МАЛОШУМЯЩИЙ ГИБРИДНО-МОНОЛИТНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ НА РНЕМТ ТРАНЗИСТОРАХ

April 23, 2012 by admin Комментировать »

Крутов А. В., Ребров А. С. ФГУП НПП «Исток» 141190, Россия, Фрязино, ул. Вокзальная, 2а Телефон: (095) 465-86-93, факс: (095) 465-86-86, e-mail: cd1255@elnet.msk.ru

Рис. 1. Конструкция усилителя. Fig. 1. Amplifier topology

Аннотация – Представлены результаты разработки и практической реализации сверхминиатюрного малошумя- щего гибридно-монолитного усилителя 3-х сантиметрового диапазона на РНЕМТ транзисторах. Рассмотрена конструкция и технология изготовления, приведены измеренные СВЧ параметры.

I.  Введение

Рис. 2. АЧХ усилителя.

Fig. 2. Amplifier’s AFC

Современное состояние дел в области производства монолитных интегральных схем на GaAs представлено широким спектром выпускаемых изделий от дециметрового до миллиметрового диапазонов. Очевидно, что монолитные схемы имеют существенные преимущества перед гибридными, с точки зрения затрат только при очень большом объеме производства однотипных изделий (более 107шт. в год). В то же время существует потребность в использовании достаточно ограниченного количества СВЧ изделий обладающих малыми габаритами и высокими СВЧ характеристиками. В данной работе рассматривается проект сверхминиатюрного малошумящего гибридномонолитного усилителя, сочетающего в себе размеры и параметры, сравнимые с монолитными схемами, и низкую трудоемкость изготовления. Предлагаемая конструкция не требует больших капиталовложений для реализации, поскольку основана на применении методов обычной оптической литографии.

II.    Конструкция и технология изготовления усилителя

В качестве прототипа усилителя взята описанная в [1] схема монолитного усилителя с пересчитанными цепями согласования для РНЕМТ транзистора [2].

Результаты измерений параметров в полосе 8,5- 9,5 ГГц приведены в таблице 1. Для сравнения в правой колонке таблицы приведены справочные данные монолитного РНЕМТ усилителя СХА 2063-99F фирмы UMS [3].

Таблица 1.

Table 1.

Конструктивно усилитель разделен на две части: пассивную часть, включающую в себя резисторы, конденсаторы, индуктивности, межсоединения, заземляющие отверстия, и кристаллы транзисторов. Соединение кристаллов с пассивной частью производится золотой проволокой 020 мкм методом термокомпрессии. Пассивная часть усилителя и активные приборы монтируются на золоченое металлическое основание с помощью токопроводящего клея.

Наименование и обозначение параметра, единица измерения

Исток

UMS

Диапазон рабочих частот, Af, ГГц

9-10

9-10

Коэффициент усиления, Кр, дБ

16

17

Коэффициент шума, Кш, дБ

1,4

1,8

Выходная мощность, Р лин. вых., мВт

10

6

КСВН входа и выхода, Ксти, ед.

1,7/1,5

2/2

Потребляемая мощность, Р, В*мА

5*30

4*40

Габаритные размеры, А*В, мм

1,5*2

1.27*1.5

2

Проектирование усилителя было выполнено с применением библиотеки базовых элементов, описанной в [1].

Конструкция усилителя изображена на Рис. 1. Пассивная и активная часть выполнена в виде фрагментов базового технологического маршрута [1] при этом активная часть изготовлена с применением электрон- но-лучевой литографии с разрешением 0,25мкм, а пассивная с применением оптической литографии с разрешением 1мкм.

III.  Экспериментальные результаты

Измерение СВЧ параметров проводилось на установках Р2-105 и Х5-36 в коаксиальном тракте с микро- полосковыми переходами. Общий вид амплитудно- частотных характеристик в широкой полосе частот (7- 12 ГГц) приведен на Рис 2.

Экспериментальные результаты показывают, что рассмотренный гибридно-монолитный усилитель не уступает по своим характеристикам зарубежному аналогу при сравнимых габаритных размерах и потребляемой мощности.

IV. Заключение

Предложенная конструкция сверхминиатюрного малошумящего усилителя позволяет получить СВЧ параметры, сравнимые с параметрами монолитной интегральной схемы, сопоставимые массогабаритные параметры при низких капиталовложениях в производство и может быть использована при ограниченном выпуске таких приборов.

V.  Список литературы

[1]     Крутов А. В., Ребров А. С., Темное А. М. «Проектирование монолитных приборов на GaAs с использованием библиотеки базовых элементов». Материалы конференции [Севастополь, 10-14 сент. 2003г.]. Севастополь: Вебер, 2003, с. 218-220.

[2]     Крутов А. В., Ребров А. С. «Экспериментальное восстановление эквивалентных схем и шумовых параметров малошумящих полевых транзисторов». Материалы конференции [Севастополь, 13-17 сент. 2004г.]. Севастополь: Вебер, 2004.

[3]     http://www.ums.com

LOW NOISE HYBRID-MONOLITHIC AMPLIFIER WITH PHEMT TRANSISTORS

Krutov A. V., Rebrov A. S.

FSUC RPC «Istok»

141190 Russia, Fryazino, Vokzalnaya, 2a.

Tel.: (095) 465-86-93, fax: (095) 465-86-86.

E-mail: cd1255@elnet.msk.ru

Presented in this paper are results of development and

manufacture of X-band super miniature low noise amplifier.

Amplifier design and manufacture technology are considered.

Measured microwave parameters are shown.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии»

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты