Geum.ru

Д. И. Сотсков, Н. А. Усачев научный руководитель В. В. Елесин, к т. н

Вид материалаДокументы
Подобный материал:
Д.И. СОТСКОВ, Н.А. УСАЧЕВ

Научный руководитель – В.В. ЕЛЕСИН, к.т.н., доцент

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»


проектирование ГИС малошумящего

усилителя X-диапазона


Представлены результаты проектирования и экспериментальных исследований ГИС МШУ на основе транзистора ATF36077 с диапазоном рабочих частот 8…12 ГГц. Экспериментальные значения коэффициента усиления и коэффициента шума на частоте 9,3 ГГц составляют 10 дБ и 1,5 дБ соответственно.


Малошумящие усилители (МШУ) широко применяются в ходе экспериментальных исследований СВЧ изделий микроэлектроники с целью повышения чувствительности приемного канала СВЧ контрольно-измерительного оборудования. В связи с чем к значению коэффициента шума (КШ) МШУ предъявляются повышенные требования (1 дБ и менее), что является трудно выполнимым в диапазоне частот 8 ГГц и выше. Представленные в настоящее время на отечественном и зарубежном рынках монолитные (МИС) и гибридные интегральные схемы (ГИС) МШУ в указанном частотном диапазоне в большинстве случаев обладают недопустимо высоким значением КШ (2 дБ и более) или являются труднодоступными и дорогостоящими изделиями специального назначения.

Целью данной работы являлась разработка ГИС МШУ, предполагаемой к применению в качестве внешнего входного предварительного усилителя для измерения КШ в СВЧ диапазоне. В качестве усилительного элемента был выбран сверхмалошумящий арсенид-галлиевый pHEMT транзистор ATF36077 (ф. Avago Tech., США), включенный по схеме с общим истоком.

При разработке МШУ была использована методика, изложенная в [1] и позволяющая проводить оптимизацию параметров в требуемом диапазоне частот. По указанной методике в САПР Advanced Design System были разработаны электрическая схема, представленная на рис. 1, и топология МШУ. Абсолютная устойчивость МШУ в диапазоне частот 2…18 ГГц была обеспечена включением резистора номиналом 15 Ом последовательно в сток транзистора. Применение четвертьволнового шлейфа с параллельно включенным на конце резистором номиналом 10 Ом позволило улучшить согласование на входе МШУ.

Рис. 1. Электрическая схема ГИС МШУ

Расчетные и экспериментальные частотные зависимости коэффициента усиления и КШ разработанной ГИС МШУ представлены на рис. 2. Расхождение результатов расчетного моделирования с результатами экспериментальных исследований вызвано неполным учетом влияния паразитных элементов схемы, обусловленных коаксиальными соединителями, монтажом и пассивными элементами.



Рис. 2. Расчетные и экспериментальные частотные зависимости коэффициента усиления и коэффициента шума ГИС МШУ на транзисторе ATF36077

Разработан макет ГИС МШУ с диапазоном рабочих частот 8…12 ГГц на основе транзистора ATF36077. Экспериментальные значения коэффициента усиления и коэффициента шума на частоте 9,3 ГГц составляют 10 дБ и 1,5 дБ соответственно.


Список литературы

1. Проектирование гибридного малошумящего СВЧ усилителя на транзисторе ATF36077 / Елесин В.В., Сотсков Д.И. // Научная сессия НИЯУ МИФИ-2011. Сборник научных трудов. - 2011. - Ч.1. С. 96-98.