Корректировка параметров эквивалентной схемы СВЧ-полевого транзистора с затвором Шоттки для разработки усилителя мощности в Х-диапазоне Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»
Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Коломейцев Вячеслав Александрович, Езопов Андрей Владимирович
Описан цикл разработки усилителя мощности Х-диапазона . Проведена корректировка параметров эквивалентной схемы СВЧ-полевого транзистора. Приведены сравнительные графики теоретических и экспериментальных частотных зависимостей параметров усилителя до и после корректировки. Предложен способ нахождения уточненной модели усилителя мощности.
Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Коломейцев Вячеслав Александрович, Езопов Андрей Владимирович
The adjustment of equivalent circuit parameters of the field-effect transistor with Shottky gate for the development of X-band power amplifier
The article describes the development cycle of Х-band power amplifier. Adjustment of the equivalent circuit parameters of fieldeffect transistor are carried out here. Diagrams considering theoretical and experimental frequency dependence of amplifier parameters before and after adjustment and also a method for finding more accurate model of power amplifier are given in the article below.
Текст научной работы на тему «Корректировка параметров эквивалентной схемы СВЧ-полевого транзистора с затвором Шоттки для разработки усилителя мощности в Х-диапазоне»
В.А. Коломейцев, А.В. Езопов
КОРРЕКТИРОВКА ПАРАМЕТРОВ ЭКВИВАЛЕНТНОЙ СХЕМЫ СВЧ-ПОЛЕВОГО ТРАНЗИСТОРА С ЗАТВОРОМ ШОТТКИ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ УСИЛИТЕЛЯ МОЩНОСТИ В X-ДИАПАЗОНЕ
Описан цикл разработки усилителя мощности Х-диапазона. Проведена корректировка параметров эквивалентной схемы СВЧ-полевого транзистора. Приведены сравнительные графики теоретических и экспериментальных частотных зависимостей параметров усилителя до и после корректировки. Предложен способ нахождения уточненной модели усилителя мощности.
Усилитель мощности Х-диапазона, полевой транзистор, проектирование монолитных интегральных схем.
VA. Kolomeitsev, А^. Ezopov
THE ADJUSTMENT OF EQUIVALENT CIRCUIT PARAMETERS OF THE FIELD-EFFECT TRANSISTOR WITH SHOTTKY GATE FOR THE DEVELOPMENT OF X-BAND POWER AMPLIFIER
The article describes the development cycle of Х-band power amplifier. Adjustment of the equivalent circuit parameters of field- effect transistor are carried out here. Diagrams considering theoretical and experimental frequency dependence of amplifier parameters before and after adjustment and also a method for finding more accurate model of power amplifier are given in the article below.
X-band power amplifier, field-effect transistor, monolithic integrated circuits designing.
Увеличение функциональности, повышение надежности и снижение стоимости элементной базы - это актуальные проблемы современной радиоэлектроники СВЧ-диапазона. Использование в многофункциональных модулях СВЧ-диапазона, применяемых как для систем космической связи, так и для систем современной радиолокации, монолитных интегральных схем позволяет существенно снизить их габариты и увеличить функциональность. А упрощение цикла проектирования устройств существенно снижает конечную стоимость аппаратуры. Миниатюризация модулей достигается за счет переноса согласующих цепей и пассивных элементов непосредственно на кристалл арсенида галлия. Увеличение же функциональности достигается за счет повышения интеграции элементов в кристалл и, как следствие, кристаллов в модули.
Эффективным способом достижения высокого энергетического потенциала узлов радиоэлектронной аппаратуры для бортовой аппаратуры космических систем связи и наземной аппаратуры переносного и передвижного исполнения является применение в ней полупроводниковых мощных СВЧ-усилителей.
Для создания таких усилителей мощности необходимы современная производственная база и точный расчет топологии кристалла. Расчеты выходных характеристик усилителей мощности по используемой в практике эквивалентной схеме полевого транзистора с затвором Шоттки (ПТШ) дают завышенные параметры по сравнению с достигнутыми результатами на изготовленных образцах.
Целью данной работы являлось уточнение параметров эквивалентной схемы СВЧ-транзисторного усилителя мощности для обеспечения более точного проектирования усилителей СВЧ, снижения конечной стоимости продукции, повышения процесса выхода годных изделий.
Проектирование усилителя мощности проводилось с использованием пакета программ Microwave Office (MWO) в три этапа:
1. Построение схемы с одним ПТШ для оценки возможности реализации заданных характеристик и подборки входного и выходного импеданса.
2. Построение принципиальной схемы на модели нашего транзистора и идеальных пассивных элементах согласования.
3. Построение топологической схемы с использованием моделей полосков и МДМ конденсаторов, рис. 1.
Разработанный усилитель мощности изготовлен на производственной базе ЗАО НПЦ «Алмаз-Фазотрон».
Изготовленный усилитель мощности имеет размеры 2,2х3,9 мм.
После изготовления усилителя мощности и снятия частотных характеристик выходной мощности и коэффициента усиления было проведено сравнение теоретических и экспериментальных данных. Результаты этого сравнения представлены на рис. 2 и 3.