Виаком
телефон
поискпоиск входаккаунт корзинакорзина


на складе в Киеве под заказ

не выполнен вход

 

Новости компании



11.11.2009

ВЧ- и СВЧ-компоненты от компании «M/A-COM Technology Solutions, Inc.»

Эта статья знакомит читателей с продукцией ВЧ- и СВЧ-диапазонов компании M/A-COM Technology Solutions, Inc., в дальнейшем M/A-COM. Автором уделено особое внимание описанию качества, надежности, преимуществ и перспектив использования продукции фирмы M/A-COM в различных системах, в т.ч. для коммерческих, промышленных, космических и военных применений.

Статья в формате PDFЗагрузить в формате PDF (783 kb)

 

M/A-COM — мировой лидер в области производства ВЧ- и СВЧ-компонентов

Компания M/A-COM уже в течение 50 лет является мировым лидером в области производства ВЧ- и СВЧ-компонентов для авиакосмической и оборонной промышленности. Это обусловлено
использованием новейших технологий на основе Si, GaAs, AIGaAs, InGaAs, InP, SiGe и уникальных технологических процессов HMICTM, GMICTM, iHBTTM.

Предлагая недорогие, надежные и эффективные решения, компания выпускает высококачественную продукцию широкого частотного диапазона (вплоть до 100 ГГц), которая соответствует стандартам ISO 9001, ISO 14001, AS 9100 и OS-9000 и обеспечивается высокой научно-технической поддержкой.

Компания M/A-COM имеет огромные производственные мощности и предлагает широкий ассортимент как стандартной продукции, так и продукции под спецзаказ.

По официальной статистике продукция компании M/A-COM составляет 43 % мирового производства радаров, в то время как доля остальных компаний распределяется следующим образом: NXP — 18.7 %; Integra Tech. — 14.6 %; Microsemi — 11.4 %; Triquint — 5.4 %; Eudyna Dev. — 2.6 %; RFMD, Cree— 0.4 %; STM, Freescale, HVVi — 0.1 %; другие — 3.8 %.

 

ВЧ- и СВЧ-продукция M/A-COM и ее применение
  • Продукция M/A-COM находит широкое применение:
    в импульсных радарах высокой мощности различного диапазона:
    • 2 МГц – 1 ГГц — HF, VHF, UHF;
    • 1.2 –1.4 ГГц — L-Band RADAR;
    • 2.7 – 3.5 ГГц — S-Band RADAR.
    Среди новинок компании M/A-COM в этой области можно назвать дискретные компоненты MAPR-002729-170M00, MAPRST2933-100 и модули MAPP-002729-300M00, MAPPST2933-190M;
  • с различными антенными системами:
    • параболической антенной;
    • АФАР (антенна с фазированной антенной решеткой);
    • синтезированной апертурой;
  • в авиационной и космической промышленности (в оборудовании для идентификации (IFF), Mode S, в системах обработки тактической информации (JTIDS) и системах безопасности воздушных полетов (TCAS), в дальномерах (DME), в тактической воздушной навигации (TACAN)).
    Среди новинок можно назвать такие продукты как MAPRST1030-1KS, MAPR-001011-850S00, MAPR-000912-500S00, MAPRST0912-350;
  • в системах связи 1 МГц – 2 ГГц, таких как Land Mobile, Amateur and Marine Two-Way Radio, Military Com Systems, Broadcast TV, Radio, Satellite Com — INMARSAT.

