Малошумящий усилитель мощности. Конструкция и технология изготовления

Введение .6

1. Аналитический обзор..8

1.1 МШУ на мостах Ланге.8

1.2 МШУ на основе каскадного включения транзисторов ..11

1.3 GaAs МИС сверхширокополосного усилителя MP540 ..13

1.4 GaN МИС сверхширокополосного усилителя TGA2227..15

1.5 Сравнительные характеристики разрабатываемого каскада МШУ и его аналогов..16

2. Расчетная часть.18

2.1 Выбор активного элемента...18

2.2 Сверхширокополосная индуктивность ...19

2.3 Каскад МШУ с  ОС.....22

2.4 Надежность комплектующих элементов ...24

2.4.1 Расчет надежности МШУ...25

3. Конструкторско-технологическая часть ..28

3.1 Выбор технологических материалов МШУ..29

3.1.1 Выбор материала подложки ГИС ...29

3.1.2 Выбор материала основания ГИС...31

3.2 Разработка конструкции МШУ...32

3.3 Технология изготовления устройства ..35

3.3.1 Технология сборки МШУ..36

3.3.2 Технологический маршрут изготовления МШУ..37

4. Экспериментальная часть...40

4.1 Измерительная оснастка для МШУ..41

4.2 Настройка и контроль параметров МШУ..42

4.3 Измерение потерь индуктивности.43

4.4 Измерение коэффициента шума МШУ...44

4.5 Измерение Ку, КСВН, неравномерности АЧХ ..46 

5. Экономическая часть....49

5.1 Расчёт требуемых затрат на разработку МШУ ...49

5.2 Сетевой график хода выполнения работ ...55

5.3 Основные финансовые показатели ..58

Заключение ..60

Список используемых сокращений..62

Список литературы ..63

Приложения ....65

 

Малошумящий СВЧ усилитель (МШУ) — главное звено любого приемного СВЧ устройства, используется в качестве усилителя входного СВЧ сигнала, принятого с антенны для дальнейшей его обработки.  Такой усилитель в значительной степени определяет коэффициент шума (Кш) приемника и обеспечивает согласование импедансов по входу. 

...

Проектирование МШУ заключается в решении оптимизационной задачи для достижения компромисса между различными характеристиками усилителя, такими как коэффициент шума, энергопотребление, согласование по входу,  динамический диапазон. 

...

Такая схема позволяют получить оптимальные значения неравномерности АЧХ и Кш, при приемлемых значениях КСВН, но отрицательная обратная связь уменьшает выходную мощность и КПД. 

Цель ВКР - разработка экспериментального образца сверхширокополосного гибридно-интегрального каскада МШУ на отечественной элементной базе со следующими параметрами:

Частотный диапазон………………..……………………..……… 2-18 ГГц

Коэффициент усиления …………….….………..………… не менее 8,5 дБ

Коэффициент шума ………………………………………….. не более 3 дБ

Неравномерность АЧХ ……………………………….……… не более 2 дБ

КСВН по входам и выходам ………………………….………. не более 2,5

Ток потребления……………………………………...……...не более 20 мА 

Диапазон температур……………………………....………..от -60 до +85 ̊С

Тип конструкции и технология изготовления.......................................ГИС

Габариты…………………………………………….……. не более 5х7 мм2

Среднее время безотказной работы при P(t)=0,95.….................…. 5 000 ч