用于功率放大器的线性微波晶体管。参考数据

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用于功率放大器的线性微波晶体管。参考数据

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目前 REA 及其基本基础的发展水平使得制造输出功率高达 5 kW 的全固态 VHF FM 和电视发射机成为可能 [1,2]。基于宽带晶体管放大器的放大路径比电子管放大器具有许多优点。固态发射器更可靠、电气安全、易于使用且更易于制造。

通过发射机的块模块化设计，最终放大器的其中一个块的故障不会导致广播中断，因为传输将继续，直到更换该块为止，只是功率降低。此外，晶体管放大器的宽带路径不需要额外调谐到工作频段内的特定通道[3]。

人们普遍认为，变送器的可靠性主要取决于所使用的有源元件的可靠性。由于使用了现代高功率线性微波晶体管，其设计特点和制造技术显着增加了无故障时间，提高固态发射器可靠性的问题得到了根本解决[4] 。

VHF调频和大功率电视发射机技术经济指标日益增长的要求，以及国内在大功率硅双极晶体管制造领域所达到的技术水平，刺激了新型器件的发展——高功率线性微波晶体管。电子技术研究所（沃罗涅日）开发并生产了多种用于米级和分米级波长范围的激光器。

晶体管专门设计用于高功率电视和无线电广播发射机、中继器，特别是具有声音和图像信号联合放大功能的电视中继器，以及蜂窝通信系统基站的多通道信号放大器[5 ]。这些晶体管满足传输特性线性度的极其严格的要求，具有功耗余量，从而提高了可靠性。

从结构上讲，此类晶体管是在金属陶瓷外壳中制成的。它们的外观如图所示。 1（并未显示文章中提到的所有晶体管的情况；缺少的可以在文章[6]中看到）。由于使用精密等平面技术，晶体管结构的高线性和频率特性得以实现。扩散层具有亚微米设计速率。该拓扑的发射极元件宽度约为 1,5 μm，其周边极其发达。

用于功率放大器的线性微波晶体管

为了消除二次电击穿和热击穿引起的故障，晶体管结构形成在具有两层外延集电极和发射极稳定电阻的硅芯片上。晶体管的长期可靠性也归功于金基多层金属化的使用。

功耗超过 50 W 的线性晶体管（KT9116A、KT9116B、KT9133A 除外）通常具有结构内置 LC 输入匹配电路，以基于内置MIS 电容器和引线系统。内部匹配电路可以扩展工作频段，简化输入和输出匹配，还可以提高频段内的功率增益Cp。

同时，这些晶体管是“平衡的”，这意味着一个法兰上有两个相同的晶体管结构，由一个公共发射极结合在一起。这种结构性的技术方案使得可以降低公共电极输出的电感，也有助于频带的扩展和匹配的简化。

当平衡晶体管推挽式导通时，其中点电势理论上为零，这对应于人工“接地”条件。与相同输出信号电平的单周期阻抗相比，这种包含实际上使输出复数阻抗增加了大约四倍，并且有效抑制了有用信号频谱中的偶次谐波分量。

众所周知，电视广播的质量主要取决于电子路径的传输特性的线性程度。由于频谱中出现组合分量，在设计用于联合放大图像和声音信号的节点时，线性问题尤其严重。因此，采用了国外专家提出的估算国产晶体管传输特性线性度的三阶法，通过三阶组合分量的抑制水平。

该方法基于对图像载波频率的信号比为-8 dB的真实电视信号的分析。相对于包络峰值处的输出功率，-16 dB 边带频率和 -7 dB 音频载波频率。用于联合放大的晶体管，根据频率和功率范围，应提供 MOH 组合分量的系数值，通常不超过 -53 ... -60 dB。

对组合元件的抑制进行严格调节的微波晶体管在国外被称为超线性晶体管[7]。应该注意的是，如此高的线性度通常只能在 A 类模式下实现，在 A 类模式下可以实现传输特性的最大模式线性化。

（点击放大）

在米级范围内，从表中可以看出，有多个晶体管，以KT9116A、KT91166、KT9133A和KT9173A器件为代表，输出峰值功率为Rvmx.peak，分别为5,15、30和50瓦。在分米波范围内，此类系列的代表器件为KT983A、KT983B、KT983V、KT9150A和POS，其中РВВ1Х、PIK等于0,5、1,3,5、8和25W。

超线性晶体管通常用于电视转发器的联合放大器（A类模式）和功率高达100瓦的发射机的功率放大器模块。

然而，强大的发射器的输出级需要更强大的晶体管，以在有利的能量模式下操作时提供线性动态范围上限的必要水平。通过在 AB 类模式下应用分离放大，可以获得高信号电平下可接受的谐波失真。

在分析晶体管工作的热物理条件和单音信号线性形成特点的基础上，专门针对AB类工作模式开发了一系列微波晶体管。根据外国方法，这些设备的特性的线性度是通过单音信号功率的增益压缩（压缩）水平来估计的 - 压缩比 Kszh 或其他 - 确定输出功率某个标准化的 Kszh。

