Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2003 №9

ВЧ высокочастотные компоненты фирмы Tyco Electronics M/A-COM мощные высокочастотные транзисторы и транзисторные модули

Скрипник Николай


В статье рассматриваются характеристики высокочастотных транзисторов и транзисторных модулей фирмы Tyco Electronics M/A-COM — мирового лидера в разработке и производстве компонентов ВЧ и СВЧ.

Фирма Tyco Electronics M/A-COM более 30 лет разрабатывает, производит и поставляет технологически передовые компоненты ВЧ- и СВЧ-диапазонов для оборонной и космической промышленности, систем радиосвязи, навигации и беспроводной передачи данных, автомобильной телематики. Продукция фирмы Tyco Electronics M/A-COM — это высокочастотные мощные транзисторы, транзисторные модули, широкополосные транзисторные усилители, в том числе малошумящие, высокочастотные диоды, высокочастотные генераторы, управляемые напряжением, синтезаторы частот, антенны, в том числе для систем GPS, коннекторы для коаксиальных кабелей, аттенюаторы, линии задержки, фильтры-дуплексеры, смесители и модуляторы, монолитные интегральные микросхемы, широкополосные и импульсные трансформаторы, индуктивности, ферритовые материалы, сенсоры для радаров, обеспечивающих безопасность движения автомобиля. Фирма Tyco Electronics M/A-COM имеет сертификат ISO 9001. В данной статье рассматриваются основные технические характеристики мощных высокочастотных транзисторов итранзисторных модулей.

Высокочастотные транзисторы и транзисторные модули находят широкое применение в усилительных трактах связных и телевизионных радиопередатчиков, радаров различных диапазонов частот гражданского и специального назначения, в медицинской технике, в аппаратуре радиолюбителей. Применительно к системам беспроводной связи транзисторы и транзисторные модули оптимизированы для усиления всех современных видов сигналов. Фирма Tyco Electronics M/A-COM производит широкую номенклатуру полевых и биполярных транзисторов и транзисторных модулей для диапазона частот от 1,5 до 3500 МГц на мощность 0,5–700 Вт. Основные технические характеристики полевых и биполярных транзисторов и транзисторных модулей приведены в таблицах 1, 2 и 3 (соответственно). Транзисторы и транзисторные модули обладают превосходными характеристиками по надежности, повторяемости параметров, обеспечивают в соответствующих применениях высокие коэффициент усиления (GP), линейность усиления и КПД. Транзисторы выполнены в металлокерамических корпусах, причем в ряде случаев с золотой металлизацией. Допустимая температура перехода +200°С. Мощные высокочастотные транзисторы фирмы Tyco Electronics M/A-COM обладают малым тепловым сопротивлением «переход — корпус» (RПК). Его величина достигает значения 0,11°С/Вт.

Высокочастотные полевые транзисторы фирмы Tyco Electronics M/A-COM

Полевые транзисторы фирмы Tyco Electronics M/A-COM позволяют усиливать сигналы на частотах от 2 до 1400 МГц, при этом обеспечивается мощность в нагрузке 2–600 Вт (таблица 1). Они находят широкое применение в промежуточных и выходных каскадах радиопередатчиков и генераторных устройствах различного назначения. Малые шумы и высокая плотность мощности выгодно отличают полевые транзисторы от биполярных, амалые паразитные емкости способствуют построению широкополосных усилительных трактов.

Некоторые полевые транзисторы, обладая идентичными параметрами, отличаются корпусами (например, DU2860T и DU2860U, DU2880T и DU2880U идр.), величиной напряжения питания (например, MRF141 и MRF151, MRF141G и MRF151G, MRF175GV и MRF176GV и др.). Полевые транзисторы в усилителях включаются по схеме с общим истоком (ОИ). Но имеются так называемые «балансные» транзисторы в виде двух транзисторов, смонтированных на одном фланце. Оба транзистора включаются по схеме с общим истоком (2ОИ), что позволяет уменьшить индуктивность общего вывода, улучшить согласование, расширить рабочую полосу частот. Эти транзисторы предназначены для двухтактных схем. Потенциал средней точки при этом равен нулю. Приполной идентичности параметров транзисторов эффективно подавляются четные гармоники.

Таблица 1 Характеристики полевых транзисторов Tyco Electronics M/A-COM
Характеристики полевых транзисторов Tyco Electronics M/A-COM
Таблица 1 Характеристики полевых транзисторов Tyco Electronics M/A-COM. Продолжение
Характеристики полевых транзисторов Tyco Electronics M/A-COM

Полевые транзисторы FH2164 и FH2114 эффективно работают вусилительных трактах радиопередатчиков, предназначенных для обеспечения режима программной перестройки рабочих частот (режим ППРЧ).

Полевые транзисторы обладают превосходной тепловой стабильностью. Например, в транзисторах MRF134 и MRF136, которые идеально походят для работы в классе А, при изменении температуры корпуса в 5 раз (от –25 до +100°С) величина напряжения «затвор— исток» меняется не более чем на ±5%.

Разработчики транзисторов предлагают оптимальные структурные схемы для различных диапазонов частот и применений на мощности от десятков ватт до единиц киловатт. В качестве примера нарисунке приведена структурная схема усилительного тракта стационарного радиопередатчика мощностью 1200Вт для диапазона частот 5–225МГц на полевых транзисторах.

Полевые транзисторы
Рис 1. Полевые транзисторы

В технической документации на высокочастотные транзисторы приводятся схемы, а вряде случаев и топологические решения тестирующих плат, что облегчает создание транзисторных усилителей.

Высокочастотные биполярные транзисторы фирмы Tyco Electronics M/A-COM

Биполярные транзисторы фирмы Tyco Electronics M/A-COM позволяют усиливать сигналы на частотах от 1,5 до 3500 МГц, при этом обеспечивается мощность в нагрузке 0,5–700Вт (таблица 2).

Рассмотрим некоторые особенности биполярных транзисторов фирмы Tyco Electronics M/A-COM и области их применения. Транзисторы диапазона частот от 1,5 МГц (2 МГц) до 30 МГц находят применение в усилительных трактах радиопередатчиков различного назначения (радиовещание, любительская радиосвязь), причем как стационарных, так и подвижных, а также в медицинском оборудовании. Они идеально подходят для линейного усиления сигналов, прежде всего однополосных (нелинейные искажения при измерении двухтоновым сигналом не хуже –30дБ). Транзисторы диапазона частот 30–500МГц используются в усилительных трактах широкодиапазонных радиопередатчиков (ТВ и радиовещание, в том числе FM, связь в авиации), в промышленном и медицинском оборудовании. Транзисторы диапазона частот 960–1400 МГц находят широкое применение в усилительных трактах импульсных радиопередатчиков радиолокационных и радионавигационных систем. Предназначены для работы в режиме класса С. Корпус транзисторов герметичный, металлокерамический с золотой металлизацией. Наличие внутренних входных и выходных согласующих цепей облегчает создание широкополосных усилителей при использовании таких транзисторов. Транзистор MRF587 — npn-кремниевый маломощный транзистор. Обеспечивает высокий коэффициент усиления, высокую линейность усиления (нелинейные искажения не хуже –70дБ), малое значение коэффициента шума (NF= 3дБ начастоте 500 МГц при токе коллектора 90мА). Используется в усилительных системах кабельного телевидения, антенных усилителях и измерительной технике. Транзисторы диапазона частот 1450–1990МГц используются в усилительных трактах радиопередатчиков сотовой связи. Обеспечивают высокую линейность усиления, имеют внутренние входные, а некоторые транзисторы и выходные согласующие цепи. Транзисторы диапазонов частот 2250–2500МГц и 2700–3500МГц используются в усилительных трактах радаров специального назначения. Корпус транзисторов герметичный, металлокерамический с золотой металлизацией. В транзисторах имеются внутренние входные и выходные согласующие цепи.

Таблица 2. Характеристики биполярных транзисторов Tyco Electronics
Характеристики биполярных транзисторов Tyco Electronics
Таблица 2. Характеристики биполярных транзисторов Tyco Electronics. Продолжение
Характеристики биполярных транзисторов Tyco Electronics

Транзисторные модули фирмы Tyco Electronics M/A-COM

Фирма Tyco Electronics M/A-COM наряду с мощными дискретными полевыми и биполярными транзисторами производит мощные высокочастотные одно- и многокаскадные транзисторные модули. Отличительными особенностями таких модулей являются внутренние цепи согласования входных и выходных импедансов. Входной и выходной импедансы транзисторных модулей равны 50 Ом в рабочем диапазоне частот.

Использование транзисторных модулей уменьшает ошибки при проектировании усилительных трактов, сокращает время проектирования, позволяет легко осуществлять наращивание мощностей усилителей. Такие модули более предпочтительны в условиях производства, чем низкоомные дискретные транзисторы — они допускают обычную установку на печатной плате, менее чувствительны к рассогласованию нагрузки. Размещение схем согласования внутри модуля уменьшает габариты и сокращает число элементов усилительных трактов радиопередатчиков.

Транзисторные модули фирмы Tyco Electronics M/A-COM выпускаются на мощность до 300 Вт для различных участков диапазона частот 30–3500 МГц (таблица 3).

Таблица 3. Характеристики транзисторных модулей Tyco Electronics
Характеристики транзисторных модулей Tyco Electronics

Транзисторные модули серии PHA4000 прекрасно работают в жестких условиях эксплуатации, в том числе в бортовом самолетном оборудовании.

В транзисторных модулях типа PH1617-60 и PH1819-45A используются биполярные npn-транзисторы с золотой металлизацией. Транзисторы включены по схеме с ОЭ и при работе в классе АВ обеспечивают усиление сигнала в диапазонах частот 1615–1685МГц и 1805–1880 МГц (соответственно) с малыми нелинейными искажениями (величина нелинейных искажений при полной мощности не хуже –28 дБ при измерении двухтоновым сигналом).

Транзисторный модуль PHM1880-15 (четырехкаскадный усилитель) широко используется в базовых станциях системы GSM. Он содержит внутренние цепи температурной компенсации.

Транзисторные модули типа PH2729 (PHA2729), PHA2731 и PHA3135 находят применение в усилительных трактах радаров гражданского и специального назначения различных диапазонов частот, а также в других импульсных радиопередатчиках, где требуется высокий коэффициент усиления и большая плотность мощности.

Заключение

Широкий выбор мощных высокочастотных транзисторов и транзисторных модулей с различными электрическими характеристиками, многообразие вариантов корпусов, высокая надежность, хорошее соотношение «цена — качество» — все это является привлекательным для использования высокочастотных компонентов фирмы Tyco Electronics M/A-COM в новых разработках. Технические характеристики многих транзисторов, а также их габаритные размеры и расположение выводов совпадают с аналогичными параметрами транзисторов других фирм. Имеются возможности для замены транзисторов других фирм на транзисторы фирмы Tyco Electronics M/A-COM.

Дальнейшие разработки фирмы Tyco Electronics M/A-COM в области создания транзисторов и транзисторных модулей направлены на увеличение мощности, расширение рабочей полосы частот, уменьшение стоимости. В ближайшее время потребители смогут оценить транзисторы фирмы Tyco Electronics M/A-COM мощностью более 500Вт для частот до 150 МГц и мощностью более 1 кВт для диапазона частот 1030–1090 МГц.

Дополнительную информацию по мощным высокочастотным транзисторам и транзисторным модулям можно получить на сайте фирмы Tyco Electronics M/A-COM www.macom.com и на сайте Объединенного Технико-консультационного центра по микроэлектронике www.otkcm.ru.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке