. 1996. № 5, с. 57. 58.
7. О. Миплер. Суперлинейные мощные транзисторы ДМВ диапазона для проводного телевидения – ТИЭР, 1970.Vol. 58. № 7. с. 138-147.
8. Койлвара Ю., Хлракува К., Сасаки К. и др. УВЧ транзисторный усилитель высокой мощности с высокодиэлектрической подложкой. – NEC Res- & Develop. 1977. № 45, с. 50-57.
9. Гребенников А., Никифоров В., Рыжиков А. Мощные транзисторные усилительные модули для УКВ ЧМ и телевещания. – Телекоммуникации. 1996, № 3, с. 28-31.

Микроволновые транзисторы

используются во многих сферах деятельности человека: передатчики теле- и радиовещания, ретрансляторы, гражданские и военные радары, базовые станции систем сотовой связи, авионика и т. Д.

В последние годы наблюдается заметная тенденция перехода от биполярной технологии микроволновых транзисторов к технологиям VDMOS (вертикальные диффузионные металлооксидные полупроводники) и LDMOS (латерально диффузионные металлооксидные полупроводники). Самая передовая технология LDMOS обладает лучшими характеристиками, такими как линейность, усиление, тепловые условия, устойчивость к ошибкам, высокая эффективность, рассеиваемая мощность, надежность. Транзисторы производства Philips обладают чрезвычайно высокой производительностью от партии к партии, и Philips гордится этим.При замене вышедших из строя транзисторов можно не переживать за процесс настройки оборудования заново, так как все параметры транзисторов абсолютно идентичны. Этим не может похвастаться ни один из конкурентов Philips.

Все новые разработки Philips основаны на новой современной технологии LDMOS.

Транзисторы для базовых станций сотовой связи

Помимо транзисторов, упакованных в корпус, Philips выпускает интегрированные модули.

Таблица 4. Основные интегрированные модули
Тип Pout, W Технологии Частота Область применения
BGY916 19 Биполярный 900 МГц GSM
BGY916 / 5 19 Биполярный 900 МГц GSM
BGY925 23 Биполярный 900 МГц GSM
BGY925 / 5 23 Биполярный 900 МГц GSM
BGY2016 19 Биполярный 1800-2000 МГц GSM
BGF802-20 4 ЛДМОС 900-900 МГц CDMA
BGF 844 20 ЛДМОС 800-900 МГц GSM / EDGE (США)
BGF944 20 ЛДМОС 900-1000 МГц GSM / EDGE (ЕВРОПА)
BGF1801-10 10 ЛДМОС 1800-1900 МГц GSM / EDGE (ЕВРОПА)
BGF1901-10 10 ЛДМОС 1900-2000 МГц GSM / EDGE (США)

Отличительные особенности встроенных модулей:

  • Технология LDMOS (пайка непосредственно на радиаторе, линейность, большее усиление), o меньшие искажения,
  • меньший нагрев полупроводника за счет использования медного фланца, o встроенная компенсация температурного смещения,
  • 50 Ом, ввод / вывод,
  • линейное усиление
  • поддерживает множество стандартов (EDGE, CDMA).

BGF0810-90

  • выходная мощность: 40 Вт,
  • усиление: 16 дБ,
  • КПД: 37%,

BLF1820-90

  • выходная мощность: 40 Вт,
  • усиление: 12 дБ,
  • КПД: 32%,
  • aCPR ослабление мощности в соседнем канале: -60 дБ,
  • амплитуда вектора ошибки эВМ: 2%.

Транзисторы для радиостанций

Последние 25 лет Philips сохраняет лидерство в этой области.Использование последних достижений технологии LDMOS (серии BLF1xx, BLF2xx, BLF3xx, BLF4xx, BLF5xx,) позволяет постоянно укреплять свои позиции на рынке. Например, огромный успех транзистора BLF861 для ТВ-передатчиков. В отличие от транзисторов конкурентов, BLF861 зарекомендовал себя как высоконадежный и высокостабильный элемент, защищенный от выхода из строя при отключении антенны. Ни один из конкурентов не смог приблизиться по тактико-техническим характеристикам к BLF861.Среди основных областей применения таких транзисторов можно назвать: передатчики для частот от HF до 800 МГц, частные радиостанции PMR (TETRA), передатчики VHF для гражданского и военного использования.

Таблица 5. Транзисторы L- и S-диапазона для РЛС

Тип F, ГГц Vcc, B Tp, мс Coeff. наполнение,% Мощность, Вт КПД,% Усиление, дБ
Угловой профиль RZ1214B35Y 1,2–1,4 50 150 5 > 35 > 30 > 7
RZ1214B65Y 1,2–1,4 50 150 5 > 70 > 35 > 7
RX1214B130Y 1,2–1,4 50 150 5 > 130 > 35 > 7
RX1214B170W 1,2–1,4 42 500 10 > 170 > 40 > 6
RX1214B300Y 1,2–1,4 50 150 5 > 250 > 35 > 7
RX1214B350Y 1,2–1,4 50 130 6 > 280 > 40 > 7
Счет 21435 1,2–1,4 36 100 10 > 35 45 > 13
BLL1214-250 1,2–1,4 36 100 10 > 250 45 > 13
Полоса S BLS2731-10 2,7-3,1 40 100 10 > 10 45 9
BLS2731-20 2,7-3,1 40 100 10 > 20 40 8
BLS2731-50 2,7-3,1 40 100 10 > 50 40 9
BLS2731-110 2,7-3,1 40 100 10 > 110 40 7,5
Верхний S-диапазон BLS3135-10 3,1-3,5 40 100 10 > 10 40 9
BLS3135-20 3,1-3,5 40 100 10 > 20 40 8
BLS3135-50 3,1-3,5 40 100 10 > 50 40 8
BLS3135-65 3,1-3,5 40 100 10 > 65 40 > 7
Таблица 6.Транзисторы для авионики

Тип F, ГГц Vcc, B Tp, мс Coeff. наполнение,% Мощность, Вт КПД,% Усиление, дБ
Биполярный MZ0912B50Y 0,96–1215 50 10 10 > 50 > 42 > 7
MX0912B100Y 0,96–1215 50 10 10 > 100 > 42 > 7
MX0912B251Y 0,96–1215 50 10 10 > 235 > 42 > 7
MX0912B351Y 0,96–1215 42 10 10 > 325 > 40 > 7
ЛДМОС

Vds




BLA1011-200 1,03-1,09 36 50 1 > 200 50 15
BLA1011-10 1,03-1,09 36 50 1 > 10 40 16
BLA1011-2 1,03-1,09 36 50 1 > 2 18

Основные характеристики транзистора BLF861A

  • Двухтактный транзистор (двухтактный усилитель),
  • выходная мощность более 150 Вт,
  • усиление более 13 дБ
  • КПД более 50%
  • закрывает диапазон от 470 до 860 МГц (диапазоны IV и V),
  • – это сегодня отраслевой стандарт ТВ-передатчиков.

Новая модель транзистора BLF647

  • разработан на базе BLF861A,
  • большой коэффициент усиления 16 дБ на 600 МГц,
  • выходная мощность до 150 Вт
  • закрывает диапазон от 1,5 до 800 МГц,
  • надежный, устойчивый к несоответствиям,
  • стойкость к отключению антенны,
  • имеет встроенный резистор, позволяющий работать на КВ и УКВ частотах,
  • Двухтактный транзистор (двухтактный усилитель).

Транзистор BLF872

  • разработан как более мощная замена BLF861A,
  • начало производства в 1 квартале 2004 г.,
  • выходная мощность до 250 Вт
  • самый надежный транзистор сопротивления рассогласования
  • сохраняет линейность
  • сохраняет надежность
  • ток смещения Idq менее 10% в течение 20 лет,
  • усиление более 14 дБ
  • закрывает полосу от 470 до 860 МГц.

Транзисторы для РЛС и авионики

Новые транзисторы Philips для радаров и авионики также производятся с использованием современной технологии LDMOS. Кристаллы, изготовленные по технологии LDMOS, меньше нагреваются, более надежны, имеют больший коэффициент усиления, не требуют изолятора между подложкой и радиатором. Соответственно, для достижения тех же характеристик требуется меньше транзисторов, что еще больше увеличивает надежность и снижает стоимость продукта.

Новостройки:

BLA0912-250

  • диапазон от 960 до 1250 МГц (все основные частоты авионики),
  • высокое усиление до 13 дБ
  • надежность, устойчивость к рассогласованию фаз 5: 1,

(c) Radio and Communications Publishing, 1985

Предисловие

В современной электронике микроэлектроника играет все более важную роль, но полупроводниковые технологии, связанные с производством и использованием дискретных устройств, продолжают сохранять большое значение.Особое место среди дискретных устройств занимают мощные полупроводниковые приборы и, в частности, мощные транзисторы. Они широко используются в различных электронных системах в качестве элементов управления, регулирования и стабилизации. Мощные полупроводники – тиристоры и транзисторы – действуют как соединительные элементы между электронной системой и исполнительными узлами и механизмами. Управление механическими и электромеханическими узлами (реле, электродвигатели и т. Д.) – лишь одно из возможных направлений использования мощных транзисторов.Кроме того, они используются в многочисленных преобразовательных и усилительных устройствах, в телевизионном оборудовании (в сканирующих устройствах и источниках питания), в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания, в импульсном оборудовании и т. Д. силовые транзисторы – это высокомощные высокочастотные (ВЧ) устройства. По частотным свойствам транзисторы делятся на низкочастотные (с граничной частотой коэффициента передачи тока до 3 МГц), высокочастотные (с граничной частотой до 300 МГц) и СВЧ частоты (с граничной частотой до 300 МГц). граничная частота выше 300 МГц).К силовым транзисторам относятся устройства, у которых допустимая рассеиваемая мощность превышает 1 ватт. Однако иногда транзисторы с рассеиваемой мощностью от 1 до 10 Вт называют транзисторами средней мощности, а с большей рассеиваемой мощностью – транзисторами большой мощности.

Основная область применения мощных ВЧ транзисторов – оборудование связи. В этом оборудовании мощные транзисторы являются основными элементами выходных каскадов усилителя. Их задача – управлять последующими, более мощными каскадами или создавать мощный выходной сигнал, подаваемый непосредственно на антенное устройство.

Практически все мощные ВЧ-транзисторы в настоящее время сделаны из кремния. Подавляющее большинство типов мощных кремниевых транзисторов большой мощности являются биполярными устройствами, хотя в последние годы начали создавать мощные мощные транзисторы на кремниевой основе. ВЧ полевые транзисторы имеют ряд существенных преимуществ по сравнению с биполярными устройствами, и одно время считалось, что биполярные устройства должны полностью уступить свое место полевым транзисторам.Однако с появлением всех новых типов мощных биполярных и полевых кремниевых ВЧ-ВЧ-транзисторов было обнаружено, что по сравнению с биполярными ВЧ-транзисторами полевые устройства имеют не только преимущества, но и недостатки. Это позволяет предположить, что в будущем будут развиваться оба направления.

Биполярные транзисторы могут иметь как npn , г. так и пнп , однако свойства исходных полупроводниковых материалов и особенности технологии изготовления заставляют отдавать предпочтение транзисторам с npn Структура .Поэтому современные биполярные мощные кремниевые транзисторы почти всегда npn приборов.

В книге рассмотрены параметры, особенности транзисторных структур и способы изготовления кремниевых биполярных npn транзисторы большой мощности. Особое внимание уделяется вопросам их надежности. Это связано с двумя обстоятельствами. Во-первых, создание устройств рассматриваемого класса стало возможным только благодаря жесткой оптимизации структуры транзистора и конструкции транзистора по ряду параметров.В связи с этим практически никогда не удастся дать на эти устройства значительный запас по предельным условиям эксплуатации. Во-вторых, условия эксплуатации приборов этого класса достаточно сложные. Так, например, в реальных устройствах очень высока вероятность кратковременного, но очень значительного перекоса нагрузки, что влечет за собой превышение допустимых значений токов или напряжений или того и другого одновременно. Все это дает понять, какую важную роль играет их надежность.

Из-за близости характеристик двух классов устройств: мощных ВЧ и СВЧ транзисторов, вопросы, обсуждаемые в книге, иногда относятся не только к ВЧ, но и к СВЧ устройствам. Однако при разработке, проектировании и применении мощных СВЧ-транзисторов возникает ряд специфических проблем, которые не обсуждаются в этой книге.

Надеемся, что эта книга будет интересна как разработчикам транзисторов, так и специалистам, использующим их в КЭА.Главы 1, 2 и 4 написаны Э. 3. Мазель, гл. 3 – Каганова И.И., Миркин А.И., гл. 5 – Ю. В. Завражнов. Общее редактирование книги выполнила Э. 3. Мазель. Авторы благодарны профессору доктору техн. Я.А. Федотов, взявшийся за рецензирование книги, сделал ряд ценных замечаний.

Поставщики и ресурсы беспроводной связи RF

О мире беспроводной связи RF

Веб-сайт RF Wireless World является домом для поставщиков и ресурсов радиочастотной и беспроводной связи.На сайте представлены статьи, руководства, поставщики, терминология, исходный код (VHDL, Verilog, MATLAB, Labview), тестирование и измерения, калькуляторы, новости, книги, загрузки и многое другое.

