Крутов А В, Ребров А С ФГУП НПП «Исток» вул Вокзальна, 2а, м Фрязіно, 141190, Росія тел: (095) 465-86-93, факс: (095) 465-86-86, e-mail: cd1255@elnetmskru

Анотація – Представлені результати розробки та практичної реалізації двох типів монолітного малошумні підсилювача 3-х сантиметрового діапазону Розглянуто конструкція і технологія виготовлення, наведені виміряні СВЧ параметри

I                                       Введення

Сучасний стан справ в області виробництва монолітних інтегральних схем на GaAs представлене широким спектром виробів, що випускаються 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 10 ^ шт на рік) У той же час висока повторюваність СВЧ параметрів найчастіше робить вирішальний вплив на прийняття рішення з приводу конструктивного виконання (фазовані антенні решітки)

У даній роботі розглядаються два типи монолітних малошумні підсилювачів, наводяться результати вимірювання НВЧ параметрів реалізованих приладів

II Конструкція і технологія виготовлення підсилювача

Завданням даного проекту є розробка двох типів монолітних малошумні підсилювачів X діапазону з коефіцієнтом шуму 1,5 дБ і ЗдБ і вихідною потужністю 10 і 30 мВт відповідно (Про-ект1, Проект2)

Принципові схеми ідентичні за своєю структурою і розрізняються лише шириною затвора застосовуваних транзисторів і ланцюгами узгодження і приведені на рис1

Рис 1 Принципові схеми малошумні підсилювачів

В якості активних приладів були використані прототипи польових транзисторів з шириною затвора 160 мкм, еквівалентні схеми і шумові параметри яких були відновлені за методикою [1] і адаптовані для монолітного виконання

У першому проекті застосовані два однакових транзистора шириною затвора 160 мкм з метою мінімізації коефіцієнта шуму і споживаного струму

У другому проекті друге транзистор мав ширину затвора 320 мкм з метою отримання необхідної вихідної потужності і при моделюванні був представлений як два паралельно зєднаних транзистора шириною 160 мкм

Проектування підсилювачів і їх реалізація проводилося за методикою, викладеною в [2]

Топологічно підсилювачі виконані із застосуванням одного узагальненого комплекту фотошаблонів, в якому 13 шаблонів є загальними і по 2 шаблони (мезаструктур і верхня металізація) індивідуальними для кожного проекту

Фотографії кристалів підсилювачів розміром 1×2 мм приведена на рис 2

Рис 2 Фотографії кристалів малошумні підсилювачів

Fig 2 Amplifiers’ photographs

Кристали підсилювачів монтувалися в вимірювальну секцію за допомогою струмопровідного клею після зондових СВЧ вимірювань на зондовой станції Cascade Microtech

Зєднання кристалів з пасивною частиною проводиться золотий дротом 020 мкм методом термокомпрессіі

III Експериментальні результати

Вимірювання СВЧ параметрів проводилося на установках Anritsu37369D і N8975A в коаксіальному тракті з мікрополоскові переходами Результати вимірювань представлені на рісЗ, 4

Найменування і позначення параметра, од вимірювання

Пр1

Пр2

Коефіцієнт посилення, Кр, дБ

17

15

Коефіцієнт шуму, Кш, дБ

1,2

2,7

Вихідна потужність, Р ЛИН вих, мВт

15

40

КСХН входу і виходу, Ксті, од

1,7/1,5

1,8/1,8

Споживана потужність, Р, В * мА

3*20

5*50

Габаритні розміри, А * В, мм

1,0*2,0

1,0*2,0

Рис4 АЧХ підсилювача Проект 1

Fig 4 Amplifiers AFC Project 1 Результати вимірювань параметрів наведені в таблиці 1

Таблиця 1 Table 1

Рис 3 АЧХ підсилювача Проект 2 Fig 3 Amplifiers AFC Project 2

На момент написання доповіді підсилювач Про-ект2 був виконаний у монолітному виконанні на звичайних епітаксійних структурах і всі параметри були досягнуті На підсилювачі Проект параметри коефіцієнта шуму досягнуті не були, тому результати наведені на рис 4 були отримані на гибридно-монолітному макеті, виготовленому на РНЕМТ транзисторах в конструкції [3]

IV                                   Висновок

Розроблена методика проектування монолітних малошумні підсилювачів і базовий технологічний маршрут їх реалізації має хороший збіг розрахункових та експериментальних даних

Автори висловлюють подяку В І Васильєву за проведення зондових СВЧ вимірювань

V Список літератури

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

[2] А В Крутов, А С Ребров, А М Темне «Проектування монолітних приладів на GaAs з використанням бібліотеки базових елементів» Матеріали конференції [Севастополь, 10-14 сент 2003р] Севастополь: Вебер, 2003, С218-220

[3] А В Крутов, А С Ребров «Малошумящий монолітний підсилювач на РНЕМТ транзисторах» Матеріали конференції [Севастополь, 13-17 сент 2004р] Севастополь: Вебер, 2004

X-BAND MMIC LOW NOISE AMPLIFIERS

Krutov А V, Rebrov A S

FSUE RPC «istol<»

Volczainaya, 2a, Fryazino, 141190, Russia Phone: (095) 465-86-93, fax: (095) 465-86-86 e-mail: cd1255(@einet mskru

Abstract – Presented in this paper are design and results of practical implementation of two X-band MMIC low noise amplifiers Design and manufacturing techniques are considered Experimental characteristics are shown

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