Transistor gelombang mikro voltan rendah yang berkuasa untuk komunikasi mudah alih. Data rujukan

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Bahan rujukan

 Komen artikel

Majalah Radio sentiasa memaklumkan pembacanya tentang perkembangan baru di Institut Penyelidikan Teknologi Elektronik Voronezh dalam bidang mencipta transistor gelombang mikro berkuasa tinggi untuk pelbagai aplikasi [1-3]. Dalam artikel ini, kami memperkenalkan pakar dan amatur radio kepada perkembangan terkini kumpulan transistor gelombang mikro KT8197, KT9189, KT9192, 2T9188A, KT9109A, KT9193 untuk komunikasi mudah alih dengan kuasa output 0,5 hingga 20 W dalam julat MV dan UHF. Keperluan mengetatkan untuk parameter fungsian dan operasi peralatan komunikasi moden meletakkan permintaan yang lebih tinggi pada parameter tenaga transistor gelombang mikro berkuasa tinggi, kebolehpercayaannya, serta pada reka bentuk peranti.

Pertama sekali, perlu diingat bahawa stesen radio mudah alih dan mudah alih dikuasakan terus daripada sumber utama. Untuk tujuan ini, sumber arus kimia digunakan (bateri sel atau bateri bersaiz kecil) dengan voltan, biasanya dari 5 hingga 15 V. Voltan bekalan yang dikurangkan mengenakan sekatan ke atas kuasa dan sifat penguatan transistor penjana. Pada masa yang sama, transistor gelombang mikro voltan rendah yang berkuasa mesti mempunyai parameter tenaga yang tinggi (seperti KuP perolehan kuasa dan kecekapan litar pengumpul ηK) sepanjang keseluruhan julat frekuensi operasi.

Memandangkan fakta bahawa kuasa keluaran transistor penjana adalah berkadar dengan kuasa dua voltan harmonik asas pada pengumpul, kesan mengurangkan tahap kuasa keluarannya dengan penurunan voltan pengumpul bekalan boleh dikompensasikan secara konstruktif dengan peningkatan yang sepadan dalam amplitud arus isyarat yang berguna. Oleh itu, apabila mereka bentuk transistor voltan rendah dalam kombinasi dengan menyelesaikan satu set masalah reka bentuk dan teknologi, isu yang berkaitan secara serentak dengan masalah mengurangkan voltan tepu pengumpul-pemancar dan meningkatkan ketumpatan arus pengumpul kritikal mesti diselesaikan secara optimum.

Pengendalian transistor voltan rendah dalam mod dengan ketumpatan arus yang lebih tinggi berbanding dengan transistor penjana konvensional (bertujuan untuk digunakan pada Up = 28 V dan lebih tinggi) memburukkan lagi masalah untuk memastikan kebolehpercayaan jangka panjang kerana keperluan untuk menindas manifestasi degradasi yang lebih sengit mekanisme dalam unsur-unsur pembawa arus dan lapisan sentuhan struktur transistor metalisasi. Untuk tujuan ini, transistor gelombang mikro voltan rendah yang dibangunkan menggunakan sistem pemetaan berasaskan emas berbilang lapisan dan sangat boleh dipercayai.

Transistor yang dibincangkan dalam artikel ini direka bentuk dengan mengambil kira kegunaan utamanya dalam penguat kuasa dalam mod kelas C apabila disambungkan dalam litar pemancar biasa. Pada masa yang sama, operasi mereka dibenarkan dalam mod kelas A, B, dan AB di bawah voltan yang berbeza daripada nilai undian, dengan syarat titik operasi berada dalam kawasan operasi yang selamat dan langkah-langkah diambil untuk menghalang kemasukan ke dalam diri. -mod penjanaan.

Transistor beroperasi walaupun nilai Naik kurang daripada nilai nominal. Tetapi dalam kes ini, nilai parameter elektrik mungkin berbeza daripada nilai pasport. Ia dibenarkan untuk mengendalikan transistor dengan beban semasa sepadan dengan nilai IК max, jika pelesapan kuasa purata maksimum yang dibenarkan bagi pengumpul dalam mod dinamik berterusan РК.ср max tidak melebihi nilai had.

