5.10 Транзисторные усилители свч Схемы усилителей

Микрополосковые СВЧ усилители УБТ и УПТ представляют собой диэлектрическую плату, на которой нанесен рисунок пассивной схемы и при­паяны или приварены навесные элементы, в частности – транзисторы. Такие платы представляют собой отрезки линий микрополосковых (МПЛ), щелевых (ЩЛ) или копланарных (КЛ).

Схема двухкаскадного транзисторного усилителя на МПЛ (рис. 6.3) имеет параллельную (R3) и последовательную (R2, R5) обратные связи, стабили­зирующие параметры усилителей. Резисторы R1 ... R5 вы­полнены по единой пленочной технологии.

+Еп

Емкости С2 порядка 70 пФ представляют собой проходные конденсаторы, соединяющие по СВЧ заземленную сторону платы с лицевой стороной через просверленные в керамике отверстия.

Рис. 6.3 а) – Электрическая схема

2-хкаскадного усилителя на МПЛ

Име­ющиеся на входе и выходе фигурные зазоры (С1, СЗ) шириной 50 мкм и дли­ной, равной четверти длины волны в полосковой линии, развязывают цепи по постоянному току. В такой схеме, за исключением транзисторов, нет навес­ных элементов, что обусловливает ее высокую надежность.

Рис. 6.3 б) – Топологическая схема 2-хкаскадного усилителя на МПЛ

На рис. 6.4 показаны электрическая (б) и топологическая (а) схемы двух­каскадного транзисторного усилителя на ЩЛ.

Рис. 6.4. Транзисторный малошумящий усилитель на ЩЛ: а – топология, б – схема по постоянному току

СВЧ транзисторы включены в месте присоедине­ния к основной щели четвертьволновых щелевых закороченных резонаторов. Напряжения смещения подаются на металлизированные «островки», ограниченные от остальной металлизации вспомогательными щелями. В местах пересечения с основной щелью вспомогательные щели закорочены по СВЧ конденсаторами. Эмиттер второго транзистора расположен на «островке», который ограничен вспомогательной ЩЛ, равной половине длины волны в линии. В центре этой вспомогательной ЩЛ, т. е. на расстоянии четверти длины волны от места под­ключения ее к основной щели, включен четвертьволновый щелевой короткозамкнутый шлейф, исключающий влияние этого «островка» на параметры усилителя.

С обратной стороны диэлектрической подложки нанесены резисторы смещения, связанные с «островками» смещения на лицевой стороне подлож­ки при помощи штырьков, проходящих сквозь диэлектрик.

Четырехкаскадный усилитель на транзисторах 2Т3115А, выпол­ненный на плате из поликора размером 48  30  1 мм с относительной диэлектрической проницаемостью 9,8, имеет в полосе частот 15% коэффи­циент передачи 16 дБ и коэффициент шума  6 дБ.

Использование полевых транзисторов с барьером Шоттки (ПТШ) и двумя затворами дает возможность создания усилителей сигнальной и промежу­точной частоты с применением глубокой АРУ. Например, двухкаскадный усилитель на ПТШ обеспечивает в полосе 4 ... 8 ГГц усиление 20 дБ и глубину регулиро­вания 60 дБ при изменении напряжения на втором затворе от +1,0 до –2,0 В с сохранением равномерной АЧХ в полосе. При этом КСВ входа и выхода меняются незначительно.

В табл. 6.3 приведены основные данные некоторых полевых транзисторов СВЧ.

Таблица 6.3 – Основные данные полевых транзисторов СВЧ

Тип транзистора	Тип прибора	Коэффициент шума, дБ	Коэффициент усиления, дБ
Полевой, с од­	2П310А	5 ... 6при частоте 1ГГц	5 ... 7при час­тоте 1ГГц
ним затвором
то же	2П310Б	5 ... 7при частоте 1ГГц
«	2П312А	1 ... 4при частоте 400МГц	2при частоте 400МГц
«	КП312А	то же	то же
«	2П312Б	1 ... 6при частоте 400МГц	«
«	КП312Б	то же	«
«	АП325А-2	2 при частоте 8 ГГц	4,5 при частоте 8 ГГц
«	АП321А-2	3,5 при частоте «	3,5 при частоте 8 ГГц
«	АП326А-2	4,5 при частоте 17 ГГц	3 при частоте 17 ГГц
Полевой, с дву­	2П350А	4,8... 6 при частоте 400 МГц	f = 700 МГц
мя затворами
то же	КП350А	3,7 ... 6 при частоте 400 МГц	то же
«	КП350В	4,1 ... 8 при частоте 400 МГц	«