Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2011 №6

Отечественные СВЧ-комплектующие на арсениде галлия

Дмитриев Сергей


Статья посявящена продукции предприятия ЗАО «НПП «Планета-Аргалл». Это одно из немногих отечественных предприятий, которое не только ведет новые разработки комплектующих — СВЧ-транзисторов, усилителей, защитных устройств, но и осуществляет их серийное производство по утвержденным техническим условиям в интересах разработчиков аппаратуры.

В работе [1] по состоянию на начало 2007 года автором был представлен обзор продукции отечественных предприятий, выпускающих транзисторные СВЧ-усилители (малошумящие, узкополосные и широкополосные) с рабочими частотами до 27 ГГц и выходной мощностью до 200 Вт. Усилители НПП «Планета-Аргалл» в этом обзоре не нашли отражения, так как окончание разработок и начало их производства произошли позднее.

Транзисторные усилители

В области транзисторных усилителей СВЧ-продукция НПП «Планета-Аргалл» [2] представлена малошумящими твердотельными квазимонолитными СВЧ-модулями [3] на арсениде галлия. В качестве активных усилительных элементов применяются кристаллы FET и p-HEMT серийных транзисторов или их модификаций собственного производства. Предприятие выпускает усилители в керамических малогабаритных негерметичных корпусах с микрополосковыми или лепестковыми выводами с внутренними схемами согласования и смещения, обеспечивающими непосредственный монтаж в микрополосковые платы потребителя с последующей герметизацией.

Характеристики усилителей представлены в таблицах 1–5. На рис. 1 изображен модуль М 421301 (АПНТ.434810.058 ТУ). Размеры корпуса — 7,5×7,5×1,9 мм. На рис. 2 показан модуль М 52125 (АПНТ.434810.078 ТУ). Для этих модулей допустимая входная непрерывная мощность — не более 50 мВт. На рис. 3 — модуль М 52127 (АПНТ.434810.094 ТУ): допустимая входная непрерывная мощность — не более 10 мВт. На рис. 4 — модуль М 52126 (АПНТ.434810.093 ТУ): его входная непрерывная мощность — не более 12 мВт. На рис. 5 — модуль М 53214 (АПНТ.434840.022 ТУ): допустимая входная непрерывная мощность — не более 15 мВт. На рис. 6 — модуль М 52102 (СФЕК.434810.002 ТУ ГК): допустимая входная непрерывная мощность — не более 2 Вт.

Таблица 1. Малошумящие усилители дм- и см-диапазонов

Наименование изделия Δfр, ГГц КШ, дБ (max) КУР, дБ (min) ΔКУР, дБ (max) Pвых–1 дБ, мВт (min) КСВН (вх./вых.) Uпит./Iпотр., В/мА
М 421301А 1,5–3,5 1,5 18 3 5 2/2,5 6/60
М 421301Б 1,5–3,5 4 18 3 50 2/2,5 9/100
М 421301В 3–8 2,5 16 3 5 2/2,5 6/60
М 421301Г 33–8 4,0 16 3 30 2/2,5 9/100
М 421301Д 3–5 2,5 20 3 5 2/2,5 6/60
М 25125 0,8–3,5 3,5 16 4 50 2,5/2,5 9/150



Внешний вид модуля М 421301

Рис. 1. Внешний вид модуля М 421301

Внешний вид модуля М 52125

Рис. 2. Внешний вид модуля М 52125

Таблица 2. Малошумящий усилитель миллиметрового диапазона

Наименование изделия Δfр, ГГц КШ, дБ (max) КУР, дБ (min) ΔКУР, дБ (max) Pвых–1 дБ, мВт (min) КСВН (вх./вых.) Uпит./Iпотр., В/мА
М 52127 33–37 4 20 3 5 2/2 +5/75
–5/28

Внешний вид модуля М 52127

Рис. 3. Внешний вид модуля М 52127

Таблица 3. Усилитель мощности миллиметрового диапазона

Наименование изделия Δfр, ГГц КШ, дБ (max) КУР, дБ (min) ΔКУР, дБ (max) Pвых–1 дБ, мВт (min) КСВН (вх./вых.) Uпит./Iпотр., В/мА
М 52126 33–37 13 3 150 2/2 +5/340
–5/38

Внешний вид модуля М 52126

Рис. 4. Внешний вид модуля М 52126

Таблица 4. Преобразователь частоты

Наименование изделия ΔfШИР, МГц f = 33–37 ГГц КСВН вх/КСТ UГ Uпит./Iпотр., В/мА
РГЕТ, мВт КПЕР, дБ мин. ΔКУР, дБ (max) Pвых, мВт (min)
М 53214А 74–200 10–30 13 3 8 2/2,5 9/95

Внешний вид модуля М 53214

Рис. 5. Внешний вид модуля М 53214

Таблица 5. Малошумящие усилители со встроенной защитой от входной непрерывной СВЧ-мощности до 2 Вт

Наименование изделия Δfр, ГГц КШ, дБ (max) КУР, дБ (min) ΔКУР, дБ (max) Pвых–1 дБ, мВт (min) КСВН (вх./вых.) Uпит./Iпотр., В/мА
М 52102А 1,5–3,5 1,5 17 3 5 2/2,5 6/70
М 52102Б 1,5–3,5 4 17 3 50 2/2,5 9/120
М 52102В 3–8 2,5 15 3 5 2/2,5 6/70
М 52102Г 3–8 4 15 3 30 2/2,5 9/120
М 52102Д 3–5 2,5 19 3 5 2/2,5 6/70


Внешний вид модуля М 52102

Рис. 6. Внешний вид модуля М 52102

Защитные устройства

Кроме транзисторных СВЧ-усилителей, предприятие поставляет потребителям автономные, не требующие питания и внешнего согласования защитные устройства. Эти устройства представляют собой монолитные схемы нескольких каскадов встречно включенных диодов Шоттки на арсениде галлия, что обеспечивает их устойчивость к высокому уровню входной СВЧ-мощности, быстродействие и малую просачивающуюся мощность.

Защитные устройства могут поставляться в негерметичных керамических корпусах и в виде отдельных кристаллов с контактными площадками для внешних присоединений. Обратная сторона кристалла имеет гальваническое покрытие золотом для монтажа кристаллов в схему потребителя на токопроводящий компаунд.

Характеристики защитных устройств представлены в таблице 6, а внешний вид — на рис. 7, 8.

Таблица 6. Защитные устройства

Наименование изделия Δfр, ГГц апр., дБ (max) Pвх, Вт Pвх и, Вт Pпрос max, мВт Pпрос, мВт (max) tвос, нс (max)
М 54404 0,1–4 0,7 10 50 50
4–6 1,5
М 54405-1 0,1–6 0,7 1,7 10 20
М 54405-2 0,1–12,5 1
9,4–10,6 0,7
М 54405-3 0,1–12,5 1,5

Внешний вид модуля М 54404

Рис. 7. Внешний вид модуля М 54404


Внешний вид модуля М 54405

Рис. 8. Внешний вид модуля М 54405

Модуль М 54404 (АПНТ.434820.010 ТУ) конструктивно выполнен в корпусе для поверхностного монтажа и характеризуется диапазоном рабочих частот от 0,1 до 6 ГГц и допустимой входной непрерывной мощностью до 10 Вт.

Модуль М 54405 (АПНТ.434820.009 ТУ) тремя литерами перекрывает диапазон частот от 0,1 до 12,5 ГГц при допустимой входной импульсной мощности до 10 Вт и непрерывной мощности до 1,7 Вт.

СВЧ-транзисторы

С 2007 года также расширился перечень выпускаемых малошумящих СВЧ-транзисторов на арсениде галлия. В серийном производстве освоены транзисторы с расширенным динамическим диапазоном — 3П618 и 3П397. Уровень выходной мощности при нормированном значении входной мощности составляет:

  • 500 мВт на частоте f = 1,0 ГГц — 3П618А;
  • 250 мВт на частоте f = 2,0 ГГц — 3П618Б;
  • 150 мВт на частоте f = 4,0 ГГц — 3П618В;
  • 100 мВт на частоте f = 8,0 ГГц — 3П618В;
  • 30 мВт на частоте f = 6,0 ГГц — 3П397А.

Также освоены в производстве малошумящие p-HEMT-транзисторы 3П398, четырьмя литерами перекрывающие диапазон частот от 4 до 35 ГГц.

В номенклатуру транзисторов входит освоенный в серийном производстве двухзатворный транзистор АП390А с КШ = 2 дБ на частоте 8 ГГц и КШ = 3 дБ на частоте 12 ГГц.

Параметры транзисторов представлены в таблицах 7–9.