Disebabkan fakta bahawa kristal struktur transistor peranti yang sedang dipertimbangkan dihasilkan menggunakan teknologi asas dan mempunyai reka bentuk dan ciri teknologi yang sama, semua transistor mempunyai tahap voltan pecahan yang sama. Selaras dengan spesifikasi untuk peranti, skop penggunaannya dihadkan oleh voltan terus maksimum yang dibenarkan antara pemancar dan asas UEBmax < 3 V dan voltan terus maksimum yang dibenarkan antara pengumpul dan pemancar UKE maks < 36 V. Selain itu, nilai voltan pecahan yang ditunjukkan adalah sah untuk keseluruhan persekitaran julat suhu operasi.

Idea konseptual utama, yang memungkinkan untuk mengambil satu lagi langkah dalam bidang mencipta transistor voltan rendah yang berkuasa dalam reka bentuk mini, adalah pembangunan reka bentuk asli dan penyelesaian teknologi baru apabila mencipta satu siri transistor yang tidak dibungkus KT8197, KT9189, KT9192. Intipati idea ini adalah untuk mencipta reka bentuk transistor berdasarkan pemegang kristal seramik yang diperbuat daripada berilium oksida dan pita metallized pada pembawa fleksibel - filem polimida.

Pembawa pita dengan corak fotolitografi khas dalam bentuk bingkai plumbum berfungsi sebagai elemen konduktif tunggal di mana hubungan kepada struktur transistor berbilang sel dan terminal luaran peranti terbentuk secara serentak. Semua elemen tetulang jalur dalaman dimeterai dengan sebatian. Dimensi asas pemegang seramik berlogam ialah 2,5x2,5 mm. Permukaan pelekap pemegang kristal dan terminal disalut dengan lapisan emas. Jenis dan dimensi transistor ditunjukkan dalam Rajah. 1, a. Sebagai perbandingan, kami perhatikan bahawa transistor asing terkecil dalam pakej logam-seramik (contohnya, CASE 249-05 dari Motorola) mempunyai tapak seramik bulat dengan diameter 7 mm.

Reka bentuk transistor siri KT8197, KT9189, KT9192 menyediakan pemasangannya pada papan litar bercetak menggunakan kaedah pelekap permukaan. Selaras dengan cadangan untuk penggunaan transistor ini, pematerian terminal luaran mesti dilakukan pada suhu 125...180 ° C selama tidak lebih daripada 5 s.

Terima kasih kepada pelaksanaan rizab dalam parameter elektrik dan termofizik, adalah mungkin untuk mengembangkan dengan ketara julat fungsi pengguna transistor gelombang mikro tanpa pakej. Khususnya, untuk transistor siri KT8197 dengan nilai voltan nominal Upit = 7,5 V dan siri KT9189, KT9192 (12,5 V), sempadan kawasan operasi selamat dalam mod dinamik dikembangkan kepada Upit max = 15 V. Peningkatan dalam voltan bekalan relatif kepada nilai nominal membolehkan meningkatkan tahap kuasa output pemancar mudah alih dan dengan itu meningkatkan julat radio. Transistor mampu beroperasi tanpa mengurangkan pelesapan kuasa dalam mod dinamik berterusan sepanjang julat suhu operasi keseluruhan.

Secara umum, apabila membangunkan transistor ini secara asas, isu-isu bukan sahaja pengecilan, tetapi juga pengurangan kos telah diselesaikan. Akibatnya, transistor ternyata kira-kira lima kali lebih murah daripada yang asing dari kelas yang sama dalam perumahan logam-seramik. Transistor gelombang mikro mini yang dibangunkan boleh menemui aplikasi terluas dalam penggunaan tradisional dalam bentuk komponen diskret dan sebagai sebahagian daripada penguat kuasa RF litar mikro hibrid. Jelas sekali, penggunaannya yang paling berkesan adalah dalam stesen radio mudah alih boleh pakai.

Peringkat keluaran pemancar mudah alih biasanya dikuasakan terus daripada bateri kenderaan. Transistor untuk peringkat keluaran direka bentuk untuk voltan bekalan terkadar Upit = 12,5 V. Siri parametrik transistor bagi setiap julat yang disambungkan dibina dengan mengambil kira aras kuasa keluaran maksimum yang dibenarkan untuk pemancar mudah alih Pout = 20 W [4]. Pembangunan transistor gelombang mikro voltan rendah yang berkuasa (dengan Pout>10 W) dikaitkan dengan masalah reka bentuk yang lebih kompleks. Selain itu, terdapat masalah menambah kuasa dinamik dan mengeluarkan haba daripada kristal besar struktur gelombang mikro.

