Смужковий багатокаскадний нвч-підсилювач потужності

Смужковий багатокаскадний НВЧ підсилювач потужності, кожний каскад якого складається з першої та другої підкладок у мікросмужковому виконанні, НВЧ - транзистора з вхідним та вихідним виводами, які з'єднані ВІДПОВІДНО з першою та другою підкладкою у мікросмужковому виконанні, перша підкладка у мікросмужковому виконанні першого каскаду через вентиль з'єднана з входом, а друга підкладка у мікросмужковому виконанні останнього каскаду через вентиль з'єднана з виходом смужкового багатокаскадного НВЧ - підсилювача потужності, друга підкладка у мікросмужковому виконанні кожного каскаду, крім останнього, з'єднана з першою підкладкою у мікросмужковому виконанні наступного каскаду за допомогою низькоомних металевих перемичок, який відрізняється тим, що у кожному каскаді протилежна сторона підкладок у мікросмужковому виконанні з'єднана з металевою основою з поперечним пазом, в якому розташований корпус НВЧ -транзистора, в металевій основі, на її кінцях та в області поперечного пазу металевої основи біля вхідного та вихідного виводів НВЧ - транзистора виконані наскрізні вибірки, через які корпус НВЧ - транзистора з'єднаний з протилежною стороною підкладок у мікросмужковому виконанні під вхідним та вихідним виводами НВЧ транзистора, а протилежна сторона другої підкладки у мікросмужковому виконанні кожного каскаду, крім останнього, з'єднана з протилежною стороною першої підкладки у мікросмужковому виконанні наступного каскаду за допомогою низькоомних металевих перемичок О 1 Смужковий багатокаскадний НВЧ підсилювач потужності відноситься до електричних пристроїв, зокрема до пристроїв, що застосовуються в телевізійних, релейних, радіолокаційних та подібних їм передавальних та прийомо-передавальних комплексах для розширення смуги робочих частот та збільшення коефіцієнту підсилення Відомий багатокаскадний транзисторний підсилювач НВЧ (заявка Японії №59-171206, МКІ4 Н 03 F 3 / 60), кожен каскад якого виконаний на діелектричній підкладці з двома наскрізними отворами для заземлення витоку транзистора на металізованій зворотній стороні підкладки, затвор та сток транзистора з'єднуються з мікрополосковими ЛІНІЯМИ на верхній стороні діелектричної підкладки Транзистор своїми ВІДПОВІДНО загнутими виводами витоку вставляється в отвори і заземлюється на зворотній стороні діелектричної підкладки Зв'язок між попереднім та наступним каска дами забезпечується стандартними методами мікрополоскової техніки Така побудова транзисторного підсилювача НВЧ непридатна для підсилювачів потужності через відсутність теплостоків для відводу розсіюваної на транзисторі потужності, крім того такий метод заземлення витоку транзистора призводить до збільшення реактивних складових вхідного та вихідного опорів НВЧ-транзистора, що призводить до зменшення смуги частот, в якій забезпечується ефективне підсилення, та зменшення модуля коефіцієнту підсилення кожного каскаду смужкового багатокаскадного НВЧ підсилювача В якості прототипу вибраний відомий багатокаскадний хвилеводний транзисторний підсилювач НВЧ (патент України №21815, МПК6 Н 03 F 3 / 60), який являє собою відрізок прямокутного хвилеводу, всередині якого паралельно його вузькій СТІНЦІ встановлена перфорована металева плас о> 00 (О 46897 тина, що утворює основний, на якому встановлено N транзисторів, де N - КІЛЬКІСТЬ каскадів, та два допоміжних гребні так, що перший утворює з основним вхідний, а другий - вихідний відрізки Н - подібного хвилеводу, при цьому затвор (вхідний вивід) першого, сток (вихідний ВИВІД) останнього транзисторів з'єднані першим та другим стрічковими провідниками ВІДПОВІДНО зі входом та виходом підсилювача і контактними площадками фільтрів живлення, виконаних на першому та другому допоміжних гребнях, витоки (корпуси) першого та кожного послідуючого транзисторів з'єднані третіми стрічковими провідниками ВІДПОВІДНО З металевою пластиною та контактними площадками фільтрів живлення, при цьому сток (вихідний ВИВІД) КОЖНОГО попереднього транзистора з'єднаний з затвором (вхідним ВИВОДОМ) наступного четвертими смужковими провідниками, які п'ятими стрічковими провідниками під'єднані до контактних площадок ВІДПОВІДНИХ фільтрів живлення, частина прямокутного хвилеводу між вхідним та вихідним відрізками Н подібного хвилеводу виконана зі зменшенням до висоти мотажу перерізом між вузькими стінками хвилеводу та металевою пластиною, при цьому кожний транзистор встановлений в отвір металевої пластини, кожний четвертий стрічковий провідник розміщений на діелектричній пластині, розташованій в заглибленні металевої пластини Підсилюваний сигнал поступає на короткозамкнутий на одному КІНЦІ ВХІДНИЙ відрізок Н - подібного хвилеводу, утворений відрізком хвилеводу, основним та першим допоміжним гребнями Через перший стрічковий провідник він поступає на затвор (вхідний ВИВІД) першого транзистора Підсилений першим (в загальному випадку - попереднім) транзистором сигнал подається на затвор (вхідний ВИВІД) другого (наступного) транзистора через четвертий стрічковий провідник Підсилений всіма транзисторами сигнал за допомогою другого стрічкового провідника збуджує вихідний відрізок Н - подібного хвилеводу, утворений відрізком хвилеводу, основним та другим допоміжним гребнями Таке розміщення транзисторів і стрічкових провідників зменшує "паразитні" зв'язки між елементами підсилювача, а форма хвилеводу забезпечує збільшення розв'язки між вхідними та вихідними відрізками Н - подібного хвилеводу, що сприяє стабільності параметрів підсилювача, але при цьому значно ускладнена конструктивна реалізація підсилювача, яка до того ж не узгоджується з технікою мікрополоскових конструкцій, а наявність великої КІЛЬКОСТІ стрічкових провідників призводить до збільшення реактивних складових вхідного та вихідного опорів НВЧ-транзистора, що призводить до зменшення смуги частот, в якій забезпечується ефективне підсилення, та зменшення модуля коефіцієнту підсилення кожного каскаду смужкового багатокаскадного НВЧ підсилювача В основу винаходу поставлено задачу створення смужкового багатокаскадного НВЧ підсилювача потужності, в якому забезпечено розширення смуги робочих частот та збільшення коефіцієнту підсилення Це досягається тим, що у смужковому багатокаскадному НВЧ підсилювачеві потужності, кожний каскад якого складається з першої та другої підкладки у мікросмужковому виконанні, НВЧ-транзистора з вхідним та вихідним виводами, які з'єднані ВІДПОВІДНО з першою та другою підкладкою у мікросмужковому виконанні, перша підкладка у мікросмужковому виконанні першого каскаду через вентиль з'єднана зі входом, а друга підкладка у мікросмужковому виконанні останнього каскаду через вентиль з'єднана з виходом смужкового багатокаскадного НВЧ підсилювача потужності, друга підкладка у мікросмужковому виконанні кожного каскаду, крім останнього, з'єднана з першою підкладкою у мікросмужковому виконанні наступного каскаду за допомогою низькоомних металевих перетинок, згідно з винаходом, в кожному каскаді протилежна сторона підкладки у мікросмужковому виконанні з'єднана з металевою основою з поперечним пазом, в якому розміщено корпус НВЧтранзистора, в металевий основі виконані наскрізні вибірки на її кінцях та в районі поперечного пазу біля вхідного та вихідного виводів НВЧ-транзистора, через які корпус НВЧ-транзистора з'єднаний з протилежною стороною підкладок у мікросмужковому виконанні під вхідним та вихідним виводами НВЧ-транзистора, а протилежна сторона другої підкладки у мікросмужковому виконанні кожного каскаду, крім останнього, з'єднана з протилежною стороною першої підкладки у мікросмужковому виконанні наступного каскаду за допомогою металевих низькоомних перетинок На фіг схематично зображено поздовжній розріз та вид знизу одного каскаду смужкового НВЧ підсилювача потужності В смужковому багатокаскадному НВЧ підсилювачеві потужності кожен каскад складається з НВЧ-транзистора 1 з вхідним та вихідним виводами, першої підкладки 2 у мікросмужковому виконанні, другої підкладки 3 у мікросмужковому виконанні, металевої основи 4 з