un zgomot redus convertor amplificator tranzistor
Un amplificator de zgomot redus. Acesta este utilizat pentru a reduce zgomotul și de a spori sensibilitatea convertorului. Selectarea tipului de LNA (împreună cu caracteristicile de zgomot) depinde de următorii parametri: lățimea de bandă, stabilitatea nivelul de saturație al consumului de energie și costurile, dimensiunile de gabarit, greutate. Cerințele de bază pentru LNA următoarele:
1) lărgimea de bandă trebuie să fie mai mică de o predeterminată (800 MHz);
2) câștigul trebuie să fie suficientă pentru a reduce în mod eficient influența zgomotului și amplificarea dispozitivului de conversie, după aceasta (în mod tipic 25. 35 dB);
3) rata de zgomot (temperatura de zgomot) ar trebui să fie un mic posibil (0,7-1,0 dB);
4), nivelul de saturație trebuie să fie suficient de mare, s-ar putea altfel provoca o denaturare non-linear;
5) caracteristica amplitudine-frecvență Reversul trebuie să posede;
neuniformitate clorhidric (în mod tipic ± 2 dB), și liniar de fază de frecvență -
Caracteristicile de zgomot ale dispozitivelor de microunde, sau descrise în termeni de temperatură de zgomot sau raportul de zgomot
Cele mai utilizate pe scară largă în sistemele de convertoare NTV au primit LNA colectate de pe arseniura FET Galiev. Aceste amplificatoare sunt realizate pe baza tehnologiei GIS, acesta poate fi reprezentat ca un consiliu de dielectric, pe care desenul suferit circuite pasive și sunt sudate sau elemente de echipamente sudate.
De intrare și de ieșire de potrivire circuit al primului tranzistor sunt calculate pe coeficientul de zgomot, iar a doua și următoarele etape - la un câștig maxim.
Toate etapele LNA sunt construite, în general, sunt dezechilibrate linii de transmisie stripline, care sunt realizate prin pulverizarea materialului conductiv pe placa ceramică (substrat).
In domeniul microundelor elemente reactive parazite ale carcasei tranzistorului exercită o influență semnificativă asupra caracteristicii LNA. Pentru a elimina acest efect, tranzistori utilizat sub formă de cristale individuale (chips), care sunt sudate la punctele dorite ale circuitului folosind un fir subțire de aur 15. Diametrul 20 microni.
Utilizarea elementelor active în performanța Hull, deși oarecum degradează LNA parametri, simplifică foarte mult procesul de asamblare, elimină etanșarea blocului aspru exclud complex tehnologic și procese costisitoare aurire și înlocuiți substratul solid polycor tip dielectric sau cuarț pe materialele de tip folie moale teflon sau dyuroida.
În gama de microunde cel mai des utilizat într-un circuit convertor pentru comutarea arsenod Galiyev FET cu zgomot redus cu sursă comună, oferind factori semnificativi de amplificare pentru tensiune și curent menținând în același timp proprietăți bune ale supapei. În circuitele nu se aplică LNA circuite de auto-prejudecată, deoarece permite 0.2. 0,3 dB mai mic cifra de zgomot LNA.
intrare LNA De obicei, m este format din trei cascade. colectate pe tranzistori cu microunde podea evyh. In realizări ale LNA ADO n îndeplinească o serie de cerințe contradictorii: asigurarea min zgomot imum cifra de potrivire de intrare a amplificatorului, coeficientul maxim consolidat Ia. Pentru un factor de zgomot LNA în trei etape este determinată de următoarea relație: F = F1 + (F2 - 1) / k + (F3 - 1) / k1k2, în care F, F 1, F 2, coeficienții de zgomot F3 (în unități relative) ale întregului amplificator, în primul rând, etapele a doua și respectiv a treia; k1, k2- Koe ffits ienty Ia amplificat (și se referă de semințe de in s Dinits e) ne în primeia și torogo cascade.