Сайт RF Wireless World охватывает ресурсы по различным темам, таким как RF, беспроводная связь, vsat, спутник, радар, волоконная оптика, микроволновая печь, wimax, wlan, zigbee, LTE, 5G NR, GSM, GPRS, GPS, WCDMA, UMTS, TDSCDMA, Bluetooth, Lightwave RF, z-wave, Интернет вещей (IoT), M2M, Ethernet и т. Д. Эти ресурсы основаны на стандартах IEEE и 3GPP.Он также имеет академический раздел, который охватывает колледжи и университеты по инженерным дисциплинам и MBA.

Статьи о системах на основе Интернета вещей

Система обнаружения падений для пожилых людей на основе Интернета вещей : В статье рассматривается архитектура системы обнаружения падений, используемой для пожилых людей. В нем упоминаются преимущества или преимущества системы обнаружения падений Интернета вещей. Читать дальше➤
Также обратитесь к другим статьям о системах на основе Интернета вещей следующим образом:
• Система очистки туалетов самолета. • Система измерения столкновений • Система отслеживания скоропортящихся продуктов и овощей • Система помощи водителю • Система умной торговли • Система мониторинга качества воды. • Система Smart Grid • Система умного освещения на базе Zigbee • Умная парковка на базе Zigbee • Система умной парковки на основе LoRaWAN


Статьи о беспроводной радиосвязи

В этом разделе статей представлены статьи о физическом уровне (PHY), уровне MAC, стеке протоколов и сетевой архитектуре на основе WLAN, WiMAX, zigbee, GSM, GPRS, TD-SCDMA, LTE, 5G NR, VSAT, Gigabit Ethernet на основе IEEE / 3GPP и т. Д. .стандарты. Он также охватывает статьи, относящиеся к испытаниям и измерениям, по тестированию на соответствие, используемым для испытаний устройств на соответствие RF / PHY. УКАЗАТЕЛЬ СТАТЬИ ДЛЯ ССЫЛКИ >>.


Физический уровень 5G NR : Обработка физического уровня для канала 5G NR PDSCH и канала 5G NR PUSCH рассмотрена поэтапно. Это описание физического уровня 5G соответствует спецификациям физического уровня 3GPP. Читать дальше➤


Основы повторителей и типы повторителей : В нем объясняются функции различных типов ретрансляторов, используемых в беспроводных технологиях.Читать дальше➤


Основы и типы замирания : В этой статье рассматриваются мелкомасштабные замирания, крупномасштабные замирания, медленные, быстрые и т. Д., Используемые в беспроводной связи. Читать дальше➤


Архитектура сотового телефона 5G : В этой статье рассматривается структурная схема сотового телефона 5G с внутренними модулями 5G Архитектура сотового телефона. Читать дальше➤


Основы помех и типы помех: В этой статье рассматриваются помехи в соседнем канале, помехи в совмещенном канале, Электромагнитные помехи, ICI, ISI, световые помехи, звуковые помехи и т. Д.Читать дальше➤


5G NR Раздел

В этом разделе рассматриваются функции 5G NR (New Radio), нумерология, диапазоны, архитектура, развертывание, стек протоколов (PHY, MAC, RLC, PDCP, RRC) и т. Д. 5G NR Краткий указатель ссылок >>
• Мини-слот 5G NR • Часть полосы пропускания 5G NR • 5G NR CORESET • Форматы DCI 5G NR • 5G NR UCI • Форматы слотов 5G NR • IE 5G NR RRC • 5G NR SSB, SS, PBCH • 5G NR PRACH • 5G NR PDCCH • 5G NR PUCCH • Эталонные сигналы 5G NR • 5G NR m-последовательность • Золотая последовательность 5G NR • 5G NR Zadoff Chu Sequence • Физический уровень 5G NR • Уровень MAC 5G NR • Уровень 5G NR RLC • Уровень 5G NR PDCP


Учебные пособия по беспроводным технологиям

В этом разделе рассматриваются учебные пособия по радиочастотам и беспроводной связи.Он охватывает учебные пособия по таким темам, как сотовая связь, WLAN (11ac, 11ad), wimax, bluetooth, zigbee, zwave, LTE, DSP, GSM, GPRS, GPS, UMTS, CDMA, UWB, RFID, радар, VSAT, спутник, WLAN, волновод, антенна, фемтосота, тестирование и измерения, IoT и т. Д. См. УКАЗАТЕЛЬ Учебников >>


Учебное пособие по 5G – В этом учебном пособии по 5G также рассматриваются следующие подтемы по технологии 5G:
Учебное пособие по основам 5G. Частотные диапазоны руководство по миллиметровым волнам Волновая рама 5G мм Зондирование волнового канала 5G мм 4G против 5G Испытательное оборудование 5G Сетевая архитектура 5G Сетевые интерфейсы 5G NR канальное зондирование Типы каналов 5G FDD против TDD Разделение сети 5G NR Что такое 5G NR Режимы развертывания 5G NR Что такое 5G TF


Этот учебник GSM охватывает основы GSM, архитектуру сети, элементы сети, системные спецификации, приложения, Типы пакетов GSM, структура или иерархия кадров GSM, логические каналы, физические каналы, Физический уровень GSM или обработка речи, вход в сеть мобильного телефона GSM, установка вызова или процедура включения питания, MO-вызов, MT-вызов, VAMOS, AMR, MSK, модуляция GMSK, физический уровень, стек протоколов, основы работы с мобильным телефоном, Планирование RF, нисходящая линия связи PS и восходящая линия связи PS.
➤Подробнее.

LTE Tutorial , охватывающий архитектуру системы LTE, охватывающий основы LTE EUTRAN и LTE Evolved Packet Core (EPC). Он обеспечивает связь с обзором системы LTE, радиоинтерфейсом LTE, терминологией LTE, категориями LTE UE, структурой кадра LTE, физическим уровнем LTE, Стек протоколов LTE, каналы LTE (логические, транспортные, физические), пропускная способность LTE, агрегация несущих LTE, передача голоса по LTE, расширенный LTE, Поставщики LTE и LTE vs LTE продвинутые.➤Подробнее.


RF Technology Stuff

Эта страница мира беспроводной радиосвязи описывает пошаговое проектирование преобразователя частоты RF на примере преобразователя RF UP от 70 МГц до диапазона C. для микрополосковой платы с использованием дискретных радиочастотных компонентов, а именно. Смесители, гетеродин, MMIC, синтезатор, опорный генератор OCXO, колодки аттенюатора. ➤Подробнее.
➤Проектирование и разработка радиочастотного трансивера ➤Конструкция RF-фильтра ➤Система VSAT ➤Типы и основы микрополосковой печати ➤ОсновыWaveguide


Секция испытаний и измерений

В этом разделе рассматриваются контрольно-измерительные ресурсы, испытательное и измерительное оборудование для тестирования DUT на основе Стандарты WLAN, WiMAX, Zigbee, Bluetooth, GSM, UMTS, LTE.УКАЗАТЕЛЬ испытаний и измерений >>
➤Система PXI для T&M. ➤ Генерация и анализ сигналов ➤Измерения слоя PHY ➤Тест устройства на соответствие WiMAX ➤ Тест на соответствие Zigbee ➤ Тест на соответствие LTE UE ➤Тест на соответствие TD-SCDMA


Волоконно-оптическая технология

Оптоволоконный компонент , основы, включая детектор, оптический соединитель, изолятор, циркулятор, переключатели, усилитель, фильтр, эквалайзер, мультиплексор, разъемы, демультиплексор и т. д.Эти компоненты используются в оптоволоконной связи. Оптические компоненты INDEX >>
➤Учебник по оптоволоконной связи ➤APS в SDH ➤SONET основы ➤SDH Каркасная конструкция ➤SONET против SDH


Поставщики беспроводных радиочастотных устройств, производители

Сайт RF Wireless World охватывает производителей и поставщиков различных радиочастотных компонентов, систем и подсистем для ярких приложений, см. ИНДЕКС поставщиков >>.

Поставщики радиочастотных компонентов, включая радиочастотный изолятор, радиочастотный циркулятор, радиочастотный смеситель, радиочастотный усилитель, радиочастотный адаптер, радиочастотный разъем, радиочастотный модулятор, радиочастотный трансивер, PLL, VCO, синтезатор, антенну, генератор, делитель мощности, сумматор мощности, фильтр, аттенюатор, диплексор, дуплексер, микросхема резистора, микросхема конденсатора, микросхема индуктивности, ответвитель, оборудование ЭМС, программное обеспечение для проектирования радиочастот, диэлектрический материал, диод и т. д.Производители RF компонентов >>
➤Базовая станция LTE ➤RF Циркулятор ➤RF Изолятор ➤Кристаллический осциллятор


MATLAB, Labview, встроенные исходные коды

Раздел исходного кода RF Wireless World охватывает коды, связанные с языками программирования MATLAB, VHDL, VERILOG и LABVIEW. Эти коды полезны для новичков в этих языках. ИНДЕКС ИСХОДНОГО КОДА >>
➤3-8 декодер кода VHDL ➤Код MATLAB для дескремблера ➤32-битный код ALU Verilog ➤T, D, JK, SR триггеры labview коды


* Общая информация о здравоохранении *

Выполните эти пять простых действий, чтобы остановить коронавирус (COVID-19).
СДЕЛАЙТЕ ПЯТЬ
1. РУКИ: часто мойте их.
2. КОЛЕНО: Откашляйтесь.
3. ЛИЦО: не трогайте его
4. НОГИ: держитесь на расстоянии более 3 футов (1 м) друг от друга.
5. ЧУВСТВОВАТЬ: Болен? Оставайся дома

Используйте технологию отслеживания контактов >>, соблюдайте >> рекомендации по социальному дистанцированию и установить систему видеонаблюдения >> чтобы спасти сотни жизней. Использование концепции телемедицины стало очень популярным в таким странам, как США и Китай, чтобы остановить распространение COVID-19, поскольку это заразное заболевание.


RF Беспроводные калькуляторы и преобразователи

Раздел «Калькуляторы и преобразователи» охватывает ВЧ-калькуляторы, беспроводные калькуляторы, а также преобразователи единиц измерения. Сюда входят такие беспроводные технологии, как GSM, UMTS, LTE, 5G NR и т. Д. СПРАВОЧНЫЕ КАЛЬКУЛЯТОРЫ Указатель >>.
➤ Калькулятор пропускной способности 5G NR ➤5G NR ARFCN против преобразования частоты ➤Калькулятор скорости передачи данных LoRa ➤LTE EARFCN для преобразования частоты ➤Калькулятор антенн Яги ➤ Калькулятор времени выборки 5G NR


IoT-Интернет вещей Беспроводные технологии

Раздел IoT охватывает беспроводные технологии Интернета вещей, такие как WLAN, WiMAX, Zigbee, Z-wave, UMTS, LTE, GSM, GPRS, THREAD, EnOcean, LoRa, SIGFOX, WHDI, Ethernet, 6LoWPAN, RF4CE, Bluetooth, Bluetooth Low Power (BLE), NFC, RFID, INSTEON, X10, KNX, ANT +, Wavenis, Dash7, HomePlug и другие.Он также охватывает датчики Интернета вещей, компоненты Интернета вещей и компании Интернета вещей.
См. Главную страницу IoT >> и следующие ссылки.
➤ НИТЬ ➤EnOcean ➤Учебник по LoRa ➤Учебник по SIGFOX ➤WHDI ➤6LoWPAN ➤Zigbee RF4CE ➤NFC ➤Lonworks ➤CEBus ➤UPB



СВЯЗАННЫЕ ЗАПИСИ


Учебники по беспроводной связи RF



Датчики разных типов


Поделиться страницей

Перевести страницу

(PDF) МИНИАТЮРНЫЙ МИКРОВОЛНОВЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ НА ОСНОВЕ ТРАНЗИСТОРА

246 40

th

Ежегодный симпозиум по микроволновому излучению 9-11 августа 2006 г.

T

RANSISTOR-

B

IN

M

ICROWAVE

H

EATER

Эли Шварц, Эбби Анатон, Дэн Хупперт и Эли Джерби

Инженерный факультет Тель-Авивского университета, Рамат-Авив 69978, Израиль

В этой статье описывается реализация твердотельного усилителя в мелкомасштабном микроволновом нагреве.Миниатюрный нагреватель

использует усилитель на LDMOS-транзисторе в схеме генератора, в которой аппликатор нагревателя

включен в контур положительной обратной связи. В статье представлены концептуальный дизайн и экспериментальные результаты

микроволнового нагревателя на базе транзистора мощностью 20 Вт для биологических испытаний на частоте 2,14 ГГц. Аппликатор

содержит пробирку объемом <1 см

3

, заполненную белками, нагретыми до температур до 40

°

C

(контролируется смещением постоянного тока транзистора).Этот нагреватель используется при исследовании влияния микроволнового излучения

на разрешенную во времени люминесценцию зеленого флуоресцентного белка (GFP). В статье также обсуждается доступность мощных микроволновых транзисторов

и их применимость для будущих транзисторных микроволновых нагревателей

.

ВВЕДЕНИЕ

Большинство систем микроволнового нагрева, широко используемых

в промышленных, бытовых и исследовательских приложениях, используют

обычных магнетронов в качестве источника микроволнового излучения.Недорогие магнетроны

известны своей высокой эффективностью

и надежностью, но их работа при высоком напряжении и плохие спектральные характеристики

могут рассматриваться как недостатки

в некоторых деликатных нагревательных приложениях. Кроме того, для этих приложений

может потребоваться гораздо меньше энергии, чем предусмотрено

бытовой микроволновой печью, как, например, контролируемое нагревание небольших биологических образцов

, необходимое для

этого исследования.Использование твердотельной (а не вакуумной) электроники

для микроволнового нагрева было предложено еще

в начале 70-х годов МакЭвоем (1971) и исследовано

Mackay et al. (1979), Voss (1986) и другие. Основными препятствиями

были относительно более высокая стоимость и более низкая эффективность твердотельных генераторов

по сравнению с магнетронами

. В последнее время были разработаны новые высокомощные транзисторы

для приложений сотовой связи

[e.грамм. Bindra et al. (2006), Schwierz and Liou (2003),

Trew (2002), Weitzel (2002)]. В частности, в недорогих передатчиках базовых станций

используются полупроводниковые усилители

мощностью> 10 Вт с MOS-транзисторами

с боковым рассеиванием. В настоящее время коммерческие твердотельные микроволновые генераторы

предлагаются несколькими компаниями для применений с низкой мощностью нагрева

.

Дальнейшие успехи в разработке устройств с широкой запрещенной зоной

, таких как транзисторы из нитрида галлия (GaN) и кремния-

(SiC) [Trew (2002)], увеличивают возможность создания твердотельных микроволновых генераторов на

из> 100-

Вт эффективной мощности для отопления в ближайшем будущем

.

Ключевые слова: миниатюрный СВЧ-нагреватель, LDMOS-транзистор

усилитель, СВЧ-дрель

Более широкая запрещенная зона обеспечивает более высокое рабочее напряжение

из-за более высокого порога пробоя. Эти устройства

имеют большую площадь для данного импеданса, следовательно,

допускают более высокие радиочастотные токи и более высокую мощность. Согласно

Weitzel (2002), технология Silicon LDMOS

достигла выходной мощности 180 Вт при 46% мощности –

дополнительной эффективности (PAE), GaAs FET произвел

почти 300 Вт с 50% PAE, SiC MESFET дал

выходная мощность 80 Вт с 38% PAE при 3.1 ГГц и

GaN HFET продемонстрировали 108 Вт на частоте 2 ГГц. Эти технологии

предназначены для передатчика базовой станции

мощностью 300 Вт в частотном диапазоне 1700–2200 МГц,

и стоимостью 1 доллар США за ватт. Тем не менее, твердотельные генераторы

останутся более чувствительными к рассогласованию импеданса и менее эффективными, чем магнетроны.

Наш интерес к твердотельным генераторам, интегрированным в компактные микроволновые аппликаторы

, обусловлен двумя типами приложений

.Один предназначен для контролируемого нагрева одиночной пробирки

для биологических и химических тестов, как здесь представлено

, а другой – встроенная микроволновая дрель для

деликатных операций [Jerby et al. (2002)]. Обе схемы

требуют миниатюрного твердотельного генератора, встроенного в микроволновый аппликатор

, либо в полости, либо в открытом конце аппликатора

[Jerby et al. (2002), Copty et al. (2004)].

В этой статье мы представляем интегрированный твердотельный микроволновый аппликатор

на основе LDMOS-транзистора

и его реализацию для биологических тестов.

МЕТОДЫ

СВЧ усилители могут использоваться для питания нагревательных аппликаторов

в двух основных схемах, показанных на рис. 1. В первой схеме

маломощный генератор усиливается до

, обеспечивающего выходную микроволновую мощность. Другая схема

включает аппликатор в контур обратной связи, поэтому усилитель

колеблется, когда удовлетворяются условия положительной обратной связи

. Последняя схема более простая и

1.1: Введение в усилители и генераторы

Конструкция микроволновых усилителей и генераторов – самая сложная из микроволновых конструкций, определяющих характеристики и потребление мощности постоянного тока микроволновых систем. Большинство проблем возникает из-за емкостной паразитности микроволновых транзисторов, а также из-за того, что некоторые типы транзисторов, такие как кремниевые транзисторы, имеют довольно низкое собственное усиление мощности. Упакованные транзисторы, которые используются в гибридной конструкции и конструкции с использованием модулей, имеют дополнительную сложность индуктивности корпуса, а также дополнительную емкость от корпуса.При использовании усилителей одной из самых сложных задач является достижение широкой полосы пропускания, чтобы один и тот же усилитель можно было использовать для нескольких диапазонов частот. Например, для сотовой связи желательно, чтобы один усилитель мог использоваться для нескольких диапазонов сотовой связи. Однако в большинстве случаев телефонная трубка сотовой системы должна иметь разные усилители передачи и приема для каждого из диапазонов сотовой связи. Емкостные и индуктивные паразитные параметры транзистора определяют минимальную \ (Q \) и, следовательно, максимальную полосу пропускания.Согласование, необходимое для сопряжения входа и выхода усилителя транзисторов, может только еще больше уменьшить полосу пропускания.

В конструкции усилителя СВЧ

обычно используется топология, показанная на рисунке \ (\ PageIndex {1} \) с транзистором, смещенным в области высокого усиления, а входные и выходные согласующие цепи используются для обеспечения хорошей передачи мощности на входе и выходе транзисторы. Схема управления смещением постоянного тока довольно стандартна; он не связан с какими-либо микроволновыми ограничениями, кроме необходимости блокировать высокочастотные токи в цепи смещения.Фильтры нижних частот (в цепях смещения) могут иметь одну из нескольких форм и часто интегрируются во входные и выходные согласующие цепи. Синтез согласующих цепей на входе и выходе (а иногда и сети обратной связи, необходимой для стабильности и широкополосной работы) – основная цель любой конструкции усилителя.

Конструкция линейных усилителей СВЧ с узкополосным режимом работы

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): блок-схема ВЧ усилителя, включая цепи смещения.

рассматривается в главе 2, где почти всегда используется топология, показанная на рисунке \ (\ PageIndex {1} \). Согласующие схемы на входе и выходе ограничивают полосу пропускания усилителя и в идеале работают без потерь. В этой главе развиваются навыки, необходимые для компромисса между усилением, шумом и стабильностью. Эти компромиссы требуются для всех типов СВЧ-усилителей. В этой главе представлен пример конструкции узкополосного линейного усилителя.