поперечним пазом, в якому розміщено корпус НВЧ-транзистора 1, наскрізних виборок 5 та 6 в металевій основі 4, виконаних в районі вхідного та вихідного виводів НВЧтранзистора 1, наскрізних виборок 7 та 8 на кінцях металевої основи 4 та металевих низькоомних перетинок 9, 10, 11, 12, вхідний вивід НВЧ-транзистора 1 з'єднаний з першою підкладкою 2, вихідний вивід НВЧ-транзистора 1 з'єднаний з другою підкладкою 3, протилежні сторони підкладок 2 та З з'єднані з металевою основою 4 з поперечним пазом, а корпус НВЧ-транзистора 1 з'єднаний з протилежною стороною підкладок 2 та 3 у мікросмужковому виконанні в районі вхідного та вихідного виводів НВЧ-транзистора 1 з допомогою металевих низькоомних перетинок 9, 10, протилежна сторона другої підкладки 3 у мікросмужковому виконанні кожного каскаду, крім останнього, з'єднана з протилежною стороною першої підкладки 2 у мікросмужковому виконанні наступного каскаду за допомогою металевих низькоомних перетинок 11, перша підкладка2 у мікросмужковому виконанні першого каскаду через вентиль (не показаний на фіг) з'єднана зі входом, а друга підкладка 3 у мікросмужковому виконанні останнього каскаду через вентиль (не показаний на фіг) з'єднана з виходом смужкового багатокаскадного НВЧ підсилювача потужності, друга підкладка у мікросмужковому ви 46897 конанні кожного каскаду, крім останнього, з єднана з першою підкладкою 2 у мікросмужковому виконанні наступного каскаду за допомогою низькоомних металевих перетинок 12 Вентилі, встановлені на вході та виході смужкового багатокаскадного НВЧ підсилювача, традиційним чином забезпечують незалежність параметрів підсилювача від змінних характеристик попередніх та наступних пристроїв (Радиорелейные и спутниковые системы передачи Под ред А-СНемировского- Радио и связь, 1986) Металева основа 4 з поперечним пазом, маючи надійний тепловий контакт з теплостоком корпусу НВЧ-транзистора 1, забезпечує ефективний відбір тепла від нього, що сприяє підвищенню надійності роботи підсилювача Вхідний та вихідний виводи НВЧ-транзистора 1 з'єднані з підкладками 2 та 3 в мікросмужковому виконанні з мінімальними відстанями, так як схемотехнічна топологія підкладок 2 та 3 максимально відповідає конструктивному виконанню НВЧтранзистора 1 Протилежна сторона підкладок 2 та 3 у мікросмужковому виконанні з'єднана з металевою основою 4 з поперечним пазом, забезпечуючи тим самим надійне екранування смужкового НВЧ підсилювача потужності Наскрізні вибірки 5 та 6 виконані в металевій основі 4 з поперечним пазом таким чином, що від кривають доступ як до протилежної сторони підкладок 2 та 3 у мікросмужковому виконанні в місцях, розташованих під вхідним та вихідним виводами НВЧ-транзистора 1, так і до корпусу самого НВЧ-транзистора 1, а наскрізні вибірки 7 та 8 виконані в металевій основі 4 на її кінцях так, що дають можливість з'єднання протилежної сторони підкладки 3 у мікросмужковому виконанні кожного каскаду з протилежною стороною підкладки 2 у мікросмужковому виконанні наступного каскаду З'єднання протилежної сторони підкладки 2 та З у мікросмужковому виконанні з корпусом НВЧтранзистора 1 виконується за допомогою металевих низькоомних перетинок 9 та 10, а з'єднання протилежної сторони підкладки 3 у мікросмужковому виконанні кожного каскаду з протилежною стороною підкладки 2 у мікросмужковому виконанні наступного каскаду за допомогою металевих низькоомних перетинок 11 (наприклад, золотих) з мінімально можливою довжиною Цим самим забезпечується мінімальні реактивні складові вхідного та вихідного опорів - НВЧ-транзистора, а значить і максимальні смуга робочих частот та коефіцієнт підсилення каскаду Наприклад, при використанні в якості НВЧтранзистора серійного ЗП603А2 виграш в коефіцієнті підсилення на частоті 12ГГц становив від 0,8 до 1,5дБ, а розширення смуги робочих частот становило від 12 до 20% НЕЧ-трзнзиггор 1 Металева переший 12 Б-ХІІШНІ1 ВИВІД НЕЧ-трэнзиггорэ Наскрізна вдйірЕЗ S ФІГ. Внпішшьіпиі НВЧ-транзистора Підкладка 3 46897 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71