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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 스위치가 있는 초고주파 전력 증폭기. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
러시아 상황에서 일부 외국 통신 수단 사용의 특수성은 국내에서 생산된 다양한 셋톱박스로 이러한 수단의 기능을 보완해야 한다는 것입니다. 예를 들어, PCMCIA 카드 설계로 제작된 IEEE802.11 표준[1]의 무선 통신 시스템은 상점, 대학, 공항, 창고 등에서 공공 및 기업용 네트워크에 노트북 컴퓨터를 연결하는 데 해외에서 사용됩니다. 랩톱 컴퓨터와 함께 작동하도록 설계되었으므로 에너지 소비 측면에서 회로가 최소화되며 이는 낮은 송신기 전력(30-100mW)과 관련됩니다. 상대적으로 저렴한 가격으로 인해 이러한 장치는 러시아 전역에서 무선 통신 애플리케이션에 사용됩니다. 그리고 낮은 전력 출력이 최종 고객을 만족시키지 못하는 유일한 이유인 경우가 많습니다. 이 경우 소형 IEEE802.11 장치와 함께 사용하도록 설계되어 출력 전력을 크게 높일 수 있는 국내 전력 증폭기가 현장에 등장합니다. 이 기사에서는 이러한 증폭기 중 하나의 설계 및 테스트에 대해 설명합니다. 일반적으로 IEEE802.11 장치에는 안테나 연결에 사용되는 마이크로파 커넥터가 하나 있으며, 이 시스템은 시분할 시스템이므로 수신-전송 전환이 장치 내부에서 발생합니다. 따라서 전력 증폭기를 개발할 때 가장 먼저 해결해야 할 문제는 수신 채널과 송신 채널을 분리하여 후자를 증폭하고 가능하면 전자의 감쇠를 최소화하는 것이었습니다. 설명된 분리를 위해 수동 장치인 순환 장치를 사용할 수 있습니다. 서큘레이터를 갖춘 전력 증폭기 설계는 [2]에 자세히 설명되어 있으므로 이 기사에서는 능동 스위치를 사용하는 또 다른 방법에 대해 설명합니다.
마이크로파 스위치 사용의 특징은 수신 및 전송 모드를 전환하기 위해 제어 신호를 생성해야 한다는 것입니다. 물론 이러한 신호는 IEEE802.11 장치 자체에서 가져올 수 있지만 이 경우 마이크로파 케이블 외에도 다른 제어 케이블을 연결해야 하기 때문에 증폭기의 유용성이 손실됩니다. 또한, 송신/수신 전환 신호는 PCMCIA 커넥터로 명시적으로 출력되지 않습니다. 스위치 제어 신호를 얻기 위해 개발된 증폭기는 Agilent의 HSMS-2850 유형 쇼트키 다이오드에 구현된 마이크로파 검출기를 사용합니다. 2850GHz(개발된 증폭기의 평균 작동 주파수)의 주파수에서 915MHz ~ 5.8GHz 범위의 주파수를 감지, 변조, 혼합 및 분할하도록 설계된 HSMS-2.45 쇼트키 다이오드는 35mV의 감도를 갖습니다. /μW. 이 구성요소의 기술 매개변수에 대한 자세한 내용은 [3] 또는 인터넷 agilent.ru에서 확인할 수 있습니다. 2.45GHz의 주파수에서 쇼트키 다이오드를 일치시키기 위해 두 개의 스트립으로 구성된 공진 회로가 사용됩니다. 계산은 [4]에 나와 있으며, 계산을 위해 Agilent에서 무료로 배포하는 AppCad 마이크로웨이브 계산기를 사용할 수 있습니다.
개발된 증폭기의 블록 다이어그램은 그림 1에 나와 있다. 2, 외관 - 사진에서, 그림. 0289. Stanford Microdevices의 SHF-30 갈륨 비소 전계 효과 트랜지스터가 증폭기의 활성 요소로 사용되었습니다. 이 고급 구성 요소는 2.45dBm 입력 전력으로 20GHz에서 최소 8dBm 출력 전력을 제공합니다. 이 사용의 몇 가지 단점은 5V의 공급 전압이 필요하다는 것입니다. 그러나 실험에서 알 수 있듯이 전체 출력 전력이 필요하지 않은 경우 5V의 전압에서 만족스럽게 작동합니다. 애플리케이션 문서 [XNUMX]에 제공된 트랜지스터 연결 회로는 매우 복잡하며 허용 가능한 매개변수를 얻으려면 설정 중에 일부 구성 요소의 값을 변경해야 하지만 이것이 모든 전계 효과 트랜지스터의 운명입니다. 트랜지스터 증폭기의 출력에서 송신기의 증폭된 신호는 MA-COM의 마이크로파 스위치 SW-438로 공급됩니다. 표면 실장 SOT-363 플라스틱 패키지에 내장된 이 저가형 GaAs 스위치는 낮은 순방향 감쇠(0.7GHz에서 2.4dB 미만), 높은 절연(25dB 미만) 및 사실상 전력 소비가 없음(10dB 미만)을 제공합니다. 3V에서 µA). 일반적으로 마이크로파 필드 스위치는 음전압으로 제어되므로 이 스위치의 또 다른 장점은 음전압과 양전압을 모두 제어할 수 있다는 것입니다. 이는 자체 드라이버를 설계할 때 매우 편리합니다. 이 구성요소에 대한 자세한 기술 문서[6]는 제조업체 웹사이트(macom.com)에서 찾을 수 있습니다.
마이크로파 스위치는 드라이버에 의해 제어되며, 이 회로에서는 Analog Devices ADG774ABRQ의 아날로그 신호 고속 멀티플렉서에 의해 재생됩니다. 그 기능에는 액추에이터-트랜지스터 KT-0을 통해 전송되는 마이크로파 검출기 입력의 전력 감지 신호를 기반으로 SW-2.5 스위치의 제어 입력에서 438 및 +3130V 신호의 동시 전환이 포함됩니다. + 2.5V 레벨은 저항 분배기 R7/R8에 의해 형성됩니다. 그림 3의 회로도를 참조하세요. 774. ADG2.2ABRQ는 온 저항이 5Ω으로 낮고 3V 및 774V의 전압에서 작동할 수 있으며 제어 입력에 대해 TTL/CMOS와 호환됩니다. ADG774ABRQ를 첫 번째 구현인 ADG400BRQ와 구별하는 주요 이점은 두 배의 아날로그 신호 대역폭(3MHz 및 짧은 스위칭 시간)입니다. 이를 통해 모든 현대 통신에서 이러한 멀티플렉서를 사용할 수 있습니다. 7].
개발된 장치의 테스트 결과는 그림 4의 그래프에 나와 있습니다. 데시벨 단위의 장치 이득과 밀리와트당 데시벨 단위의 출력 전력은 작동 주파수의 함수로 그래프에 표시됩니다. 결론적으로, 증폭기 기판 재료로 1mm 두께의 호일 코팅 유리섬유 라미네이트 대신 1.5mm 두께의 호일 코팅 불소플라스틱을 사용하면 얻은 결과가 크게 향상된다는 점에 주목하고 싶습니다. 사용 된 문헌 목록
저자: Malygin I.V.; 발행: library.espec.ws
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