Topologi kristal transistor kuasa mempunyai struktur pemancar yang sangat maju, dicirikan oleh impedans rendah. Untuk memastikan jalur frekuensi yang diperlukan, permudahkan pemadanan dan tingkatkan keuntungan kuasa, litar pemadanan dalaman LC pada input dibina ke dalam transistor. Secara struktur, litar LC dibuat dalam bentuk pemasangan mikro berdasarkan kapasitor MIS dan sistem wayar yang bertindak sebagai elemen induktif.

Dalam pembangunan julat kuasa transistor yang dibangunkan sebelum ini bagi siri 2T9175 untuk digunakan dalam julat VHF [2], transistor 2T9188A (Pout = 10 W) dan KT9190A (20 W) telah dicipta. Untuk julat UHF, transistor KT9193A (Pout = 10 W) dan KT9193B (20 W) telah dibangunkan. Transistor dibuat dalam pakej KT-83 standard (lihat Rajah 1, b).

Penggunaan perumahan logam-seramik ini pada satu masa memungkinkan untuk mencipta transistor dwiguna yang sangat boleh dipercayai untuk peranti elektronik dengan peningkatan keperluan untuk faktor luaran dan dengan keupayaan untuk beroperasi dalam keadaan iklim yang teruk. Untuk memastikan kebolehpercayaan yang terjamin pada suhu perumahan +60°C berhubung dengan transistor dengan kuasa keluaran Pout = 10 W, dan dengan Pout = 20 W - dari +40 hingga +125°C, pelesapan kuasa purata maksimum yang dibenarkan dalam mod dinamik berterusan mestilah pengurangan linear mengikut formula RK.sr max=(200-Tcorp)/RT.p-c (di mana Tcorp ialah suhu perumah, °C; RT.p-c ialah rintangan haba kotak simpang peralihan, °C/W).

Pada masa ini, rangkaian komunikasi radio persekutuan sedang dibuat di Rusia mengikut piawaian NMT-450i (pada frekuensi 450 MHz). Siri peranti yang dibangunkan KT9189, 2T9175, 2T9188A, KT9190A hampir sepenuhnya dapat menampung keperluan dalam sektor pasaran yang dipertimbangkan untuk peralatan berdasarkan elemen transistor domestik.

Di samping itu, sejak 1995, rangkaian persekutuan sistem komunikasi pelanggan mudah alih selular telah digunakan di Rusia dalam piawaian GSM (900 MHz) dan sistem selular untuk komunikasi serantau mengikut piawaian AMPS Amerika (800 MHz). Untuk mencipta sistem komunikasi radio selular ini dalam UHF, transistor bersaiz kecil siri KT9192 dengan kuasa output 0,5 dan 2 W, serta siri KT9193 dengan kuasa output 10 dan 20 W boleh digunakan.

Penyelesaian kepada masalah mengecilkan peralatan dan, oleh itu, asas unsurnya mempengaruhi bukan sahaja pemancar radio mudah alih yang boleh dipakai. Dalam beberapa kes, untuk peralatan komunikasi radio mudah alih, serta peralatan tujuan khas, terdapat keperluan untuk mengurangkan berat dan dimensi transistor voltan rendah gelombang mikro berkuasa tinggi.

Untuk tujuan ini, reka bentuk perumahan bebas wafer yang diubah suai telah dibangunkan berdasarkan KT-83 (Rajah 1, c), di mana transistor 2T9175A-4-2T9175V-4, 2T9188A-4, KT9190A-4, KT9193A-4, KT9193B-4 dihasilkan. Ciri-ciri elektrik mereka adalah serupa dengan transistor yang sepadan dalam reka bentuk standard. Transistor ini dipasang dengan pematerian suhu rendah pemegang kristal terus ke sink haba. Suhu badan semasa proses pematerian tidak boleh melebihi +150°C, dan jumlah masa pemanasan dan pematerian tidak boleh melebihi 2 minit.

Ciri teknikal utama transistor yang sedang dipertimbangkan dibentangkan dalam jadual. 1. Kecekapan litar pengumpul semua transistor ialah 55%. Nilai arus pengumpul langsung maksimum yang dibenarkan sepadan dengan keseluruhan julat suhu operasi.

Jadual 1

Dalam Rajah. 2a menunjukkan litar lengkap transistor 2T9188A, KT9190A, dan dalam Rajah. 2,b - transistor siri KT8197, KT9189, KT9192, 2T9175 (l - jarak dari sempadan pematerian ke jahitan pelekat penutup pengedap atau salutan pengedap pemegang kristal. Jarak ini dikawal dalam cadangan penggunaan transistor gelombang mikro dalam spesifikasi teknikal pada mereka dan semestinya diambil kira semasa mengira transistor unsur reaktif). Parameter unsur reaktif yang ditunjukkan dalam rajah diringkaskan dalam jadual. 2. Parameter ini diperlukan untuk mengira litar padanan laluan penguatan peranti yang sedang dibangunkan.

Pembangunan pangkalan elemen transistor baharu membuka prospek yang luas untuk kedua-dua penciptaan peralatan komunikasi radio komersial dan amatur profesional moden, dan penambahbaikan apa yang telah dibangunkan untuk meningkatkan parameter elektriknya, mengurangkan berat, dimensi dan kos .

Jadual 2

Kesusasteraan

1. Assesorov V., Kozhevnikov V., Kosoy A. Carian saintifik untuk jurutera Rusia. Trend pembangunan transistor gelombang mikro berkuasa tinggi. - Radio, 1994, No 6, hlm. 2, 3.
2. Assessorov V., Kozhevnikov V., Kosoy A. Transistor gelombang mikro baharu. - Radio, 1996, No. 5, hlm. 57, 58.
3. Assesorov V., Assesorov A., Kozhevnikov V., Matveev S. Transistor gelombang mikro linear untuk penguat kuasa. - Radio, 1998, No. 3, hlm. 49-51.
4. Stesen radio termodulat sudut bagi perkhidmatan mudah alih darat. GOST 12252-86 (ST SEV 4280-83).

Pengarang: V. Kozhevnikov, V. Assessorov, A. Assessorov, V. Dikarev, Voronezh

Lihat artikel lain bahagian Bahan rujukan.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib Genetik dan sejarah 21.10.2012 Ahli sejarah telah lama berhujah tentang kerosakan yang disebabkan oleh penakluk kepada penduduk asli Amerika. Menurut sesetengah orang, selepas pencerobohan orang Eropah, sehingga 90% orang India mati akibat pembunuhan, perhambaan dan pengimportan penyakit yang bukan ciri Dunia Baru. Menurut yang lain, kerosakan kepada penduduk adalah kecil dan tidak lama lagi telah mendapat pampasan oleh kesuburan semula jadi. Baru-baru ini, ahli genetik dari AS dan Brazil menganalisis DNA mitokondria 137 orang India moden dan 63 sampel berusia 700-3000 tahun, kebanyakannya daripada mumia. Hasilnya menunjukkan bahawa kira-kira 500 tahun dahulu, iaitu selepas penemuan Amerika, populasi tanah besar jatuh hampir separuh. Walau bagaimanapun, lebih banyak sampel DNA purba diperlukan untuk menjelaskan data. Ukiran oleh artis Perancis Jacques Lemoine de Morgue menggambarkan pengebumian orang India yang mati akibat cacar, yang tidak wujud di Amerika sebelum kedatangan makhluk asing. Seorang ahli ekspedisi ke Dunia Baru pada tahun 1564 meninggalkan banyak lukisan dari kehidupan orang India Florida.

Berita menarik lain:

▪ Penerokaan kilat di dalam awan petir

▪ LG KiZON - peranti elektronik boleh pakai untuk kanak-kanak

▪ Lubang ozon telah stabil

▪ Memproses karbon dioksida menjadi bahan api roket

▪ Sistem cip tunggal Dimensity 920 5G dan Dimensity 810 5G

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Keselamatan pekerjaan. Pemilihan artikel

▪ artikel Batyushkov Konstantin Nikolaevich. Kata-kata mutiara yang terkenal

▪ artikel Bilakah eter pertama kali digunakan untuk anestesia? Jawapan terperinci

▪ artikel Tukang kunci kapal pembaikan. Arahan standard mengenai perlindungan buruh

▪ artikel Penambahbaikan probe logik. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

▪ artikel Pengatur voltan pensuisan mudah, 9-25/5 volt 0,7 amp. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024