Таблица 7. Малошумящие СВЧ-транзисторы двойного применения

Наимено-вание изделия Δfр, ГГц fизм, ГГц Значения электрических параметров (Т = 25 ±10 °С) Корпус
КШ min, дБ (max) КУР опт, дБ (min) S, мА/В (min) Рвых, мВт (min) P (рассеяния), мВт
ЗП 398А-2 4–18 8 0,4 (тип.) КУРmax 12,9 60 50 023
ЗП 398Б-2 4–18 12 0,45 (тип.) КУРmax 12,9 30 50
ЗП 373А-2 1–8 4 0,4 11,5 30 100
ЗП 373Б-2 0,5 11
ЗП 373В-2 0,6 10
ЗП 374А-2 4–18 12 0,85 9 15 35
3П 374Б-2 1 10
ЗП 374В-2 1,2 8,5
ЗП 397А-2 0,1–6 0,1–6 0,3 16 30 30 200 022
ЗП 398В-2 12–25 18 0,95 (тип.) КУРmax 11,3 24 50
ЗП 385А-2 12–25 18 0,8 9,5 15 35
ЗП 385Б-2 1 10
ЗП 385В-2 1,2 8,5
ЗП 618А-2 0,5–4 0,5–1 0,3 18 60 500 1000
ЗП 618Б-2 2 0,5 15 250 500
ЗП 386А-2 18–30 25 1,05 8 10 5 30 010
ЗП 386Б-2 1,25 7,5
ЗП 386В-2 1,5 7
ЗП 398Г-2 25–35 30 0,8 (тип.) КУРmax 9,3 20 30
ЗП 618В-2 1–10 4 0,7 12 60 150 300
8 1,5 6 100
ЗП 389А-2 25–40 37 2,5 6 5 20
3П 389А-5 2 6,5

Таблица 8. Малошумящие СВЧ-транзисторы

Наимено-вание изделия Δfр, ГГц fизм, ГГц Значения электрических параметров (Т = 25 ±10 °С) Корпус
КШ мин, дБ (max) КУР опт, дБ (min) S, мА/В (min) Рвых, мВт (min) P (рассеяния), мВт
АП605А-2 0,3–8 8 3,5 5 30 75 450 022
АП605А1-2 2 6 40 100
АП605А2-2 1,5 7 50 150
АП331А-2 1–14 10 2,5 8 15 30 250
АП331А1-2 2 8 30 40
АП331А2-2 1,5 8 30 30
АП339А-2 1–18 10 2,4 10 7 25 250
18 4 5 15
АП390А-2 (двух- затворный) 1–12 8 2 13 20 50 037
12 3 11

Таблица 9. Обозначение технических условий на транзисторы

Тип изделия Обозначение ТУ
ЗП373А, Б, В АЕЯР.432150.123 ТУ (Д1)
ЗП374А, Б, В АЕЯР.432150.124 ТУ (Д1)
ЗПЗ85А, Б, В АЕЯР.432150.166 ТУ (Д1)
ЗП386А, Б, В АЕЯР.432150.218 ТУ
ЗП389А АЕЯР.432150.359 ТУ
3П397А АЕЯР.432140.498 ТУ
3П398А, Б, В, Г АЕЯР.432140.520 ТУ
ЗП618А, Б, В АЕЯР.432150.301 ТУ
АП331А аАО.336.696 ТУ
АП339А АДБК.432140.048 ТУ
АП390А АДКБ.432140.373 ТУ
АП605А АДБК.432140.078 ТУ

Транзисторы выпускаются серийно и поставляются в негерметичных металлокерамических корпусах (табл. 7, 8) и в виде разделенных кристаллов (5-я модификация).

Малая длина затвора (0,25–0,3 мкм), широкий спектр типономиналов транзисторов, отличающихся конструкцией корпуса и таким конструктивным параметром кристалла, как ширина затвора, который изменяется от 40 до 2000 мкм, предоставляет потребителю возможность выбора транзисторов с оптимальными характеристиками для требуемого диапазона рабочих частот.

Заключение

Вся приведенная в статье продукция освоена в производстве. Вновь разработанные изделия уже используются при разработке современной аппаратуры, а ранее разработанные изделия успешно применяются в серийном приборостроении. Номенклатура выпускаемой продукции, уровень электрических параметров изделий позволяют на основе отечественной ЭКБ создавать СВЧ-радиоэлектронное оборудование с высокими электрическими и надежностными характеристиками в диапазоне частот от 0,1 до 37 ГГц.

Литература

  1. Карпов Ю. Отечественные транзисторные СВЧ-усилители // Компоненты и технологии. 2007. № 1.
  2. www.argall.ru
  3. Мякишев Ю., Гуляев В., Журавлев К. Квази-монолитные интегральные СВЧ-схемы: технология и приборы // Электроника: НТБ. 2006. № 6.

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке