отправка...Отечественные СВЧ-комплектующие на арсениде галлия
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.
Рис. 1. Внешний вид модуля М 421301
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.
Рис. 2. Внешний вид модуля М 52125
На рис. 2 показан модуль М 52125 (АПНТ.434810.078 ТУ). Для этих модулей допустимая входная непрерывная мощность — не более 50 мВт.
Рис. 3. Внешний вид модуля М 52127
На рис. 3 — модуль М 52127 (АПНТ.434810.094 ТУ): допустимая входная непрерывная мощность — не более 10 мВт.
Рис. 4. Внешний вид модуля М 52126
На рис. 4 — модуль М 52126 (АПНТ.434810.093 ТУ): его входная непрерывная мощность — не более 12 мВт.
Рис. 5. Внешний вид модуля М 53214
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.
Рис. 6. Внешний вид модуля М 52102
| 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 |
| 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 |
| 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 |
| 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 |
| 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 |
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.
| 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 |
Характеристики защитных устройств представлены в таблице 6, а внешний вид — на рис. 7, 8.
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.