Широкий ассортимент ВЧ- и СВЧ продукции, предлагаемый компанией M/A-COM, приведен в. таблице ниже:

продукция M/A-COM Описание Частотный
диапазон, ГГц
Усилители, приемопередатчики малошумящие усилители (LNA), усилители мощности (PA), широкополосные
усилители в диапазоне частот 50 МГц - 77 ГГц
0.00001-77
Аттенюаторы с параллельным и последовательным цифровым управленим (цифровые
аттенюаторы), с аналоговым управленим (управляемые напряжением)
0-20
Диоды ограничительные, умножительные, смесительные и детекторные, PIN-диоды
для переключателей и аттеюаторов, варикапы
0.001-80
Лазерные
диоды
(Edison NJ)
непрерывного излучения AlGalnP / GaAs Lasers @ 635 & 808nm  
импульсные Pulsed Lasers @ 850, 905 & 1550nm  
спецназначения GalnAsP / InP Communication Lasers & ELED's @ 1310, 1550, 1625 & 1650nm  
оптоволоконная связь PINFET & PIN Amp Receivers @ 850, 1310,1550nm  
Драйверы для управления работой аттенюаторов и переключателей M/A-COM сигналами TTL 2-5
Умножители частоты SMD и под коаксиальное соединение (модули) 0.005-12
Ограничители СВЧ-ограничители, ограничивающие усилители, МШУ со встроенным
ограничителем
1-18
Преобразователи и модуляторы IIQ модуляторы, демодуляторы, смесители, преобразователи, векторные
модуляторы (под коаксиальные соединения, плоские с планарными выводами,
для штыревого монтажа, для SMD монтажа)
0.0005-26
Переключатели монолитные преключатели (HMIC) 0.05-26.5
переключатели на основе последовательно-параллельно включенных кремниевых
и GaAs PIN-диодов
0.05-50
Транзисторы мощные биполярные СВЧ-транзисторы на основе кремния Si, LDMOS, DMOS,
TMOS на основе GaAs, мощные транзисторные модули (Pallet)
0.001-3.5
Генераторы, управляемые напряжением малой потребляемой мощности, с низким значеним фазового шума и высокой
линейностью управления
0.045-13.8
Пассивные
компоненты
ВЧ-трансформаторы сопротивлением 50 и 75 Ом 0.00007-3
делители/сумматоры сопротивлением 50 и 75 Ом 0.0002-18
циркуляторы и вентили одиночные и сдвоенные приборы 0.869-3.6
ответвители широкого ассортимента 0.0002-18
гибридные ответвители предлагаются в конфигурации Magic Tee (1800) Quadrature (900), 0.002-3
направленные ответвители предлагаются сопротивлением 75 Ом , коэффициентом ответвления 6-30 dB 0.002-18
бескорпусные
ВЧ-конденсаторы MNS
для развязки по постоянному току и для смещения ВЧ в схемах управления и фильтрах, ТКЕ не более 200 ppm/C, вносимые потери 0.1dB на частоте 15 ГГц до 15
ВЧ-индуктивности наборы высокодобротных тороидальных катушек индуктивности, предназначенных
для подавления паразитных ВЧ сигналов. Диапазон индуктивностей от 53
до 273 nH, минимальная добротность — 90
0.448-1.44
фильтры/диплексеры в широком ассортименте — ФВЧ, ФНЧ и диплексные для аппаратуры
беспроводной связи, сопротивлением 50 и 75 Ом
0.005-1.99
Керамические корпуса с высокой удельной теплопроводностью и низким уровнем вносимых потерь
для мощных биполярных СВЧ-транзисторов; LDMOS, полевых транзисторов
на основе GaAs, GaN/SiC; СВЧ-диодов/варакторов; фотодиодов, светодиодов,
лазерных диодов, в т.ч. VCSEL, MEMS

 

Транзисторы и мощные транзисторные модули

Компания M/A-COM производит транзисторы на основе кремния (Si) и GaAs для широкого применения, в т.ч. в изделиях для авиакосмической и оборонной промышленности. Они подразделяются на следующие типы:

  • мощные биполярные;
  • полевые (TMOS, LDMOS, DMOS);
  • мощные транзисторные модули (Module, Pallet);
  • мощные транзисторы на основе GaAs.

Основными параметрами для транзисторов являются диапазон частот (МГц), напряжение питания (V), минимальная выходная мощность (W), минимальный коэффициент усиления (dB) и минимальный КПД (%).

