182351. lajstromszámú szabadalom • Szélessávú mikrohullám erősitő
3 182351 4 vonal szakasz biztosítja a megfelelő mértékű visszacsatolást, míg Cv koncentrált kapacitásnak elsősorban egyenáramú leválasztó szerepe van. A TLv mikroszalagtápvonal szakasz elektromos hosszúsága 0,07 + 0,2 X (ahol X a tápvonalon mért hullámhossz a,tervezett frekvenciahatáron), a hulláméi- 5 lenállása pedig 70+100 ohm. Az R¥ ellenállás értéke 100+300 ohm és célszerűen úgy kell kialakítani, hogy hosszúsága 0,07 X-néá kisebb legyen. A Cy koncentrált kapacitás értéke nem kritikus, de célszerű úgy megválasztani, hogy reaktanciája az alsó frekvenciahatáron se haladja meg a 20 ohmot. 10 A fokozat kimeneti kapuja a kedvező illesztési viszonyok elérése érdekében nem közvetlenül a kollektorra, hanem a visszacsatoló TLy mikroszalagtápvonal szakaszra csatlakozik, pontosabban arról ágazik le. A leágazási pont a Tr tranzisztor kollektorától minimálisan 0,1 L távolságra van, 15 ahol L a TL^ mikroszalagtápvonal szakasz hosszúsága. Az áramkör a megfelelő stabilizálás céljából az Rt emitterellenállással egészíthető ki. Az Rt ellenállás célszerűen úgy van kialakítva, hogy parazita induktivitás ne lépjen fel. Az áramkör az UT tápegységhez a Tr tranzisztor bázisá- 20 hoz és kollektorához csatlakozó FI és F2 szélessávú fojtó áramkörökkel csatlakozik. A találmány szerinti erősítő kapcsolás a kereskedelemben kapható szokásos tranzisztorok esetében, és a megadott paraméterekkel, a széleskörben alkalmazott 50 vagy 75 oh- 25 mos csatlakozási pontok között, biztosítja a kis ingadozású és kis reflexiós átvitelt. A találmány szerint kialakított visszacsatoló áramkörrel a tranzisztor nagyfrekvenciás erősítéscsökkenését olymértékben sikerült kompenzálni, hogy a szélessávú erősítő felső működési frekvenciahatára az egyszerű földelt emitteres kapcsoláshoz képest mintegy 20—50%-kal megnövelhető. Ugyanakkor az 1. ábra szerinti kialakításhoz képest jelentős sávszélesség növekedés érhető el, nevezetesen a sávszélesség 0,5 oktávról 1+3 oktávra növelhető, azaz az erősítő felső és ^ alsó működési frekvencia aránya 1,4-ről 2 + 8-ra emelhető. A találmány szerinti erősítő áramkör a gyártási toleranciákra (tápvonaljellemzőkre) és a tranzisztor paramétereinek szórására nem érzékeny és beállítása egyszerű. A visszacsatoló ellenállások beállítása a gyártási technológia szerves ^ része és kielégítő pontossággal elvégezhető. A tranzisztor munkaponti egyenáramának beállítása a mikrohullámú áramkörön kívül történik. Az egyszerű, kevés elemet tartalmazó áramkörrel is sikerült elérni széles sávban a magas felső frekvenciahatárral a ^ helyes erősítő működést, miközben az erősítő kedvező reflexiós és zajtulajdonságokkal rendelkezik. Az egyszerű felépítés azt jelenti, hogy a fokozat tulajdonságait a megcsapolt TL^ mikroszalagtápvonal szakasz és az Rv ellenállás meghatározza, ami például a 2. ábrán látható kapcsoláshoz képest ^ a beállítandó ill. tervezendő elemek jelentős csökkenését jelenti. A találmány szerinti szélessávú erősítő fokozat előnye, hogy kedvező reflexiós tulajdonságai miatt a hasonló fokozatok könnyen láncba kapcsolhatók, csupán a találmány szerinti egyszerű illesztő áramkört kell az előzőekben leírt fokozatok közé beiktatni és ilymódon többfokozatú szélessávú erősítőt lehet kialakítani. A 4. ábra a találmány szerinti kétfokozatú szélessávú mikrohullámú erősítőt szemléltet. Az El és E2 erősítőfokozatok közé legalább egy TLt tápvonalszakaszból álló illesztőáramkör van iktatva. A TLg tápvonalszakasz hullámellenállása 40+ 90 ohm, hossza 0,15+0,4 X, amely az E, erősítőfokozat TL mikroszalagtápvonal szakasz leágazási pontja és az E2 erősítőfokozat tranzisztorának bázisa között mérendő. A találmány szerint megvalósított háromfokozatú erősítő az egyenáramú blokkal együtt egy 25,4 x 50,8 mm méretű alumíniumoxid kerámialapkán kialakítható. Alsó működési frekvenciahatára 200 MHz, a felső működési frekvenciahatára 800 Hz, sávszélessége 2 oktáv. Erősítése 25 dB, erősítés ingadozása < ± 1 dB, ki- és bemeneti állóhullámaránya r<2. Szabadalmi igénypontok 1. Szélessávú mikrohullámú visszacsatolt tranzisztoros erősítő fokozat, amely bipoláris vagy térvezérlésű tranzisztorból, ehhez kapcsolt elosztott paraméterű áramköri elemekből és koncentrált paraméterű áramköri elemek hálózatából áll, azzal jellemezve, hogy a tranzisztor (Tr) kollektora és bázisa közötti visszacsatolóág egy mikroszalagtápvonal szakaszból (TLj és a vele tetszőleges sorrendben sorba kapcsolt ellenállásból (Ry) és koncentrált kapacitásból (CL) van kialakítva, a fokozat kimenő pontja a mikroszalagtápvonal szakasz (TL^) leágazási pontja, amely a tranzisztor (Tr) kollektorától minimálisan 0,1 L távolságra van, ahol L a mikroszalagtápvonal szakasz (TL) hossza, az emitter közvetlenül vagy kisértékű ellenálláson keresztül van a földpontra kötve, a bázis szélessávú fojtóáramkörön (F,) keresztül a kollektor a mikroszalagtápvonal szakasz (TL) leágazási pontjáról szélessávú fojtóáramkörön (F2) keresztül csatlakozik a tápegységre (UT). 2. Szélessávú mikrohullámú erősítő, amely erősítőfokozatok láncbakapcsolásából áll, azzal jellemezve, hogy a láncbakapcsolt erősítő fokozatok (El, E2) közé illesztő áramkör van beiktatva olymódon, hogy az egy vagy két tápvonalszakaszból (TLs) álló illesztőáramkör hossza — amely az első erősítő fokozat (El) visszacsatoló ágba beiktatott mikroszalagtápvonal szakasz (TL) leágazási pontja és a második (minden további) erősítő fokozat (E2) tranzisztorának bázisa között mérendő — 0,15 + 0,4 X hosszúságú. 2db rajz, 4 ábra A kiadásért felel a Közgazdaiági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 85.5608.66-4 Alföldi Nyomda, Debrecen — Felelős vezető: Benkő István igazgató 2