Глава 3 представляет стратегии для проектирования широкополосного усилителя, и снова обычно используется топология, показанная на рисунке \ (\ PageIndex {1} \).Широкополосный диапазон по-прежнему ограничен, поскольку обычно лучшее, что может быть достигнуто для эффективного усилителя, – это полоса пропускания всего в половину октавы, например, от \ (2 \) до \ (3 \ text {GHz} \). Иногда вокруг транзистора имеется индуктивная и емкостная обратная связь, чтобы компенсировать собственный спад усиления по отношению к частоте транзисторов, особенно полевых транзисторов. Глава включает в себя тематическое исследование конструкции широкополосного усилителя. Практический пример – хороший способ представить методы проектирования, поскольку он позволяет обсуждать проектные решения.Редко проектные решения можно свести к шаблонному потоку. Одним из важных компромиссов является компромисс между усилением и шумовой характеристикой, и в тематическом исследовании будет показано, как это можно сделать графически. Распределенный усилитель – это один из типов усилителей с очень широкой полосой пропускания, возможно, в \ (2–4 \) октавы, например От \ (2 \) до \ (4 \ text {GHz} \) или от \ (2 \) до \ (16 \ text {GHz} \), но имеет эффективность всего несколько процентов. Топология существенно отличается от сетевой топологии согласования входов и выходов, показанной на рисунке \ (\ PageIndex {1} \).Распределенный усилитель обеспечивает широкую полосу пропускания за счет включения паразитных свойств нескольких транзисторов в линию передачи, где входная и выходная емкости транзисторов увеличивают емкости в модели \ (LC \) реальной линии передачи. Представлено тематическое исследование, в котором анализируется распределенный усилитель. Эффективное смещение широкополосного усилителя может быть проблемой, и в последнем тематическом исследовании представлен метод распределенного смещения дифференциального усилителя.

В четвертой главе рассматриваются усилители мощности, в которых упор делается на получение больших мощностей при высоком КПД и жертвуется полосой пропускания.Обычно при высоких мощностях КПД достигается за счет проектирования форм сигналов тока и напряжения транзистора путем манипулирования импедансами, представленными на гармониках. Это источник низкой пропускной способности. Приведен пример конструкции усилителя мощности WiMAX.

В последней главе этой книги рассматривается конструкция микроволновых генераторов. Конструкция микроволнового генератора особенно сложна. Генераторы потребляют значительную мощность постоянного тока и являются конкурентным преимуществом.Существует два совершенно разных класса конструкции: один для генераторов с фиксированной частотой, а другой для гораздо более полезного генератора, управляемого напряжением, который имеет переменную частоту. Для каждого из этих двух типов осцилляторов представлены тематические исследования.

В оставшейся части данной главы описывается технология транзисторов, а в приложении описаны конкретные модели транзисторов, которые используются в имитаторах схем. В современных симуляторах используются модели транзисторов, которые очень сложны по сравнению с моделями, описанными в приложении, однако они не поддаются развитию интуиции дизайнера.Более простые модели, рассмотренные в приложении, современные модели, созданные \ (20 \) и \ (30 \) лет назад, обеспечивают желаемую интуицию для дизайнера.

Кухонные гаджеты с питанием от микроволновки

Предоставлено: Ёсихиро Кавахара и др.

(Phys.org) – Может ли ваша микроволновая печь приводить в действие другие гаджеты на вашей кухне? Этот вопрос исследуется в статье «Сбор энергии от утечки электромагнитного излучения в микроволновой печи» исследователей из Токийского университета в Токио и Технологического института Джорджии в Атланте.Они представили свою работу на конференции по повсеместным вычислениям в Цюрихе в начале этого месяца. «В этой статье», – сказал Ёсихиро Кавахара, доцент Токийского университета в области повсеместных вычислений. и его коллеги, «мы представляем возможность сбора и хранения небольшого количества утечки энергии из микроволновой печи и эксплуатации маломощных устройств без батареи в домашних условиях».

Их эксперимент действительно показал, что можно использовать энергию микроволн для других устройств.«Наши экспериментальные результаты показали, что утечка, полученная дипольной антенной, составляла около 0 дБмВт (1 мВт) в точке 5 см перед дверью. Ректенна, состоящая из дипольной антенны и накачки заряда, может преобразовать утечку микроволновой энергии в Постоянный ток. Когда микроволновая печь работает в течение 2 минут, было собрано 9,98 мДж энергии ».

[Ректенна – это антенна, которая используется для преобразования микроволновой энергии в электричество постоянного тока.]

Они продемонстрировали, что этой энергии достаточно.Они сказали: «Энергии, накопленной за 2 минуты, оказалось достаточно для работы некоторых маломощных кухонных инструментов в течение нескольких минут и работы беспроводного сенсорного узла в течение 2,5 часов».

Сообщая о своей работе, Scientific American отметила, что «микроволновая печь использует устройство, называемое магнетроном, для генерации электромагнитных волн с длиной волны 12,5 сантиметра и частотой 2,4 гигагерца, что достаточно для колебания молекул воды для нагрева пищи. волновод доставляет микроволны в камеру для пищевых продуктов, некоторые из них все еще выходят через щель вокруг дверцы духовки и через окно с металлической сеткой.«

В более широком плане сегодняшнего энергопотребления авторы отметили, что из-за пониженного энергопотребления электронных устройств довольно много устройств с батарейным питанием, таких как кухонные приборы, потребляют всего несколько десятков микроватт. Они написали, что снижение требований к мощности ускоряет сбор энергии из различных источников энергии окружающей среды. «По мере того как энергоэффективность продолжает улучшаться, требования к энергии для питания электронных устройств будут продолжать снижаться; это, в свою очередь, означает, что возможно запитать больше устройств небольшим количеством энергии примерно в несколько десятков микроватт.«

Авторы статьи – Ёсихиро Кавахара, Сяоин Бянь, Рио Сигета, Руши Вьяс, Манос М. Тентцерис и Тору Асами. Статья опубликована в UbiComp 13 Proceedings of the 2013 ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing.


Исследователи разработали «ректенну» для преобразования радиоволн в электричество.

© 2013 Phys.org

Цитата : Сама идея: кухонные гаджеты с питанием от микроволновки (22 сентября 2013 г.) получено 31 октября 2021 г. с https: // физ.org / news / 2013-09-idea-kitchen-gadgets-powered-микроволновая печь.html

Этот документ защищен авторским правом. За исключением честных сделок с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в информационных целях.

СВЧ транзисторы | Строительство | Микроволновые микросхемы

СВЧ транзисторы:

Кремниевые биполярные транзисторы были первыми на рынке СВЧ, за ними последовали полевые транзисторы на основе GaAs.Действительно, теперь полевые транзисторы имеют заметно более низкие коэффициенты шума, а в диапазоне C и выше они дают заметно более высокие мощности. Далее следует описание конструкции СВЧ транзисторов и обсуждение их характеристик.

Конструкция транзистора:

Различные факторы, которые влияют на максимальные высокочастотные характеристики микроволновых транзисторов, сложны. Они включают уже упомянутое требование к высоким напряжениям и токам, а также два других условия.Первое из них – небольшая площадь электрода для уменьшения межэлектродной емкости. Во-вторых, очень узкие активные области для сокращения времени прохождения.

