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

Рис. 1. Конструкція підсилювача. Fig. 1. Amplifier topology

Анотація – Представлені результати розробки та практичної реалізації сверхминиатюрном малошумя-ного гібридно-монолітного підсилювача 3-х сантиметрового діапазону на РНЕМТ транзисторах. Розглянуто конструкція і технологія виготовлення, наведені виміряні СВЧ параметри.

I. Вступ

Рис. 2. АЧХ підсилювача.

Fig. 2. Amplifier’s AFC

Сучасний стан справ у галузі виробництва монолітних інтегральних схем на GaAs представлено широким спектром виробів від дециметрового до міліметрового діапазонів. Очевидно, що монолітні схеми мають істотні переваги перед гібридними, з точки зору витрат тільки при дуже великому обсязі виробництва однотипних виробів (більше 107шт. в рік). У той же час існує потреба у використанні досить обмеженої кількості СВЧ виробів володіють малими габаритами і високими СВЧ характеристиками. У даній роботі розглядається проект сверхминиатюрном малошумящего гібрідномонолітного підсилювача, що поєднує в собі розміри і параметри, які можна порівняти з монолітними схемами, і низьку трудомісткість виготовлення. Пропонована конструкція не вимагає великих капіталовкладень для реалізації, оскільки заснована на застосуванні методів звичайної оптичної літографії.

II. Конструкція і технологія виготовлення підсилювача

В якості прототипу підсилювача взята описана в [1] схема монолітного підсилювача з перерахованими ланцюгами узгодження для РНЕМТ транзистора [2].

Результати вимірювань параметрів в смузі 8,5 – 9,5 ГГц наведені в таблиці 1. Для порівняння в правій колонці таблиці наведені довідкові дані монолітного РНЕМТ підсилювача СХА 2063-99F фірми UMS [3].

Таблиця 1.

Table 1.

Конструктивно підсилювач розділений на дві частини: пасивну частину, що включає в себе резистори, конденсатори, індуктивності, межсоединения, заземлюючі отвори, і кристали транзисторів. З’єднання кристалів з пасивною частиною проводиться золотий дротом 020 мкм методом термокомпрессіі. Пасивна частина підсилювача і активні прилади монтуються на золочене металеву підставу за допомогою струмопровідного клею.

Найменування і позначення параметра, одиниця виміру

Исток

UMS

Діапазон робочих частот, Af, ГГц

9-10

9-10

Коефіцієнт підсилення, Кр, дБ

16

17

Коефіцієнт шуму, Кш, дБ

1,4

1,8

Вихідна потужність, Р лин. вих., мВт

10

6

КСХН входу і виходу, Ксті, од.

1,7/1,5

2/2

Споживана потужність, Р, В * мА

5*30

4*40

Габаритні розміри, А * В, мм

1,5*2

1.27*1.5

2

Проектування підсилювача було виконано із застосуванням бібліотеки базових елементів, описаної в [1].

Конструкція підсилювача зображена на Рис. 1. Пасивна і активна частина виконана у вигляді фрагментів базового технологічного маршруту [1] при цьому активна частина виготовлена ​​із застосуванням електрон-но-променевої літографії з роздільною здатністю 0,25 мкм, а пасивна із застосуванням оптичної літографії з роздільною здатністю 1 мкм.

III. Експериментальні результати

Вимірювання СВЧ параметрів проводилося на установках Р2-105 і Х5-36 в коаксіальному тракті з мікро-полоськових переходами. Загальний вид амплітудно-частотних характеристик в широкій смузі частот (7 – 12 ГГц) наведено на Рис 2.

Експериментальні результати показують, що розглянутий гібридно-монолітний підсилювач не поступається за своїми характеристиками зарубіжному аналогу при порівнянних габаритних розмірах і споживаної потужності.

IV. Висновок

Запропонована конструкція сверхминиатюрном малошумні підсилювача дозволяє отримати СВЧ параметри, які можна порівняти з параметрами монолітної інтегральної схеми, порівнянні масогабаритні параметри при низьких капіталовкладень у виробництво і може бути використана при обмеженому випуску таких приладів.

V. Список літератури

[1] Крутов А. В., Ребров А. С., Темне А. М. «Проектування монолітних приладів на GaAs з використанням бібліотеки базових елементів». Матеріали конференції [Севастополь, 10-14 сент. 2003р.]. Севастополь: Вебер, 2003, с. 218-220.

[2] Крутов А. В., Ребров А. С. «Експериментальне відновлення еквівалентних схем і шумових параметрів малошумящих польових транзисторів». Матеріали конференції [Севастополь, 13-17 сент. 2004р.]. 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.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології»