전력 증폭기용 선형 마이크로파 트랜지스터. 참조 데이터

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전력 증폭기용 선형 마이크로파 트랜지스터. 참조 데이터

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REA와 그 기본 기반의 현재 개발 수준을 통해 최대 5kW의 출력 전력을 갖춘 완전한 고체 VHF FM 및 TV 송신기를 제작할 수 있습니다[1,2]. 광대역 트랜지스터 증폭기를 기반으로 한 증폭 경로는 진공관 증폭기에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. 고체 트랜스미터는 신뢰성이 더 높고, 전기적으로 안전하며, 사용하기 편리하고 제조도 더 쉽습니다.

송신기의 블록 모듈식 설계를 사용하면 터미널 증폭기 블록 중 하나의 고장으로 인해 방송 중단이 발생하지 않습니다. 왜냐하면 블록이 교체될 때까지 전송은 감소된 전력으로만 계속되기 때문입니다. 또한, 트랜지스터 증폭기의 광대역 경로는 작동 주파수 대역 내의 특정 채널에 대한 추가 튜닝이 필요하지 않습니다[3].

일반적으로 송신기의 신뢰성은 주로 사용되는 능동 구성요소의 신뢰성에 달려 있다는 것이 인정됩니다. 고장 간 시간을 크게 증가시키는 설계 기능과 제조 기술을 제공하는 최신 고전력 선형 마이크로파 트랜지스터의 사용 덕분에 솔리드 스테이트 송신기의 신뢰성을 높이는 문제가 근본적인 해결책을 얻었습니다 [4] .

VHF FM 및 고전력 텔레비전 송신기의 기술 및 경제 지표에 대한 요구 사항 증가와 고전력 실리콘 양극 트랜지스터 생성 분야에서 달성된 국내 기술 수준으로 인해 새로운 종류의 장치 개발이 촉진되었습니다. - 전력 선형 마이크로파 트랜지스터. 전자 기술 연구소(Voronezh)는 미터 및 데시미터 파장 범위에 사용하기 위해 광범위한 제품을 개발하고 생산합니다.

트랜지스터는 고출력 텔레비전 및 라디오 방송 송신기, 중계기, 특히 오디오 및 이미지 신호의 공동 증폭 기능이 있는 텔레비전 중계기 및 셀룰러 통신 시스템 기지국의 다중 채널 신호 증폭기에 사용하도록 특별히 설계되었습니다. ]. 이 트랜지스터는 전송 특성의 선형성에 대한 매우 엄격한 요구 사항을 충족하고 전력 소비 여유가 있어 결과적으로 신뢰성이 향상됩니다.

구조적으로 이러한 트랜지스터는 금속-세라믹 하우징으로 만들어집니다. 그들의 모습은 그림 1에 나와 있습니다. 6(기사에 언급된 모든 트랜지스터의 하우징이 표시되지는 않았습니다. 누락된 트랜지스터는 기사 [1,5]에서 볼 수 있습니다.) 트랜지스터 구조의 높은 선형 및 주파수 특성은 정밀한 등면 기술을 사용하여 실현됩니다. 확산층에는 서브미크론 설계 표준이 있습니다. 이미터 토폴로지 요소의 너비는 약 XNUMX미크론이며 경계가 매우 발달되어 있습니다.

전력 증폭기용 선형 마이크로파 트랜지스터

XNUMX차 전기 및 열 파괴로 인한 고장을 제거하기 위해 트랜지스터 구조는 이중층 에피택셜 콜렉터와 이미터 안정화 저항을 사용하여 실리콘 결정 위에 형성됩니다. 트랜지스터는 또한 다층 금 기반 금속화를 사용하여 장기적인 신뢰성을 갖습니다.

전력 손실이 50W를 초과하는 선형 트랜지스터(KT9116A, KT9116B, KT9133A 제외)는 일반적으로 구조적으로 내장된 LC 입력 정합 회로를 가지며, 이는 내장 기반 마이크로어셈블리 형태로 만들어집니다. MIS 커패시터 및 와이어 리드 시스템. 내부 정합 회로를 사용하면 작동 주파수 대역을 확장하고 입력 및 출력 정합을 단순화하며 주파수 대역에서 전력 이득 CUR을 높일 수 있습니다.

동시에 이러한 트랜지스터는 "균형"을 이루고 있습니다. 즉, 하나의 플랜지에 두 개의 동일한 트랜지스터 구조가 공통 이미터로 통합되어 있음을 의미합니다. 이러한 설계 및 기술 솔루션을 통해 공통 전극 출력의 인덕턴스를 줄일 수 있으며 주파수 대역을 확장하고 매칭을 단순화하는 데도 도움이 됩니다.

균형 잡힌 트랜지스터를 푸시풀로 켜면 중간점의 전위는 이론적으로 XNUMX과 같으며 이는 인공 "접지" 조건에 해당합니다. 이러한 포함은 실제로 동일한 출력 신호 레벨에서 단일 종단에 비해 출력 복합 임피던스를 약 XNUMX배 증가시키고 유용한 신호 스펙트럼에서 고조파 성분까지 효과적으로 억제합니다.

우선 텔레비전 방송의 품질은 전자 경로의 전달 특성이 얼마나 선형적인가에 달려 있다는 것은 잘 알려져 있습니다. 선형성 문제는 주파수 스펙트럼에 결합 성분이 나타나기 때문에 이미지와 사운드 신호의 공동 증폭을 위한 노드를 설계할 때 특히 심각합니다. 따라서, XNUMX차 결합성분의 억제 정도를 바탕으로 국내 트랜지스터의 전달 특성의 선형성을 평가하기 위해 해외 전문가들이 제안한 XNUMX톤 방법을 채택하였다.

이 방법은 이미지 캐리어 주파수의 신호 레벨 비율이 -8dB인 실제 텔레비전 신호의 분석을 기반으로 합니다. 엔벨로프 피크의 출력 전력에 비해 측면 주파수는 -16dB이고 반송파 주파수는 -7dB입니다. 주파수 및 전력 계열에 따라 결합 증폭용 트랜지스터는 일반적으로 MS의 조합 구성 요소 계수에 대한 값을 -53...-60dB 이하로 제공해야 합니다.

해외에서는 조합 부품의 억제를 엄격하게 규제하면서 고려 중인 마이크로파 트랜지스터 종류를 초선형 트랜지스터라고 합니다[7]. 이러한 높은 수준의 선형성은 일반적으로 전달 특성의 최대 모드 선형화가 수행될 수 있는 클래스 A 모드에서만 실현된다는 점에 유의해야 합니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

표에서 볼 수 있듯이 미터 범위에는 최대 출력 전력 Pvmkh.peak가 각각 9116, 91166 및 9133W인 KT9173A, KT5,15, KT30A 및 KT50A 장치로 표시되는 여러 트랜지스터가 있습니다. 데시미터 파장 범위에서 이러한 범위는 RVV983X,PIK가 983, 983, 9150 및 1W인 장치 KT0,5A, KT1,3,5B, KT8V, KT25A 및 POZ로 표시됩니다.

초선형 트랜지스터는 일반적으로 텔레비전 중계기의 공동 증폭기(클래스 A 모드) 및 최대 100W 전력을 갖는 송신기의 전력 증폭기 모듈에 사용됩니다.

그러나 고전력 송신기의 출력단에는 유리한 에너지 모드에서 작동할 때 필요한 선형 동적 범위의 상한 수준을 제공하는 더 강력한 트랜지스터가 필요합니다. 높은 신호 레벨에서 허용되는 비선형 왜곡은 클래스 AB 모드에서 별도의 증폭을 사용하여 얻을 수 있습니다.

트랜지스터의 열물리학적 작동 조건 분석과 단일 톤 신호의 선형성 형성 특성을 기반으로 일련의 마이크로파 트랜지스터가 AB 클래스의 작동 모드용으로 특별히 개발되었습니다. 외국 방법에 따른 이러한 장치 특성의 선형성은 단일 톤 신호의 전력(압축 계수 Kszh 또는 기타)을 기반으로 이득 계수의 압축(압축) 수준에 의해 평가됩니다. 출력 전력은 다음에서 결정됩니다. 특정 정규화 된 Kszh.

클래스 AB 모드의 미터 파장 범위에서 사용하기 위해 이제 출력 전력이 9151W인 KT200A 트랜지스터와 출력 전력이 9174W인 KT300A 트랜지스터가 있습니다. 데시미터 범위의 경우 출력 전력이 2~9155W인 트랜지스터 9142T2A, KT9155A, 9152T2B, KT9155A, 9182T15V, KT150A가 개발되었습니다.

처음으로 100W 전력의 이미지 및 오디오 신호 증폭을 결합한 데시미터 범위의 모듈식 고체 송신기를 만들 수 있는 가능성이 NEC 전문가에 의해 시연되었습니다[8]. 나중에 국내 고전력 마이크로파 트랜지스터 [12, 9]를 사용하여 유사한 송신기가 만들어졌습니다. 특히 [9]에서는 클래스 A 모드에서 9151와트 공동 증폭 모듈을 생성할 때 고전력 트랜지스터 KT9152A 및 KT3A의 사용 범위를 확장하는 독창적인 연구에 대해 설명하고 있으며, 이 모드에서는 클래스 AB 모드에서 공칭 값의 4~.XNUMX배만큼 전력을 충분히 활용하지 못하는 조합 구성 요소입니다.

노보시비르스크 주립 기술 대학의 전문가들은 별도의 증폭 기능을 갖춘 텔레비전 전력 증폭기 모듈에 국내 고전력 마이크로파 트랜지스터를 사용하는 방법에 대한 연구를 수행했습니다.

그림에서. 그림 2는 최대 출력 전력이 1W인 TV 채널 5~250용 이미지 신호 전력 증폭기의 블록 다이어그램을 보여줍니다. 증폭기는 이미지 신호와 사운드 신호를 별도로 증폭하는 회로에 따라 설계되었습니다. 채널 6-12의 경우 증폭기는 필요한 이득을 얻기 위해 클래스 A 모드에서 작동하는 KT9116A 트랜지스터에 중간 단계를 추가하여 유사한 회로에 따라 만들어집니다.

전력 증폭기용 선형 마이크로파 트랜지스터

출력단에서 KT9151A 트랜지스터는 클래스 AB로 작동합니다. 균형 잡힌 푸시-풀 회로에 따라 조립됩니다. 이를 통해 "피더 에코"가 전혀 없고 고조파 구성 요소의 레벨이 -35dB 이하인 경우 매우 간단한 정합 회로를 통해 정격 출력 전력을 얻을 수 있습니다. 증폭기의 진폭 특성의 비선형성은 각 단계의 동작점 이동을 선택하고 여자기 비디오 변조기의 비선형성을 조정함으로써 작은 신호에 대해 설정됩니다.

텔레비전 채널 21-60용 전력 증폭기의 블록 다이어그램이 그림 3에 나와 있습니다. XNUMX. 앰프의 출력단도 밸런스 푸시풀 회로로 구성되어 있습니다.

전력 증폭기용 선형 마이크로파 트랜지스터

광대역 매칭과 비대칭 부하에서 대칭 부하로의 전환을 보장하기 위해 채널 6~12, 21~60의 증폭기 출력단에서 XNUMX링크 저역 통과 필터가 보정 회로로 사용됩니다. 매칭 회로의 첫 번째 링크의 인덕턴스는 인쇄 회로 기판의 일반 토폴로지 요소에 있는 스트립 마이크로라인 섹션 형태로 구현됩니다. 두 번째 링크의 코일은 트랜지스터 베이스의 단자입니다.

이 증폭기의 구조는 그림 2에 해당합니다. 3 및 XNUMX. 증폭 단계의 입력에서 전력 분할과 출력에서 추가, 표준 부하와 입력 및 출력의 매칭은 XNUMXdB 방향성 커플러를 사용하여 수행됩니다. 구조적으로 각 커플러는 차폐 케이스에 배치된 프레임에 이중선 권선(쿼터 웨이브 라인) 형태로 만들어집니다.

따라서 현대의 가정용 선형 마이크로파 트랜지스터를 사용하면 최대 250W의 강력한 텔레비전 증폭기 모듈을 만들 수 있습니다. 이러한 모듈의 배터리를 사용하면 안테나 피더 경로에 공급되는 출력 전력을 2kW까지 늘릴 수 있습니다. 송신기의 일부로서 개발된 증폭기는 전기적 특성 및 신뢰성에 대한 모든 최신 요구 사항을 충족합니다.

강력한 선형 마이크로파 트랜지스터는 최근 셀룰러 통신 시스템의 기지국용 전력 증폭기 구성에 널리 사용되기 시작했습니다.

기술 수준 측면에서 NIIET가 개발한 고전력 마이크로파 선형 트랜지스터는 현대 라디오 방송, TV 및 기타 국가 경제 및 아마추어 무선 장비 제작을 위한 기본 기반으로 사용될 수 있습니다.

문학

Hlraoka K., FuJIwara S., IkegamI T. 등 고출력 모든 고체 UHF 송신기.- NEC Pes. & 개발하다. 1985.~79, p. 61 -69.
Assessorov V., Kozhevnikov V., Kosoy A. 러시아 엔지니어를 위한 과학적 검색. 고출력 마이크로파 트랜지스터 개발 동향 - Radio, 1994, No. 6, p. 2,3.
광대역 무선 전송 장치. 에드. Alekseeva O. A. - M.: Svyaz, 1978, p. 304.
FuJIwurdS., IkegamI T., Maklagama I. 등 SS 시리즈 솔리드 스테이트 텔레비전 송신기. -NEC 결의안. & 개발하다. 1989. No. 94, p. 78-89.
Assesorov V., Kozhevnikov V., Kosoy A. 라디오 방송, 텔레비전 및 통신에 사용되는 고전력 마이크로파 트랜지스터 개발 동향. - 전자 산업. 1994. No. 4, p. 76-80.
Assessorov V., Kozhevnikov V.. Kosoy A. 새로운 마이크로파 트랜지스터. - 라디오. 1996. 5호, p. 57. 58.
Mipler O. 유선 TV용 UHF 범위의 초선형 고전력 트랜지스터 - TIIER, 1970. v. 58. No. 7. 와 함께. 138-147.
Kojlwara Y., Hlrakuwa K., Sasaki K. 등 고유전성 기판을 갖춘 UHF 고전력 트랜지스터 증폭기. - NEC Res- & 개발. 1977. No. 45, p. 50-57.
Grebennikov A., Nikiforov V., Ryzhikov A. VHF FM 및 TV 방송용 강력한 트랜지스터 증폭기 모듈 - 통신. 1996년, 3호, p. 28-31.

저자: A.Assessors, V.Assessors, V.Kozhevnikov, S.Matveev, Voronezh

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