Для биполярных транзисторов эти требования выражаются в необходимости очень маленького эмиттерного перехода и очень тонкой базы. Кремниевые планарные транзисторы обеспечивают лучшую производительность биполярных СВЧ транзисторов. Трудности изготовления вместе с превосходными характеристиками полевых транзисторов на основе GaAs не позволили изготовить биполяры из GaAs.Используются эпитаксиальные диффузные структуры, дающие комбинацию небольшой площади эмиттера и большого края эмиттера. Первое свойство обеспечивает короткое время прохождения через эмиттер, а второе – большую пропускную способность по току. Встречно-штыревой транзистор, показанный на рис. 12-3, на сегодняшний день является наиболее распространенным биполярным транзистором в производстве. Показанный транзистор имеет схему базы и эмиттера, которая похожа на две руки со сцепленными пальцами, отсюда и его название. Показанный чип имеет габаритные размеры (без контактов) примерно 70 х 70 мкм; контакт эмиттера находится слева, база справа, а коллектор внизу.Толщина каждого «пальца» эмиттера (и базы) в показанном транзисторе составляет 0,5 мкм. Это дает значения f max , превышающие 20 ГГц; Были предложены геометрические размеры 0,25 мкм.

Самый распространенный СВЧ-транзистор использует затвор с барьером Шоттки. На рис. 12-4 показано, почему это устройство также известно как MESFET. Поперечное сечение показывает, что это меза-конструкция. Верхний металлический слой стравлен, как и часть полупроводника GaAs n-типа под ним.В образовавшуюся канавку наносится металлическая полоса затвора с барьером Шоттки. Он имеет типичную длину 1 мкм (нормальный диапазон 0,5–3 мкм). Ширина ворот в поперечном сечении не указана; 300-2400 мкм – это типичный диапазон. Также доступны полевые транзисторы на основе GaAs с двумя затворами, в которых второй затвор может использоваться для применения АРУ в РЧ-усилителях приемника. Следует отметить, что значения f max свыше 100 ГГц в настоящее время достижимы.

Упаковка и схемы:

Два типичных метода упаковки микросхем СВЧ-транзисторов: ., показанный на Рис. 12-5. Полосковая упаковка Avantek внизу имеет толщину корпуса 1 мм и диаметр чуть менее 5 мм. Верхняя банка ТО-72 имеет диаметр 7 1/2 мм и почти такую ​​же высоту. Пакет TO-72 доступен для частот примерно до 2 ГГц, особенно для кремниевых биполярных транзисторов. Полосковые пакеты используются для более высоких частот, примерно до 30 ГГц, для биполяров или полевых транзисторов. Для еще более высоких частот или большой полосы пропускания транзисторные микросхемы подключаются непосредственно к соответствующей схеме.

Микроволновые схемы:

Из-за трудностей, присущих работе на высоких частотах, разработка MIC заняла больше времени, чем интегральных схем на более низких частотах. Однако к середине 1970-х годов гибридные МИК стали коммерчески доступными, сначала с сапфировыми подложками, а затем с (изолирующими) подложками из арсенида галлия. В этих схемах толстая или тонкая металлическая пленка была нанесена на подложку, и пассивные компоненты были вытравлены на пленке, в то время как активные компоненты, такие как транзисторы и диоды, впоследствии были припаяны или приклеены к каждому кристаллу.Однако в начале 80-х годов прошлого века монолитные МПК стали коммерчески доступными. В этих схемах все компоненты изготавливаются на каждом кристалле с использованием металлических пленок, подходящих для пассивных компонентов, и инжекционного легирования подложки GaAs для производства необходимых диодов и полевых транзисторов. Ввиду уменьшения размеров, первоначально доступного для монолитных MIC, сначала казалось, что они полностью возьмут на себя эту область, но в гибридных схемах были сделаны значительные улучшения, что привело к возрождению их использования.Похоже, что в обозримом будущем эти два типа будут использоваться бок о бок.

Типичный гибридный усилитель MIC показан на Рисунке 12-6. Это миниатюрный гибридный микрофон на GaAs полевых транзисторах Avantek с габаритными размерами (включая разъемы и ввод питания постоянного тока) около 40 X 20 X 4 мм – таким образом, его объем составляет менее 0,2 дюйма 3 . Двухкаскадный усилитель обеспечивает выходную мощность 10 мВт с коэффициентом усиления 9 дБ и коэффициентом шума 8 дБ в очень широком диапазоне частот от 6 до 18 ГГц.Видно, что два модуля по обе стороны от центра представляют собой идентичные балансные усилители, причем два транзистора расположены друг над другом в середине каждого модуля, как показано. В рабочем усилителе приваривается крышка, закачивается сухой азот, усилитель герметизируется.

Монолитная микросхема MIC компании Texas Instruments показана на Рисунке 12-7. Это четырехкаскадный усилитель мощности с GaAs на полевых транзисторах с высоким коэффициентом усиления, разработанный для спутниковой связи. Хотя размер чипа всего 1 х 5.25 X 0,15 мм, он обеспечивает выходную мощность 1,3 Вт на частоте 7,5 ГГц, с хорошей частотной характеристикой от 6,5 до 8 ГГц и КПД 30 процентов; усиление 32 дБ. Ширина затвора составляет от 300 мкм для входного полевого транзистора до 2400 мкм для выходного полевого транзистора. Используются конденсаторы из нитрида кремния, и для уменьшения сопротивления используется много золочения.

Характеристики и применение СВЧ транзисторов и микрофонов:

Мощность и шумовые характеристики микроволновых транзисторов и микрофонов значительно улучшились за более чем десятилетие, с хорошим улучшением полосы пропускания и эффективности за тот же период.

Биполярные транзисторы

доступны для частот примерно до 8 ГГц, где силовые устройства производят выходную мощность примерно до 150 мВт, в то время как малошумящие транзисторы имеют коэффициент шума порядка 14 дБ. Ни один из них не так хорош, как соответствующий показатель для полевых транзисторов из GaAs. Однако биполяры очень хорошо работают на более низких частотах микроволн: транзисторы, такие как Avantek, показанные на рис. 12-5, производят коэффициент шума всего 2,8 дБ на 4 ГГц и 1,8 дБ на 2 ГГц, а мощность биполяров может достигать более 1 Вт на транзистор на 4 ГГц.

GaAs полевых транзисторов доступны в виде дискретных транзисторов и / или микрофонов прямо в Ka-диапазоне (от 26,5 до 40 ГГц) и становятся доступными для более высоких частот. Мощность нескольких ватт на транзистор доступна на частотах до 15 ГГц и от сотен милливатт до 30 ГГц. Показатели шума ниже 1 дБ достигаются на частоте 4 ГГц и по-прежнему составляют всего около 2 дБ на частоте 20 ГГц. Коэффициенты шума усилителей, будь то биполярные или полевые транзисторы, не так хороши, как у отдельных транзисторов. Основная причина этого – низкий коэффициент усиления на каскад, обычно от 5 до 8 дБ в диапазоне X (от 8 до 12.5 ГГц).

