Цифровые технологии проникают во все аспекты нашей жизни. В частности, переход на цифровое телевизионное вещание открыло массу новых возможностей от расширения покрытия до значительного улучшения качества сигнала. Продолжающееся совершенствование электронной аппаратуры, в том числе в данной области, требует создания передовой компонентной базы с характеристиками, которые недостижимы без развития новых микроэлектронных технологий.
Современные стандарты цифрового телевидения – DVB-T/DVB-T2 – накладывают на применяемые в соответствующей аппаратуре мощные СВЧ транзисторы два ключевых требования. Первое из них – высокая линейность при передаче сигнала, необходимая из-за сложного характера его модуляции. Второе требование – высокое значение коэффициента полезного действия, что связано с требованием энергоэффективности передатчика в целом, а также с необходимостью обеспечения меньшей рассеиваемой мощности и меньшей рабочей температуры на кристалле для увеличения надежности и безотказности.
Чтобы предоставить решение, оптимизированное для работы с телевизионным сигналом стандартов DVB-T/DVB-T2, в АО «НИИЭТ» (входит в ГК «Элемент») в рамках комплексного проекта, реализуемого с использованием программы субсидирования в соответствии с постановлением Правительства РФ от 24 июля 2021 года № 1252, была разработана серия из двух типов мощных СВЧ LDMOS-транзисторов: КП9171А и КП9171БС. Первый из них обладает выходной мощностью в пике огибающей 140 Вт, а второй – до 1000 Вт . Транзисторы предназначены для работы в качестве усилительного элемента в телевизионных передатчиках при напряжении питания 50 В в диапазоне частот 400–860 МГц и характеризуются высокими показателями линейности передачи сигнала и высоким значением коэффициента полезного действия. Новые приборы разработаны на основе LDMOS технологии последнего поколения с учетом научно-технического задела отечественной микроэлектроники в данной области, созданного за последние годы. Транзистор КП9171БС является первым отечественным Доггерти транзистором. Именно такая конструкция транзистора с ведущим и ведомым плечом обеспечивает наибольший коэффициент полезного действия усилителя мощности сигнала стандартов DVB-T /DVB-T2 со сложным характером модуляции и большим пик-фактором.
Зарубежными аналогами разработанных приборов являются транзисторы BLF881 и BLF989Е фирмы Ampleon. Освоенные в серийном производстве отечественные аналоги отсутствуют. Более того, на момент начала реализации проекта в России не существовало технологии создания мощных СВЧ-транзисторов, позволяющих удовлетворить специфические требования передатчиков сигнала стандартов DVB-T/DVB-T2 в сочетании с высокими значениями коэффициента усиления по мощности и КПД, поэтому при разработке приборов КП9171А и КП9171БС конструкция транзисторных СВЧ LDMOS-кристаллов была значительно усовершенствована, а технология их изготовления переработана. Новые транзисторы прошли испытания в мае прошлого года и сейчас выпускаются серийно .
Основные электрические параметры транзистора КП9171А:
• коэффициент усиления по мощности не менее 20 дБ;
• КПД стока не менее 45%;
• коэффициент комбинационных составляющих третьего порядка не более –30 дБ при выходной мощности в пике огибающей 140 Вт и напряжении питания 50 В на рабочей частоте 860 МГц.
Данный прибор выпускается в металлокерамических корпусах КТ-44В-2, КТ-55С-1 и КТ-81F-1К.
Транзистор КП9171БС предназначен для работы в усилителях мощности, выполненных по схеме Догерти. Он изготавливается в металлокерамических корпусах КТ-103С-1 и КТ-103А-2 и обладает следующими основными электрическими параметрами:
• коэффициент усиления по мощности не менее 18,6 дБ;
• КПД стока не менее 50%;
• значение параметра IMDSHLDR не более –33 дБ при непрерывной выходной мощности 180 Вт и напряжении питания 50 В на рабочей частоте 550 МГц.
Хотя изначально новые транзисторы предназначены для использования в передающих устройствах цифрового телевидения, благодаря своим передовым характеристикам они могут найти применение и в других областях, таких как системы радиолокации, навигации и связи.
Заявки на приобретение транзисторов КП9171А и КП9171БС можно направлять на почту: sbyt@niiet.ru