În conformitate cu un raport de aspect ocean m poate fi întemnița că n el prima etapă LNA este necesară pentru nastrai Vat n Crit Tory Oluchen Iya Prevalența coagulant minim de zgomot. A doua etapă este configurat din considerente de compromis din punct de vedere Ia secu echeniya un câștig maxim și minim al zgomotului Prevalenta E-coagulant. Raportul de zgomot de impact TRE Tego cascadă practic neoschu inversabile. Este posibil să se încheie pe primele două tranzistori de LNA ar trebui să aibă un zgomot foarte redus. Aceste proprietăți sunt în câmp de microunde traizistory format pe straturile heteroepitaxială ale compusului semiconductor de legătură eny. Ei n amnogo mobilitate de electroni mai mare decât o ICAN convențională tra. Prin urmare, N t lor ranzistory fi comandat cu elementul ktronov mare mobilitate (EPE). În terminologia engleză și numit HEMT (High electonic mob ilitatea tranzistor). De exemplu, compania americană "General Electric" creat structura HEMT pe trei straturi n + AIGaAs / n-GalnAs / GaAs, obținută prin epitaxie fascicul molecular, tranzistor are o cifră de zgomot de 3 dB, 5 dB câștig la 94 GHz. La o frecvență de 18 GHz un astfel de tranzistor are un coeficient m zgomot 0.6 dB și coeficientul câștig de 18 dB. Aceasta, desigur, rezultatul de înregistrare, dar ogie pluralul companie din SUA, Japonia, Germania, RPC (în cazul în care pe calificări japoneze) produc loturi mari de HEMT de zgomot cu coeficienți 0,8. 1.2 dB la frecvențe de 12 și 18 GHz. Acești tranzistori pressovyvayutsya plastic sau plasate în skie sigilate corpului ceramic, astfel încât acestea pot fi utilizate chiar și într-un echipament nepresurizat. Deci LNA clasic, care eliberează orice agenție străină, este format din două HEMT și un câmp de microunde convenționale răni t ICAN. Cifra de zgomot al LNA determinată fără echivoc proprietăți HEMT zgomot în E. De exemplu, tranzitiv fețe de tip 8900 firma „Hitachi“ și UI este: factor de zgomot de 0,8 dB; Coeficienții m Wuxi Lenia 11 dB; când n apryazhenii sursă de scurgere 5 și prejudecată poarta de 3.5 V.
După cum se știe despre, în mintea LNA w aditiv adăugat la pierderea în intrare de potrivire de circuit, voliovodno-benzi de joncțiune și pierderea de circuite auto-prejudecată, în cazul în care acesta este utilizat. lea putere separată la scurgere și poarta permite câștiga .. .0,3 0,15 dB factor de zgomot vertora con, cu toate acestea, în cazuri rare, x LNA utilizate în prejudecată auto. Banda de frecvență de funcționare LNA UI de 15% (ca în convertoarele nu este mai mare de 10%), cu o putere bipolară aproape întotdeauna posibil pentru a obține factorul amplificator de zgomot în flan waveguide tse numai 0,15 ... 0,25 dB mai mare decât Coeficientul de zgomot de intrare tranzistor. În cazuri rare, utilizate în con vertorah yayut răcire tranzistor de intrare printr-un element termoelectric în miniatură, în care răcirea cu 50 ° C reduce coeficientul w minte aproximativ 20%.
Cel mai larg primit în circuitul LNA cu o sursă comună, deoarece are o stabilitate mai bună în comparație cu alte metode de FETs care încorporează. Succesul LNA de amplificare în cascadă depinde de calitatea proiectării circuitelor potrivite (CSC). Gama SP centimetru se realizează de obicei segmente de linii microstrip și inductoare imprimate. Pentru a asigura stabilitatea absolută a ieșirii SO se realizează de obicei în inds LPF cuprinzând elemente disipativ (rezistențe cu peliculă subțire). Cele mai eficiente metode de sinteză a SC single- optime și mai multe etape LNA FET.
rezistență Analiza LNA produse de aceleași proceduri ca tunerul UHF, și, prin urmare, nu este considerat.
După ce dezvoltatorul a selectat tipul de substrat dielectric, o metodă de setare n Regis m operațiune tran ICAN (ele diferă pentru furnizarea I figura minim de zgomot și coeficienții maxim cient de amplificare), trebuie să efectueze măsurători I n parametri și minților w ale parametrilor de tranzistori partid montate placi n și cele STOV alese mod de moduri relevante de cuplare electrice. Acești parametri sunt, în general, în mod semnificativ diferite de cele raportate de către producătorul de tranzistori și datorită faptului că contul cu instalarea petsifiku.
Odată identificate S sunt parametri, sau cel puțin rezistența de intrare și de ieșire a tranzistorului n module de coeficienți de transmisie poate trece la proiectarea SC. Luchshe e doar o fac pe un computer, utilizați un program de e special. Considerăm o metodologie simplificată.
Coerența este, atât eficacitatea sporită la o rată maximă de Oia este numit de potrivire a semnalului. În acest caz. cu condiția SO prin VSWR minim reactiv la intrare și ieșire yc iliteln lea stadiu în banda de frecvență de funcționare. A doua opțiune este numit de potrivire de potrivire de zgomot, atunci când un VSWR suficient de mare de intrare este impedanțele generatorului, care prevede coeficientul minim w minte cascadă cu câștig acceptabil.
Luați în considerare o potrivire semnal. semnal de impedanta sursă, atunci când ar trebui să fie în acord cu un complex de impedanta de intrare NYM traizistora și impedanță de sarcină cu impedanța sa de intrare.
De intrare și de ieșire de rezistență a tranzistorului poate fi ușor calculată conform parametrilor S prin formule cunoscute. În formă simplificată, impedanța de intrare a FET pot fi reprezentate de rezistență și capacitate de serie conectate, iar ieșirea - paralelă.