Как уже упоминалось, полевые транзисторы имеют преимущество перед биполярами на самых высоких частотах, поскольку они могут использовать GaAs, который имеет более высокую подвижность ионов, чем кремний. Они также имеют более высокие пиковые скорости электронов, два преимущества которых обеспечивают более быстрое время прохождения и меньшую диссипацию. Таким образом, полевые транзисторы могут работать на более высоких частотах с более высоким коэффициентом усиления, меньшим шумом и большей эффективностью. Другие полупроводниковые материалы, которые в настоящее время исследуются как потенциально полезные на микроволновых частотах, из-за возможных преимуществ в подвижности электронов и скорости дрейфа по сравнению с арсенидом галлия, включают арсенид галлия-индия (GalnAs).

Благодаря таким превосходным характеристикам транзисторные усилители (и генераторы) нашли множество применений в СВЧ-диапазоне, особенно после того, как их цены упали. Преимущества транзисторов перед другими микроволновыми устройствами включают длительный срок хранения и срок службы, малые размеры и напряжение на электродах, а также низкое рассеивание мощности вместе с хорошим КПД порядка 40 процентов. Коэффициенты шума и полоса пропускания тоже отличные. Компьютерное управление проектированием и производством обеспечило хорошую надежность и повторяемость характеристик как для полевых, так и для биполярных транзисторов.

Малошумящие транзисторные усилители используются во входных частях всех типов микроволновых приемников, как для радаров, так и для связи. То есть, если только не требуется чрезвычайно низкий уровень шума, и в этом случае транзисторы используются для усиления выходного сигнала более экзотических ВЧ-усилителей (рассматриваемых далее в этой главе). Силовые СВЧ-транзисторы применяются в качестве усилителей мощности или генераторов в различных ситуациях. Например, они служат в качестве выходных каскадов в СВЧ-линиях, усилителей-драйверов в широком диапазоне мощных передатчиков (включая радарные), а также в качестве выходных каскадов в широкополосных генераторах и радарах с фазированной антенной решеткой.

Микроволновый биполярный транзистор – Материалы для изучения электроники и связи

Биполярный СВЧ транзистор:

Микроволновый биполярный транзистор – это нелинейное устройство, в основном кремниевое npn-типа, работающее на частотах до «5 ГГц». Геометрию транзистора можно охарактеризовать как встречно-штыревую геометрию, геометрию перекрытия и геометрию матрицы. Эти геометрические формы имеют широкую область излучателя для преодоления ограничений по времени прохождения. Встречно-штыревая геометрия используется в цепях с малым сигналом и малой мощностью.Накладные и матричные типы используются только для малой мощности. Для высокочастотных приложений предпочтительна структура NPN, поскольку подвижность электронов выше подвижности дырок. Распространенные методы изготовления транзисторов – это диффузия и ионная имплантация.
Эпитаксиальный n-слой выращивают на кремниевой подложке n + с низким удельным сопротивлением над эпитаксиальным слоем, p-область рассеивается, образуя основу, а n + -слой рассеивается по p-области, чтобы сформировать эмиттер. Кремниевая подложка действует как коллектор.

Биполярные СВЧ-транзисторы представляют собой активные трехконтактные устройства, которые обычно используются для процессов усиления и переключения. Три области транзистора – это эмиттер, база и коллектор. Область эмиттера формирует вход устройства, а область коллектора формирует выход устройства. Эмиттерная область транзистора сильно легирована и имеет умеренную площадь поперечного сечения. База транзистора тонкая и слегка легирована для уменьшения скорости рекомбинации.Коллекторная область транзистора большая и умеренно легированная. Носители заряда от эмиттера через базу подводятся к коллектору. Когда носители заряда эмиттера достигают базы, некоторые из них рекомбинируют с носителями заряда в базе. Остальные носители заряда направляются к коллектору, составляя ток коллектора или выходной ток.



СВЧ-транзисторы имеют четыре режима работы в зависимости от полярности приложенного напряжения. 1. Нормальный режим: В этом режиме эмиттерный базовый переход npn-транзистора смещен в прямом направлении, а коллекторный базовый переход – в обратном. Большинство транзисторных усилителей работают в штатном режиме. 2. Режим насыщения: Когда и эмиттерный базовый переход, и коллекторный базовый переход смещены в прямом направлении, транзистор находится в режиме насыщения с низким сопротивлением и действует как короткое замыкание. 3. Режим отключения: Когда оба перехода T r имеют обратное смещение, T r работает в режиме отключения.T r действует как разомкнутая цепь. Когда транзистор действует как переключатель, используются как режим насыщения, так и режим отсечки. 4. Инвертированный активный режим: В этом режиме базовый переход эмиттера смещен в обратном направлении, а базовый переход коллектора смещен в прямом направлении. Ограничения частоты питания: Микроволновые транзисторы имеют ограничения по частоте и мощности. Эти ограничения могут быть связаны с максимальной скоростью носителей, максимальным электрическим полем и максимальным током. Четыре основных уравнения для ограничения частоты сети: 1.Напряжение – ограничение частоты: Где, f T – Частота среза E m – Максимальное электрическое поле Когда длина уменьшается, среднее время τ уменьшается. В результате частота увеличивается. Когда частота увеличивается, максимальное приложенное напряжение уменьшается. 2. Ограничение частоты тока: Если уровень сопротивления равен нулю, максимальный ток бесконечен. Значение импеданса должно поддерживаться таким образом, чтобы получить максимальный ток для получения максимальной мощности. 3. Мощность – ограничение частоты: Если значение X c равно нулю, максимальная передаваемая мощность бесконечна. 4. Ограничение частоты прироста мощности: √ (G м V м V th ) f T = E m V s /2 π Если частота увеличивается, коэффициент усиления устройства уменьшается. Эквивалентная модель СВЧ-биполярного транзистора: Эквивалентная модель Hybrid Pi обычно используется в нормальном активном режиме для операций с малым сигналом.Изменение напряжения эмиттера V на на входной клемме вызовет изменение тока коллектора на выходной клемме. Взаимная проводимость или крутизна для модели слабого сигнала определяется выражением g m = ∂i c / ∂V be ————- (1) Плотность носителей заряда через переход определяется выражением n p (0) = np o e Vbe / VT —————– (2) Коллекторный ток определяется на основе плотности заряда как i c = qAD n n p (o) ————— (3) A – Площадь поперечного сечения D n – Константа диффузии Подставьте уравнение (2) в уравнение (3). i c = (qAD n np o e Vbe / VT ) / L n —————- (4) Следовательно, g m = ∂i c / ∂V be г м = qAD n np o e Vbe / VT ) / L n V T g m = i c / V T ——————- (5) Где, Q b – заряд хранится в базе.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *