CC BY
54Компоненты и технологии, № 2'2003
Компоненты
ВЧ-и СВЧ-приборы
компании Mini-Circuits
Часть 1
Михаил Гудин
m.gudin@vital-ic.com
Коротко о компании
Компания Mini-Circuits Laboratory была основана в 1961 году и специализируется на производстве ВЧи СВЧ-приборов. Компоненты для построения подобной аппаратуры находят применение в различных телекоммуникационных системах гражданского и военного назначения. Уникальная надежность, относительно невысокая стоимость и удобство эксплуатации компонентов, а также удачная торговая стратегия позволили компании успешно наращивать объемы производства и постоянно обновлять модельный ряд.
Спектр производимой продукции компания MiniCircuits весьма широк и включает в себя:
• усилители (как монолитные, так и гибридные) с питанием от 3 до 28 В, работающие в диапазоне до 10 ГГц;
• аттенюаторы на 50 и 75 Ом (двухфазные, цифровые, фиксированные);
• переключатели на различное количество направлений (на GaAs-структурах и TTL-управляемые);
• сумматоры, разветвители различной мощности с развязкой до 50 дБ;
• смесители для различных диапазонов (от 10 МГц до 10 ГГц);
• пассивные фильтры (низкочастотные, полосовые, высокочастотные) на 50 и 75 Ом, 0-2,2 ГГц;
• управляемые напряжением генераторы (монолитные, малошумящие);
• удвоители частоты на диапазон 5 кГц-3 ГГц;
• ограничители сигнала на диапазон 10 кГц-900 МГц;
• трансформаторы сопротивлений до 1,5 ГГц;
• модуляторы-демодуляторы, фазовые детекторы и многое другое.
В рамках данной статьи мы остановимся на кратком описании популярных новинок компании MiniCircuits — монолитных интегрированных микроволновых усилителей, а также двойных балансных смесителей на основе LTCC-технологии.
Интегрированные монолитные усилители группы VNA
Монолитные высокочастотные усилители работают на источниках постоянного тока. На практике их моделируют на основе источника напряжения, радиочастотного дросселя и резистора. На выход и вход подобных усилителей помещают дополнительные разделительные конденсаторы. Все эти
внешние элементы съедают пространство, увеличивают стоимость и количество компонентов.
На рис. 1 показана цепь питания типичных микроволновых усилителей. В данном случае для подвода питания используется выходной вывод усилителя. Для предотвращения уменьшения коэффициента усиления и выходной мощности необходимо, чтобы суммарное реактивное сопротивление Ш и Ь было не меньше 500 Ом. Кроме того, резонансная частота дросселя должна быть больше, чем рабочая частота.
2B
Новый монолитный усилитель группы УЫЛ имеет независимые терминалы для подвода напряжения питания и частоты (рис. 2). Подобные усилители предназначены в большей степени для работы с источниками напряжения и фактически не обременены внешними компонентами. Исключение составляет разделительный конденсатор С1, емкость которого должна быть в диапазоне 100 пФ-0,1 мФ, верхний уровень емкости обеспечивает некоторую фильтрацию шумов источника напряжения. Данные усилители имеют корпус для поверхностного монтажа и 8 выводов (рис. 3).
Усилители группы УЫЛ обладают столь высокими значениями коэффициента развязки (табл. 1), что их можно использовать в качестве активных изоляторов. Важной особенностью подобных усилителей является то, что они работают на источни-
------www.finestreet.ru-----------------------
Компоненты и технологии, № 2'2003
Компоненты
Таблица 1. Характеристики усилителей группы VNA
Модель Частотный диапозон (ГГц) Коэффициент усиления(дБ) IP3 (дБм) Потребляемый ток (мA) Тепловое сопротивление (ОС/Вт) Коэффициент развязки (дБ)
VNA-21 0,5-2,5 12 1B 33 105 34
VNA-22 0,5-2,5 13 27 B0 102 30
VNA-23 0,5-2,5 1B 20 32 110 33
VNA-25 0,5-2,5 16 27 B5 125 40
VNA-29 0,5-2,6 20 19 35 125 40
Рис. 3. Внешний вид усилителя группы VNA
ках напряжения в диапазоне 2,8-5 В, а это дает возможность использовать аккумуляторы в качестве питания.
Двойные балансные смесители группы MCA1
Для частот, не превышающих уровень 5 ГГц, двойные балансные смесители могут реализовываться на ферритной основе, что делает их достаточно компактными и надежными. Для более высоких частот в качестве основы смесителя выступает полупроводник.
Двойные балансные смесители, изготовленные по технологии Blue Cell LTCC (низкотемпературной керамики), отличаются малой стоимостью и размерами. Данная технология
позволяет создать многоуровневую цепь на основе лент керамического субстрата. Проводящие, диэлектрические и резистивные пасты наносятся на керамические пластины, которые затем запекают с помощью специальной печи при температуре +850 °С в единый многослойный «пирог», обладающий герметичностью и монолитностью. Типичная структура Blue Cell LTCC показана на рис. 4 и состоит из нескольких диэлектрических уровней, проводников, встроенных резисторов и конденсаторов, а также соединительных каналов.
Высокая степень интеграции элементов подобной структуры позволяет реализовывать устройство в корпусе поверхностного монтажа (рис. 5). Корпус имеет высоту 0,065", длину 0,3" и ширину 0,25". Температурная устойчивость керамических материалов, используемых в технологии Blue Cell LTCC, значительно упрощает решение проблемы температурного равновесия. Подобные смесители имеют рабочий диапазон температур от -55 до +100 °С и могут использоваться как в гражданских, так и в военных устройствах. Технические характеристики данной группы смесителей представлены в таблице 2.
В следующих номерах журнала мы продолжим обзор продукции компании Mini-Circuits Laboratory.
Провод Кристалл
полупроводника Резистор / Соединительный
Встроенный Плпастины
резистор конденсатора
Рис. 4. Типичная структура Blue Cell LTCC
Таблица 2. Характеристика смесителей группы MCA
Частотный диапозон ДОГц) Средние потери Коэффициент развязки (дБ)
РЧ, ВЧ ПЧ преобразования(дБ) РЧ-ВЧ РЧ-ПЧ
MCA1-24 3000-2400 DC-700 6.10 40 25
MCA1-24LH 3000-2400 DC-700 6.50 40 11
MCA1-24MH 1000-4200 DC-700 6.1 40 25
MCA1-42 1000-4200 DC-150 6.10 35 20
MCA1-42LH 1000-4200 DC-1500 6.00 3B 20
MCA1-42MH 1600-4200 DC-1500 6.20 35 20
MCA1-60 1600-4400 DC-2000 6.30 32 17
4400-6000 DC-2001 6.20 23 1B
MCA1-60LH 1700-4400 DC-2002 6.60 35 17
4400-6000 DC-2003 6.00 27 21
MCA1-60MH 1600-4400 DC-2004 6.90 32 17
4400-6600 DC-2005 6.00 22 15
www.finestreet.ru
29
