Гамулецкая П Б, Добров В А, Кирилов А В, Савін А М, Смирнов В А, Шифман Р Г ЗАТ «Світлана-Електронприбор» м Санкт-Петербург, 194156, Росія тел: 812-5540377, e-mail: electron@mailfiru

Анотація – Наведено результати розробки мало-який шумів приймально-підсилювального модуля 8-мм діапазону з захистом по входу від синхронних і несинхронних сигналів до 500 Вт імпульсної і 20 Вт середньої потужності Робоча смуга модуля – 3%, коефіцієнт посилення 18 дБ при нерівномірності в робочій смузі ± 0,3 дБ, коефіцієнт шуму – 4,2 дБ, швидкодія – 0,3 мкс Для розширення динамічного діапазону прийнятих сигналів до складу модуля введений швидкодіючий напівпровідниковий атенюатор з загасанням 20 дБ

I                                       Введення

Розробка малошумящих приймально-підсилювач-них модулів 8-мм діапазону з захистом по входу вельми актуальна, оскільки при традиційній компонуванні приймача з окремих приладів не вдається отримати прийнятні значення коефіцієнта шуму приймача в цілому, що дуже важливо для сучасної високочутливої ​​апаратури

В даний час на нашому підприємстві розроблені І випускаються приймально-підсилювальні модулі із захистом ПО ВХОДУ від синхронних І несинхронних сигналів в 10-см і 3-см діапазонах [1]

Метою даної роботи є просування цього класу приладів у 8-мм діапазон, в якому гостро відчувається відсутність таких приладів

Публікації ПО малошумящим приймально-підсилю-них модулям 8-мм діапазону з захистом по входу від синхронних І несинхронних сигналів підвищеного рівня ПОТУЖНОСТІ невідомі

II                              Основна частина

Блок-схема приймально-підсилювального модуля наведена на рис 1

Модуль виконаний на стандартному перерізі хвилеводу 7,2 X 3,4 мм До складу модуля входять: захисне пристрої (ЗП), що складається з резонансного розрядника, напівпровідникового обмежувача (ПО) І напівпровідникового атенюатора (ПА), і малошумний підсилювач (МШУ)

Малошумящий підсилювач розроблений в Мікроп-лосковом виконанні, на компланарності лінії, перехід на яку здійснено з допомогою хвилеводно-смужкових переходів (ΒΠΠι і ВПП 2), які включені ПО входу і виходу МШУ Для підвищення стабільності роботи МШУ останній «розвязаний» від ЗУ І виходу модуля за допомогою феритових вентилів ΦΒι І ФВ2

Резонансний розрядник розроблений в волноводном виконанні з використанням твердотільного джерела початкової іонізації для зменшення ПОТУЖНОСТІ запалювання [2] При вхідної імпульсної ПОТУЖНОСТІ 500 Вт потужність, просачивающаяся на ВХІД напівпровідникового обмежувача, становить

300 . 500 МВт Напівпровідниковий обмежувач знижує цю потужність до величини, необхідної для нормальної роботи МШУ (10 мВт в імпульсі)

Напівпровідниковий обмежувач виконано на серійних балкових pin діодах типу 2А553А-3 і детекторних діодах типу 2Л143ЛС-3 [2]

Напівпровідниковий атенюатор дозволяє розширити динамічний діапазон сигналів, на 20 дБ І виконаний на серійних діодах 2Л553Л-3

Рис 1 Блок-схема приймально-підсилювального модуля

Fig 1 Block diagram of а receiver module

МШУ розроблений на мікросхемі типу L1000 фірми Mimix Broadband, Inc (США) і забезпечує посилення прийнятого сигналу 18 дБ при власному коефіцієнті шуму 2,5 дБ

Конструкція приймально-підсилювального модуля наведена на фото (рис 2) Габаритні розміри модуля 68 X 42 X 42 мм, вага – 0,3 кг

Рис 2 Конструкція приймально-підсилювального модуля

Fig 2 The receiver module construction

Ha рис 3, 4 наведені типові частотні характеристики коефіцієнта посилення по потужності Ку і коефіцієнта шуму Кш розробленого модуля

З представлених даних випливає, що коефіцієнти посилення І шуму в діапазоні fo ± 05 ГГц практично не залежать від частоти і становлять відповідно 18 дБ І 4,2 дБ

У таблиці наведені характеристики модуля в режимі захисту У процесі випробувань визначалися максимальна імпульсна просачивающаяся потужність Рпрос max, енергія піку просочується імпульсу Wn і час відновлення 1вос-Виміри проводилися при подачі на вхід модуля імпульсу потужності 500 Вт при величині середньої потужності 20 Вт, тривалість імпульсу становила 1 мкс

Рис 3 Частотна характеристика коефіцієнта посилення

Fig 3 Gain frequency characteristics

Таблиця 1 Характеристики модуля в режимі захисту Table 1 Characteristics of receiving module for the protective mode

модуля

Pnpoc max,

мВт

W , нДж

tsoc, MKC

Прямуючи

ня

1

8,5

1,2

0,3

2

9,6

1,4

0,3

f=fo

3

10,0

1,5

0,3

З представлених даних випливає, що в режимі захисту максимальна імпульсна просачивающаяся потужність не перевищує 10 мВт, енергія піку просочується імпульсу – не більше 1,5 нДж, час відновлення – 0,3 мкс

III                                  Висновок

Наведені результати розробки Малош-мящего приймально-підсилювального модуля 8-мм діапазону показують, що при комплексному підході до розробки приймально-підсилювального модуля в 8-мм діапазоні реалізовані значення коефіцієнта шуму, практично збігаються за величиною зі значенням коефіцієнта шуму в сантиметровому діапазоні [1], що показує перспективність цього підходу в 8-мм діапазоні

Одночасно слід відзначити досить високий рівень захисту входу МШУ від синхронних і несинхронних сигналів (500 Вт імпульсної і 20 Вт середньої потужності відповідно) При цьому максимальна імпульсна потужність на виході модуля не перевищує 10 мВт, енергія піку – не більше 1,5 нДж при забезпеченні високої швидкодії 0,3 мкс

IV                           Список літератури

[1] Абрамова Т С, Городничев А Б, Кирилов А В, Смирнов В А, Шифман Р Г Приймально-підсилювальний модуль 10-см діапазону із захистом по входу від синхронних і несинхронних сигналів до 600 Вт середньої потужності

XIII галузевої координаційний семінар з НВЧ техніці Саратов, 2003 р

[2] Ропій А І, Старик А М, Шутов К К Надвисокочастотні захисні пристрої Вид «Радіо і звязок», Москва, 1993

Рис 4 Частотна характеристика коефіцієнта шуму

Fig 4 Noise factor frequency characteristics

[3] Напівпровідникові прилади Надвисокочастотні діоди Под ред Б В Наливайко Томськ, МДП «Раско», 1992

Q-BAND LOW-NOISE RECEIVER MODULE WITH PROTECTION AGAINST SYNCHRONOUS AND NONSYNCHRONOUS INCIDENT SIGNALS UP TO 500 W IMPULSE POWER

Gamuletskaya P B, DobrovV A, Kirillov AV, Savin A М, Smirnov VA, Shifman RG

Joint-Stocii Company «Svetlana – Eiectronpribor» Saint Petersburg, 194156, Russia Ph: 812-5540377, e-mail: electron@mallflru

Abstract – The results of design of the Q-band low-noise receiver module with protection against synchronous and nonsyn- chronous incident signals up to 500 W impulse power and 20 W average power are given A bandwidth of the module is 3 %, gain

–    18 dB, noise factor – 42 dB, operating time – 03 μs

I                                         Introduction

Design of Q-band low-noise receiver modules with incident power protection is actual it allows lowering a noise factor of the receiver considerably as a whole in comparison with traditional component arrangement of the receiver from separate devices Publications on such modules are unknown

II                                        Main Part

The designed module consists of the gas-filled switching tube, the semiconductor receiver protector, attenuator and low- noise amplifier The module is executed on reference section of a waveguide 72 x 34 mm

The gas-filled switching tube designed in waveguide modification with use of a solid-state source of initial ionization for reduction of firing power The semiconductor receiver protector is executed on serial beam lead p-i-n and detecting diodes of types 2A553A-3 and 3A143AC-3 accordingly, and the attenuator on serial diodes 2A553A-3

Gain and noise factor in an operating band of 3 % practically do not depend on frequency and make 18 dB and 42 dB accordingly

In a regular mode at 500 W impulse incident power (at quantity 20 W of average power) the leakage power does not exceed 10 mW in an impulse, energy of peak of a leakage impulse – no more than 15 nJ and operating time of the module is 03 μs

III                                       Conclusion

It is shown that at the complex approach to the design of the Q-band low-noise receiver module the values of a noise factor practically conterminous on quantity with value of a noise factor in a centimeter band are implemented It is also necessary to note high level of protection of low-noise amplifier from synchronous and nonsynchronous incident signals (500 W of impulse power and 20 W of an average power) Thus the total leakage power of the module does not exceed 10 mW in an impulse, and operating time makes 03 μs

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р