Gama de LNA centimetru sunt utilizate în mod obișnuit non-rezonant de intrare SC, și, având în vedere faptul că banda de funcționare a amplificatorului este mic, este suficient pentru tsepe de potrivire lea ordinul doi. Pentru convertoare LNA prefera ca schema avea maxim plat de caracteristic. comunicare Calculul odi tsya său la definiția -prototipa parametrii filtrului Gl pentru calculul care necesită parametrul x auxiliar.
In plus, atunci când se calculează inversul lățimea de bandă utilizată relativă d = F0 / (Fverh H - Fnizh H) și transformarea coeficientului de
KFR = Z0 / Rin, unde impedanta Zo-val al canalului de microunde; Rin - componenta activă a rezistenței de intrare a tranzistorului. Cu d și a1 = ac Rin este posibilă determinarea g1 = l / a1d
SC descris sa dovedit a fi excelent în convertoare LNA. Acesta transformă partea reală a impedanței de intrare a tranzistorului sau rezistența echivalent de zgomot, de obicei, până la 50 0m. O inductanță de intrare sau de a pune în aplicare în formă de linie microstrip de mare impedanță, sau prin montarea unui tranzistor specific.
Să considerăm acum circuitele de potrivire de ieșire de proiectare. Acesta cuprinde un segment al unei MPL regulate, compensând capacitate de ieșire și conductivitatea transformatorului val trimestru, impedanța de ieșire de potrivire activă cu impedanță de o linie de bandă de ieșire (de obicei 50 0m). Aici primul transformator MPL vivace trimestru, care transformă rezistența activă a ieșire tranzistor 50 0m. După aceea, transformatorul (T. E. La punctul A) a tranzistorului de ieșire a reactanței capacitive în inductiv transformat, astfel conectat la MPL buclă deschisă punctul de compensare. Potrivire de circuit (Fig. 7.8 și 7.9) oferă bandă largă 15. 20%, ceea ce este suficient chiar și pentru convertoare dual-band.
De obicei, amplificatoare de microunde dezvoltatorii prefera intrare și ieșire impedanta de orice etapă tranzistor coordonate cu o cale cu microunde standard de 50 0m. Acest lucru facilitează testarea atât etapele individuale și amplificatoare mai multe etape și LNA este destul de acceptabil pentru convertoare. În caz de bandă largă (lățime de bandă mai mare de 50%) din mai multe trepte cu microunde amplificatoare problema construirii interstage SO complicat, dar nu împiedică stabilirea unui amplificator cu microunde gamă centimetru de bandă largă și o octavă mai mare.
Deci, calitatea LNA, și, prin urmare convertorul ca întreg este determinată de tranzistori cu microunde. În timp ce tranzistori dezvoltatorii implicați în îmbunătățirea acestora, au fost înregistrate progrese în domeniul IC cuptorul cu microunde.
convertoare de fabricație practică LNA tehnologia GIS a arătat că elementul destul de critic este condensatorul de alimentare prin intermediul incluse în calea microstrip. Când se utilizează condensatori cip montat necesită în primul rând, operație de asamblare delicată, și în al doilea rând, pierderile în aceste condensatoare și ale tractului SWR variază de la o probă la alta, chiar și pe cantitatea de aliaj de lipire. Deci, este destul de comună pentru convertoarele este utilizarea de condensatori interdigitale (MSC). Designul MSC necesită un decalaj foarte mic între conductorii de bandă, care este plină cu închideri în timpul funcționării datorită migrării atomilor metalici de conductori și tehnologic dificile. Lățimea de bandă a unui astfel de condensator este mai mare decât alte tipuri de MSC. Există MSC din 4 pini. Acesta decalaj mai mare decât cea a doi pini MSC, ci doar pe pierderile de rezonanță centrul de design de frecvență apar deoarece două impare pini adiacente (sau chiar) formează un tip de jumătate de undă de tuning rezonator furcă. Prin urmare, lungimea MSC chetyrehshtyrevogo trebuie să facă un pic mai scurt sau un pic mai mult de un sfert de lungime de undă.
Trebuie remarcat faptul că câmp de microunde tranzistori cu efect sunt foarte sensibile la lumină, chiar și prin carcasa ceramică lumina poate schimba modul de funcționare a tranzistoarelor amplificator, care ar trebui să fie luate în considerare la configurarea.
Al doilea punct pe care ar trebui să fie menționat - sensibile cu efect de câmp tranzistori la electricitate statică. mână, de lipit, unelte de asamblare, instrumente de măsurare operatorului trebuie să fie foarte împământat îngroape. Indezirabile scaune scaun din plastic linoliumnye pardoseli, haine sintetice installer și personalizatorului. Aerul din camera unde lucrul cu tranzistori cu microunde, nu ar trebui să fie foarte uscat. Umiditatea relativă optimă de 70%.