RU2402836C1 - Мощный вч и свч широкополосный транзистор - Google Patents
Мощный вч и свч широкополосный транзистор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402836C1 RU2402836C1 RU2009130144/28A RU2009130144A RU2402836C1 RU 2402836 C1 RU2402836 C1 RU 2402836C1 RU 2009130144/28 A RU2009130144/28 A RU 2009130144/28A RU 2009130144 A RU2009130144 A RU 2009130144A RU 2402836 C1 RU2402836 C1 RU 2402836C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- transistor
- conductive
- conductive tape
- metallized
- housing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Microwave Amplifiers (AREA)
Abstract
Изобретение относится к полупроводниковой электронике. Сущность изобретения: мощный ВЧ и СВЧ широкополосный транзистор содержит ряд из N транзисторных ячеек, первые металлизированные площадки которых соединены первой проводящей лентой с входным электродом корпуса, а вторые металлизированные площадки соединены второй проводящей лентой с общим электродом корпуса, причем между местами соединения лент с металлизированными площадками в лентах имеются выемки. Длина или ширина хотя бы одной проводящей дорожки между выемками в хотя бы одной проводящей ленте отличаются от длин и ширин других проводящих дорожек между выемками, а индуктивности проводящих дорожек с отличающейся длиной и шириной между выемками от контакта с металлизированной площадкой до места соединения с проводящей лентой удовлетворяют определенному условию. Изобретение позволяет увеличить ширину полосы рабочих частот транзистора. 1 ил.
Description
Заявляемое изобретение относится к полупроводниковой электронике и может быть применено в конструкциях мощных ВЧ и СВЧ полупроводниковых приборов.
Известен мощный ВЧ- и СВЧ-транзистор (Zoroglu D.S. Low Parasitic Microwave Package / D.S.Zoroglu. - US Patent 3784884, Int. C1. H01L 5/00; US C1. 317/234 R. - 8.06.74), содержащий ряд из N транзисторных ячеек, каждая из которых включает в себя две металлизированных площадки, на первую из которых через проволочный проводник подается потенциал входного электрода (эмиттерного в схеме с общей базой, электрода затвора в схеме с общим истоком и т.п.), а на вторую через проволочный проводник подается потенциал одного из двух оставшихся электродов, чаще - общего электрода (базового в схеме с общей базой и т.п.).
Недостатком такого транзистора является большая паразитная индуктивность проводников, соединяющих металлизированные площадки с соответствующими электродами корпуса, что приводит к снижению коэффициента усиления по мощности транзистора [1] и сужению его полосы частот [2].
Наиболее близким по совокупности признаков является мощный СВЧ-транзистор (Кожевников В.А. Мощные низковольтные СВЧ-транзисторы для подвижных средств связи / В.А.Кожевников, В.В.Асессоров, А.В.Асессоров, В.И.Дикарев // Радио. - 1999 - №11. - С.33-34), в котором первые металлизированные площадки транзисторных ячеек соединены с входным электродом корпуса проводящей лентой, а вторая проводящая лента соединяет вторые металлизированные площадки транзисторных ячеек с другим электродом корпуса. Проводящая лента представляет собой фольгу на полиимидной основе [3]. Это позволяет повысить коэффициент усиления по мощности транзистора за счет снижения паразитной индуктивности соединения вторых металлизированных площадок с электродом общего вывода и расширить полосу частот транзистора за счет уменьшения индуктивности первого звена его входной согласующей цепи, включающей в себя индуктивности соединений первых и вторых металлизированных площадок с соответствующими электродами корпуса транзистора. На краях проводящих лент вблизи мест их контактов с металлизированными площадками имеются выемки, что позволяет уменьшить паразитные емкости между проводящими лентами и активными областями транзисторного кристалла, а также обеспечить более надежное соединение проводящих лент с металлизированными площадками.
Совпадение резонансных частот входных цепей транзисторных ячеек препятствует достижению максимальной ширины полосы рабочих частот транзистора.
Реактивные элементы входной цепи какой-либо транзисторной ячейки из их общего количества N представляют собой последовательно соединенные индуктивности входного электрода LB (индуктивность соединения первой металлизированной площадки с конденсатором входной согласующей LC-цепи Cвх) и общего электрода LО (индуктивность соединения шины общего электрода усилителя со второй металлизированной площадкой), а также емкость конденсатора входной согласующей LC-цепи Cвх. В свою очередь,
LВ=LПЛ1+LВЭ,
где LПЛ1 - индуктивность первой проводящей ленты, LВЭ - индуктивность входного электрода корпуса между местами соединений с первой проводящей лентой и конденсатором входной согласующей цепи;
LО=LПЛ2+LОЭ,
LПЛ2 - индуктивность второй проводящей ленты, LОЭ - индуктивность общего электрода корпуса между местами соединений со второй проводящей лентой и шиной нулевого потенциала усилительного каскада.
Индуктивности LПЛ1, LПЛ2, LОЭ и емкость Cвх являются общими для всех транзисторных ячеек, следовательно, резонансные частоты входных цепей всех ячеек равны:
В приближении равномерного распределения входной мощности по транзисторным ячейкам частотный коэффициент передачи мощности входной цепью транзистора может быть представлен как среднее арифметическое частотных коэффициентов передачи мощности входных цепей его отдельных ячеек [4]:
При совпадении резонансных частот входных цепей транзисторных ячеек результирующая резонансная кривая входной цепи транзистора будет иметь наименьшую ширину.
Заявляемое изобретение предназначено для создания дополнительных резонансных максимумов входных согласующих LC-звеньев транзисторных ячеек в полосе рабочих частот транзистора за счет изменения индуктивностей входных согласующих LC-звеньев отдельных транзисторных ячеек.
Технический результат - увеличение ширины полосы рабочих частот транзистора.
Технический результат решается тем, что в известном мощном ВЧ и СВЧ широкополосном транзисторе, содержащем ряд из N транзисторных ячеек, первые металлизированные площадки которых соединены первой проводящей лентой с входным электродом корпуса, а вторые металлизированные площадки соединены второй проводящей лентой с общим электродом корпуса, причем между местами соединения лент с металлизированными площадками в лентах имеются выемки, согласно изобретению длина или ширина хотя бы одной проводящей дорожки между выемками в хотя бы одной проводящей ленте отличаются от длин и ширин других проводящих дорожек между выемками, а индуктивности проводящих дорожек с отличающейся длиной и шириной между выемками от контакта с металлизированной площадкой до места соединения с проводящей лентой удовлетворяют условию:
где n=1, … k - номер транзисторной ячейки из общего количества 1≤k≤N транзисторных ячеек, металлизированные площадки которых контактируют с проводящими дорожками с отличными от других проводящих промежутков длинами или ширинами, Ln1 и Ln2 - соответственно индуктивности проводящих дорожек в первой и второй проводящих лентах, контактирующих с металлизированными площадками n-й транзисторной ячейки, fmin - нижняя граница полосы рабочих частот транзистора, Δf -ширина полосы рабочих частот транзистора, Cвх - емкость конденсатора входной согласующей цепи транзистора; Lвх=LПЛ1+LПЛ2+LВЭ+LОЭ; LПЛ1 и LПЛ2 - соответственно индуктивности первой и второй проводящих лент; LВЭ - индуктивность входного электрода корпуса между местами соединений с первой проводящей лентой и конденсатором входной согласующей цепи; LОЭ - индуктивность общего электрода корпуса между местами соединений со второй проводящей лентой и шиной нулевого потенциала усилительного каскада.
Получаемый при осуществлении изобретения технический результат, а именно увеличение ширины полосы рабочих частот транзистора, достигается за счет того, что придание индуктивностям входных согласующих LC-звеньев k транзисторных ячеек значений, отличных от индуктивностей LC-звеньев остальных N-k ячеек, за счет формирования в проводящих лентах дорожек с различными индуктивностями в соответствии с выражением (2) приводит к появлению дополнительных k максимумов частотной зависимости коэффициента передачи мощности КРСЦ(f) входной согласующей цепи в диапазоне Δf рабочих частот транзистора, по одному на каждый из k поддиапазонов шириной Δf/k. В результате вид зависимости КРСЦ(f) стремится к равноколебательному, что позволяет при заданной неравномерности КРСЦ(f) в полосе Δf расширять полосу частот, увеличивая k.
На чертеже схематично показан заявляемый мощный ВЧ и СВЧ широкополосный транзистор.
Мощный ВЧ и СВЧ широкополосный транзистор состоит из проводящего основания корпуса 1, выполняющего в данном случае функцию общего электрода корпуса, с отверстиями 2 для крепления к теплоотводу, с расположенной на основании диэлектрической теплопроводящей подложкой 3 с участками металлизации 4, на которых размещены полупроводниковый кристалл 5, входной 6 и выходной 7 электроды, а также металлическая балка 8. На полупроводниковом кристалле 5 сформированы транзисторные ячейки 9, первые металлизированные площадки 10 которых соединены первой проводящей лентой 11 с входным электродом 6, а вторые металлизированные площадки 12 соединены второй проводящей лентой 13 с балкой 8, в свою очередь, соединенной с общим электродом 1 посредством металлизации 4. В проводящих лентах 11 и 13 вблизи мест их присоединения к металлизированным площадкам 10 и 12, входному электроду 6 и балке 8 сделаны выемки 14, причем у мест присоединения к отдельным металлизированным площадкам 10 и 12 ширина и длина выемок варьируются. Это приводит к тому, что проводящие дорожки 15 между выемками 14 у мест присоединения к металлизированным площадкам 10 и 12 различных транзисторных ячеек различаются своей длиной и шириной.
При работе мощного ВЧ и СВЧ широкополосного транзистора в составе каскада усиления мощности в составе входной цепи каждой из N транзисторных ячеек оказывается индуктивность:
Lвх n=Ln1+Ln2+LПЛ1+LПЛ2+LВЭ+LОЭ; n=1, …, N.
Индуктивности Ln1 и Ln2 некоторого количества k из N проводящих дорожек, образованных выемками различной длины и ширины в проводящих лентах вблизи мест присоединения лент к площадкам металлизации транзисторных ячеек, оказываются отличными одна от другой и от индуктивностей оставшихся N-k дорожек. Таким образом, индуктивности входных цепей Lвх n k транзисторных ячеек будут различаться между собой и от N-k одинаковых индуктивностей входных цепей транзисторных ячеек, что приведет к появлению в полосе рабочих частот транзистора k резонансных максимумов входных LC-звеньев транзисторных ячеек, не совпадающих с центральной частотой f0, на которую приходится N-k резонансных максимумов входных LC-звеньев транзисторных ячеек.
Выполнение условий неравенства (2) исключает концентрацию дополнительных k резонансных максимумов в узком относительно ширины полосы рабочих частот Δf частотном интервале и обеспечивает формирование таких максимумов слева и справа от f0. В итоге максимум частотной зависимости коэффициента передачи мощности входной согласующей цепью КРСЦ(f0) уменьшится, а функция КРСЦ(f) будет меньше убывать с ростом |f-f0|, что обеспечивает увеличение ширины полосы рабочих частот транзистора Δf.
Литература
1. Никишин В.И. Проектирование и технология производства мощных СВЧ-транзисторов / В.И.Никишин, Б.К.Петров, В.Ф.Сыноров и др. - М.: Радио и связь, 1989. - С.18.
2. Там же, с.46.
3. Асессоров В.В. Бескорпусной СВЧ-транзистор на гибком носителе / В.В.Асессоров, А.В.Асессоров, С.А.Еремин // Тез. докл. IV Всероссийской научно-технической конференции с международным участием "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники". - Таганрог, 1997. - С.75.
4. Булгаков О.М. Потери мощности во входных цепях оконечных каскадов широкополосных мощных СВЧ транзисторных радиопередатчиков / О.М.Булгаков // Радиотехника (Москва). - 2000. - №9. - С.79-82.
Claims (1)
- Мощный ВЧ и СВЧ широкополосный транзистор, содержащий ряд из N транзисторных ячеек, первые металлизированные площадки которых соединены первой проводящей лентой с входным электродом корпуса, а вторые металлизированные площадки соединены второй проводящей лентой с общим электродом корпуса, причем между местами соединения лент с металлизированными площадками в лентах имеются выемки, отличающийся тем, что длина или ширина хотя бы одной проводящей дорожки между выемками в хотя бы одной проводящей ленте отличаются от длин и ширин других проводящих дорожек между выемками, а индуктивности проводящих дорожек с отличающейся длиной и шириной между выемками от контакта с металлизированной площадкой до места соединения с проводящей лентой удовлетворяют условию:
где n=1, … k - номер транзисторной ячейки из общего количества 1<k<N транзисторных ячеек, металлизированные площадки которых контактируют с проводящими дорожками с отличными от других проводящих промежутков длинами или ширинами, Ln1 и Ln2 - соответственно индуктивности проводящих дорожек в первой и второй проводящих лентах, контактирующих с металлизированными площадками n-й транзисторной ячейки, fmin - нижняя граница полосы рабочих частот транзистора, Δf - ширина полосы рабочих частот транзистора, Свх - емкость конденсатора входной согласующей цепи транзистора; Lвх=LПЛ1+LПЛ2+LВЭ+LОЭ; LПЛ1 и LПЛ2 - соответственно индуктивности первой и второй проводящих лент; LВЭ - индуктивность входного электрода корпуса между местами соединений с первой проводящей лентой и конденсатором входной согласующей цепи; LОЭ - индуктивность общего электрода корпуса между местами соединений со второй проводящей лентой и шиной нулевого потенциала усилительного каскада.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009130144/28A RU2402836C1 (ru) | 2009-08-05 | 2009-08-05 | Мощный вч и свч широкополосный транзистор |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009130144/28A RU2402836C1 (ru) | 2009-08-05 | 2009-08-05 | Мощный вч и свч широкополосный транзистор |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2402836C1 true RU2402836C1 (ru) | 2010-10-27 |
Family
ID=44042376
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009130144/28A RU2402836C1 (ru) | 2009-08-05 | 2009-08-05 | Мощный вч и свч широкополосный транзистор |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2402836C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2458432C1 (ru) * | 2011-04-18 | 2012-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Мощная гибридная интегральная схема свч-диапазона |
-
2009
- 2009-08-05 RU RU2009130144/28A patent/RU2402836C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Кожевников В.А. Мощные низковольтные СВЧ-транзисторы для подвижных средств связи. Радио, 1999, № 11, с.33, 34. Никишин В.И. Проектирование и технология производства мощных СВЧ-транзисторов. - М.: Радио и связь, 1989, с.18. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2458432C1 (ru) * | 2011-04-18 | 2012-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-производственное предприятие "Исток" (ФГУП "НПП "Исток") | Мощная гибридная интегральная схема свч-диапазона |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10284146B2 (en) | Amplifier die with elongated side pads, and amplifier modules that incorporate such amplifier die | |
| US10593619B1 (en) | Transistor shield structure, packaged device, and method of manufacture | |
| EP3337037B1 (en) | Doherty amplifiers and amplifier modules with shunt inductance circuits that affect transmission line length between carrier and peaking amplifier outputs | |
| EP3637462B1 (en) | Transistor with non-circular via connections in two orientations | |
| CN109818581B (zh) | 具有沿放大器输出端间的反相器的串联组件的多路放大器 | |
| EP3771094A2 (en) | Power amplifier with shielded transmission lines | |
| US9871501B2 (en) | RF circuit with multiple-definition RF substrate and conductive material void under a bias line | |
| CN112271171B (zh) | 半导体器件和放大器组件 | |
| DE69934717D1 (de) | Leistungstransistoranordnung höher frequenz | |
| EP3780387B1 (en) | Integrated multiple-path power amplifier with interdigitated transistors | |
| JP2012049909A (ja) | 広帯域電力増幅器 | |
| CN112468093A (zh) | 紧凑型三路多尔蒂放大器模块 | |
| US20160112012A1 (en) | Radio frequency power amplifier | |
| JP2000500310A (ja) | スロットラインから共平面導波路への移行 | |
| RU2402836C1 (ru) | Мощный вч и свч широкополосный транзистор | |
| KR100265463B1 (ko) | 평면 유전체 집적회로 | |
| US11069949B2 (en) | Hollow-waveguide-to-planar-waveguide transition circuit comprising a coupling conductor disposed over slots in a ground conductor | |
| US20230260935A1 (en) | Transistor with integrated passive components | |
| JP7294385B2 (ja) | 半導体増幅素子及び半導体増幅装置 | |
| US20210281221A1 (en) | Doherty amplifier module with compact wideband impedance inverter | |
| IL138980A (en) | Multi-plane oscillator circular structures | |
| JP2006020206A (ja) | 増幅回路 | |
| JPS6286850A (ja) | モノリシツクマイクロ波ｉｃ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110806 |