Способ определения полных входного и выходного сопротивлений свч-транзисторов

 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться для измерения полных входного и выходного сопротивлений СВЧ-транзисторов (т) в режиме болыпого сигнала . Цель изобретения - повышение точности измерений, достигается за счет того, что при измерении полных тивлений в режиме большого сиг (Л Ргюй. -g-Biml Q Е

СОЮЭ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСтИЧЯСНИХ

РеСпуБлин, „„Я0„„ (5ц 4 С 01 R 31/26.." у If, Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3778592/24+21 (22) 10.08.84 (46) 15.06.86. Бюл. N 22 (72) B.И.Индык и Е.В.Савин (53) 621.382(088.8) (56) Каганов В.И. СВЧ полупроводниковые передатчики. M.: Радио и связь, 1981, с.256-261.

Глазков Г.Н., Шауро Г.С. Измерение, импедансов транзисторов КТ919 в диа-. пазоне 1-2 ГГц методом тест-плат.—

Электронная техника. Сер.1. Электроника СВЧ. 1978, N - 7, с.93-99. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛНЫХ ВХОДНОГО И ВЫХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИИ

СВЧ-ТРАНЗИСТОРОВ (57) Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться для измерения полных входного и выходного сопротивлений СВЧ-транзисторов (Т) в режиме большого сигнала. Цель изобретения — повьппение точности измерений, достигается за счет того, что при измерении полных сопротивлений СВЧ-Т в режиме большого сигнала, измеряют входное и выходное сопротивления непосредственно в плоскостях соединения Т с входным и выходным СВЧ-трактами. Способ реализуется с помощью устройства, содержащего СВЧ-генераторы 1 и 14,: @ерритовый вентиль 2, направленные ответвители

3 и 4 для измерения падающей и отра.женной.мощности, соответственно мик1238006 рополосковые .волноводные переходы

5 8 и 12, перестраиваемые согласующие трансформаторы сопротивлений 6 и 7, согласованную нагрузку 9, отрезки микрополосковой линии 10 и 11, из- мерительную линию 13, индикатор 15.

Измеряемый транзистор 16 питается от, источника 17 через фильтр нижних час тот 18. 1 ил.

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ, s частности к способам измерения полных входного и выxîäíîãî санротивлений СВЧ-транзисторов в режиме большого сигнала.

Онределение сопротивлений транзистора при заданных условиях его работы необходимо дмя паспедующего расчета согласующих цепей транзисторного

СВЧ-генератора или усилителя мощности. Ввиду того, что измерение $-па-, раметров транзистора в режиме большого сигнала затруднено (вследствие необходимости подачи зонднрующего

СВЧ сигнала со стороны высокочастотной нагрузки при измерениях параметров Б, и 8,) а расчет входного и выходного сопротивлений на основе его

4 эквивалентной схемы очень неточен, то прямые измерения входного. и выходного сопротивлений в заданном режиме работы транзистора являются наиболее предпочтительяыми.

Цель изобретения — повышение точности измерения полных сопротивлений

СВЧ-транзисторов эа .счет того, что при.измерении полных входного и выходного сопротивлений СВЧ-транзистора в режиме большого сигнала измеряют сопротивления непосредственно в плоскостях соединения транзистора с входным и выходным СВЧ-трактами и какие-либо расчеты трансформации не требуются; форма .согласующих трансформаторов может быть теперь произвольной, что позволяет более точно настроить транзистор. в реяа м двустороннего согласования; при измерении автоматически учитываются параметры входного и выходного СВЧ-трактов (фактически они всегда имеют КСВн >11 йа чертеже приведена схема для .измерений входного .и выходного сопротивлений .транзистора предлагаемым ,способом.

5 Схема состоит из входного, выходного и измерительного. СВЧ-трактов.

Входной СВЧ-тракт содержит последовательно включенные СВЧ-генератор 1, ферритовый вентиль 2, направленный .

® ответвитель 3 для измерения падающей мощности, .направленнйй ответвитель

4 для измерения отраженной мощности, волноводно-микрополосковый переход

5, перестраиваемый микрополосковый согласующий трансформатор 6 сопротивлений. Выходной СВЧ-тракт содержит последовательно соединенные перестраиваемый микрополосковый согласующий трансформатор 7 сопротивлений, микрополосково-волноводный переход 8, согласованную нагрузку (измеритель мощности) 9.

Измерительный СВЧ тракт содержит отрезок микрополосковой линии 10 и о

11 с поворотом на 90, микрополосково-волноводный переход 12, измерительную линию 13, СВЧ-генератор 14. индикатор 15. Данная схема предназначена для измерения сопротивлений транзистора 16, питаемого от источника 17 напряжений через фильтр 18 нижних частот.

Способ .измерения сопротивлений зак35 лючается в следующем.

Вход транзистора 16 подсоединяют к перестраиваемому мнкрополосковому согласующему .трансформатору 6 сопротивлений входного СВЧ-тракта, а выход

40 транзистора — к перестраиваемому микрополосковому согласующему трансформатору 7 сопротивлений выходного

1238006

ВНИИПИ Заказ 3285/46 Тираж 728

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4.СВЧ-тракта и устанавливают требуемый режим работы, т.е. подают на транзис,тор 16 от источника 17 .необходимые .напряжения питания через фильтр 18 нижних частот и входную мощность фик- З сированной частоты от СВЧ-генератора

1, уровень которой измеряют с помощью направленного ответвителя 3 падающей мощности и измерителя мощности. Затем добиваются режима двустороннего согласования транзистора, подбирая форму согласующих трансформаторов 6 и 7 путем нанесения кусочков фольги из пластичного металла (например, индия. или его сплавов) на микрополосовую линию.Этаформа может быть произвольной,чтозначительно упрощает процесснастройки ипозволяет получить близкий к идеальному режим двустороннего согласования транзистора. - 20

После. этого выключают СВЧ-генератор .1 и напряжения источника 17 питания, транзистор .16 извлекают из тракта и выход согласующего трансформатора 6 входного СВЧ-тракта соединя->> ют с помощью отрезка микрополосковой линии 10 с микрополосково-волноводным переходом 12 измерительного СВЧ-тракта.С помощью измерительной линии 13 измеряют по известной методике выход-30 ное соцротивление входного СВЧ-тракта. Величина, комплексно-сопряженная измеренной, дает значение полного входного сопротивления СВЧ-транзистора. Затем соединяют с помощью отрезка З микрополосковой линии 11 вход согла-. сующего трансформатора 7 выходного

СВЧ-тракта с микрополосково-волноводным переходом 12 измерительного тракта и аналогично измеряют входное соп-qg ротивление выходного СВЧ-тракта. Ве.личина, комплексно-сопряженная измеренной, дает значение полного выходного сопротивления СВЧ-транзистора.

Таким образом, согласно предлагае- мому способу измеряют сопротивления входного и выходного СВЧ-трактов непосредственно в плоскостях их соединения с транзистором. Поэтому не требуется определять размеры согласующих трансформаторов сопротивлений для последующего расчета трансформации как в прототипе, что было связано с дополнительными погрешностями, так как .при обмере согласующего транс- 5 форматора нельзя. учесть неизбежную при подстройке неравномерность толщин полосок, неплотность прилегания подстроечных элементов к подложке и трудно учесть расчетным путем высокочастотные потери. в трансформаторе.

Кроме того, отсутствуют какие-либо ограничения на форму согласующих трансформаторов (в прототипе требовалось, чтобы она могла быть представлена сочетанием прямоугольных отрезков микрополосковых линий). Исходя из указанного повышается точность настройки транзистора в режим двустороннего согласования, что ведет к повышению точности измерений сопротивлений и, кроме того, позволяет пользоваться этим способом измерений в верхней части диапазона СВЧ, где размеры микрополосковых элементов становятся.малыми, а критичность настройки транзистора высокой; упрощается и ускоряется настройка транзистора в режим двустороннего согласования; требования к параметрам (согласованию) элементов входного и выходного

СВЧ-трактов могут быть снижены, вследствие того, что в процессе измерений автоматически учитывается КСВн этих трактов.

Формула изобретения

Способ определения полных входного и выходного сопротивлений СВЧ-траи зисторов, включающий подачу на

СВЧ-транзистор рабочего напряжения и входного СВЧ-сигнала, согласование входного и выходного сопротивлений

СВЧ-транзистора соответственно с выходным сопротивлением входного

СВЧ-тракта и входным сопротивлением выходного СВЧ-тракта и определение величин, комплексно-сопряженных с полным входным и выходным сопротивлениями СВЧ вЂ транзисто при отключенных рабочем напряжении и вхОдном СВЧ-сиг- кале, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют выходное сопротивление входного СВЧ-.тракта и входное сопротивление выходного СВЧ-тракта в местах их соединения с СВЧ-транзистором в его отсутствие и из подученных. входных сопротивлений СВЧ-трактов определяют величины, комплексно-сопряженные с полным входным и выходным сопротивлениями СВЧ-транзистора.