为了在 AB 类模式的米波范围内使用，现在有输出功率为 9151 W 的 KT200A 晶体管和输出功率为 9174 W 的 KT300A 晶体管。对于分米级范围，已开发出输出功率为 2 至 9155 W 的晶体管 9142T2A、KT9155A、9152T2B、KT9155A、9182T15V、KT150A。

NEC 专家首次证明了在分米范围内创建模块化固态发射器的可能性，并联合放大功率为 100 W 的图像和声音信号 [8]。后来，在国产大功率微波晶体管上也制作了类似的发射机12, 9]。特别是，在[9]中讲述了在创建A类模式下联合放大的百瓦模块时扩大大功率晶体管KT9151A和KT9152A的使用范围的原始研究。AB类模式下标称值的3倍。

新西伯利亚国立技术大学的专家对国产大功率微波晶体管在单独放大的电视功率放大器模块中的使用进行了研究。

上图。图2是输出峰值功率为1瓦的电视频道5至250的图像信号功率放大器的框图。该放大器是按照图像和声音信号分开放大的方案制作的。对于通道 6 - 12，放大器以类似的方式执行，只是在 A 类模式下运行的 KT9116A 晶体管上添加一个中间级，以获得所需的增益。

用于功率放大器的线性微波晶体管

在输出级，KT9151A晶体管工作在AB类。它是根据平衡推拉方案组装的。这使得在完全没有“馈线回波”并且偶次谐波分量的水平不超过-35dB的情况下，可以通过相当简单的匹配电路获得额定输出功率。通过选择每级工作点的偏移以及校正激励器视频调制器中的非线性，可以将放大器幅度特性的非线性设置为小信号。

电视频道21-60的功率放大器的框图如图3所示。 XNUMX、放大器的输出级也是按照平衡推挽方案制作的。

用于功率放大器的线性微波晶体管

为了确保宽带匹配以及通道6-12、21-60的放大器的输出级从不对称负载到对称负载的转变，使用两链路低通滤波器作为校正电路。匹配电路的第一链路的电感以印刷电路板的一般拓扑的元件上的带状微线部分的形式实现。第二个链路的线圈是晶体管基极的输出。

这些放大器的结构对应于图2。如图 3 和图 XNUMX 所示。放大级输入端的功率分离和输出端的功率相加，以及输入和输出与标准负载的匹配，均使用 XNUMXdB 定向耦合器进行。在结构上，每个耦合器均以双线绕组（四分之一波长线）的形式制成，位于放置在屏蔽外壳中的框架上。

因此，现代家用线性微波晶体管使得创建强大的（高达 250 W）电视放大器模块成为可能。使用此类模块的电池，可以将天线馈电路径的输出功率增加至 2 kW。作为发射器的一部分，开发的放大器满足电气特性和可靠性的所有现代要求。

强大的线性微波晶体管最近也开始广泛用于蜂窝通信系统基站的功率放大器的构造中。

根据其技术水平，NIET开发的强大微波线性晶体管可以作为制造现代广播、电视和其他国民经济和业余无线电设备的元件基础。

文学

Hlraoka K.、FuJIwara S.、IkegamI T. 等高功率全固态 UHF 发射器。- NEC Pes。＆发展。 1985 年。至 79 页。 61-69。
评估员 V.、Kozhevnikov V.、Kosoy A. 对俄罗斯工程师的科学搜寻。高功率微波晶体管的发展趋势——无线电，1994年，第6期，第2,3页。 XNUMX.
宽带无线电发射机。埃德。 Alekseeva O.A. - M.：《通讯》，1978 年，第 304 页。 XNUMX.
FuJIwurdS.、IkegamI T.、Maklagama I. 等SS系列固态电视发射机。 -NEC 研究中心。＆发展。 1989 年。第 94 期，第 78 页。 89-XNUMX。
Asessorov V.，Kozhevnikov V.，Kosoy A.广播、电视和通信用大功率微波晶体管的发展趋势。 ——电子工业。 1994 年。第 4 期，第 76 页。 80-XNUMX。
评估员 V.、Kozhevnikov V.. Oblique A. 新微波晶体管。 - 收音机。 1996 年。第 5 期，第 57 页。 58。
Mipler O. 用于有线电视的分米级超线性高功率晶体管 - TIIER，1970 年。第 58 卷。第 7 期。和。 138-147。
Kojlwara Y.、Hlrakuwa K.、Sasaki K.等采用高介电基板的UHF大功率晶体管放大器。 - NEC 研究与开发。 1977 年。第 45 期，第 50 页。 57-XNUMX。
Grebennikov A.、Nikiforov V.、Ryzhikov A. 用于 VHF FM 和电视广播的强大晶体管放大模块。- Electrosvyaz。 1996 年，第 3 期，第 28 页。 31-XNUMX。

作者：A.Assessors、V.Assessors、V.Kozhevnikov、S.Matveev、沃罗涅日

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