Мощные биполярные транзисторы обеспечивают мощность в нагрузке до 850 ватт (см. табл. 2). Они находят соответствующее применение для различных диапазонов частот:

  • 1.5–30 МГц — в усилительных трактах приемо-передатчиков радио и связи, обеспечивают высокую линейность сигнала и высокую мощность;
  • 30–500 МГц — в широкополосных приемо-передатчиках (авиация, ТВ, FM-связь);
  • 1000–1400 МГц — в приемо-передатчиках импульсных радаров и других радионавигационных систем;
  • 1450–1990 МГц — в приемо-передатчиках сотовой связи;
  • 2200–3400 МГц — в усилителях радаров специального назначения.

Мощные транзисторные модули находят широкое применение в ВЧ- и СВЧ-приемо-передатчиках, что значительно сокращает время их проектирования. Они выпускаются однокаскадными или многокаскадными с важной отличительной особенностью — входной и выходной импенданс согласован и составляет 50 Ом во всем рабочем диапазоне частот. Это обеспечивает наименьшее рассогласование в нагрузке, повторяемость, надежность, высокую мощность.

Полевые транзисторы обладают малой паразитной емкостью, минимальным шумом и высокой плотностью мощности, поэтому они находят широкое применение в усилительных каскадах промежуточной и выходной частоты, генераторах, широкополосных усилительных трактах. Безусловно, важное преимущество полевых транзисторов — это высокая тепловая стабильность, что является очень существенным для спецприменений.

Транзисторы на базе GaAs находят широкое применение в микросхемах и модулях на основе MMICs. Образцы продукции M/A-COM можно заказывать уже сейчас. Более детальную информацию о каждом виде продукции M/A-COM (диапазоне частот, корпусах и технических характеристиках) можно найти в каталоге M/A-COM по адресу http://www.macomtech.com/literature/MACOMTECH_PSG.pdf.

 

ВЧ- и СВЧ- монолитные интегральные схемы

Компания M/A-COM предлагает большой выбор монолитных интегральных схем (MMIC) ВЧ и СВЧ. В следующей таблице приведены основные компоненты широкополосных GaAs MMIC усилителей M/A-COM, которые могут поставляться в корпусном и бескорпусном исполнениях, а также в керамических корпусах:


Компоненты монолитных интегральных микросхем GaAs MMICs M/A-COM
Компоненты монолитных интегральных микросхем GaAs MMICs M/A-COM: корпусные (а); бескорпусные (б); керамические (в)

Основные виды мощных транзисторов M/A-COM

наименование диапазон
частот, мГц
напряжение,
V
выходная
мощность,
Pout (W)
усиление,
мин., dB
кпд, мин., % тип корпуса
Биполярные транзисторы
MRF-422 1.5-30 12.5 150 10 40 P208
MRF-428 1.5-30 50 150 13 45 P208
MRF-448 2-30 50 250 12 45 P208
MRF392 100-400 28 125 10 55 P-226
MAPR-00912-500S00 960-215 50 500 9 45 P-94C
MAPR-00101 1-850S00 1025-1150 50 850 - - P94I
PH1090-550S 1030-1090 50 550 7.4 55 P94C
MAPRST2933-100M 2900-3300 36 100 8 38 P-51G
мощные транзисторные модули (HPTM)
MAPM-020512-040C00 20-512 30 40 10 30 Module
PHA4000-2 30-400 27 64 7 35 Module
MAPPST2729-300M 2700-2900 36 300 8.3 40 Pallett
MAPPST2933-190M 2900-3300 36 190 7.5 35 Pallett
LDMOS (LDD MOSFET) транзисторы
MAPL-000817-015CPC 800-1700 25 15 15 50 Ceramic
MAPLST0822-002PP 800-2200 28 2 14 40 Ceramic
MAPLST1617-030CF 1600-1700 26 30 14 40 P-237
DMOS (DD MOSFET) транзисторы
FH2114 30-88 24 75 13 65 P58
DU28200M 30-175 28 60 13 55 P-25
UF28100H 100-500 28 100 10 50 BAL-3
LF2810A 500-1000 28 10 10 50 SS-1D
TMOS (TS MOSFET) транзисторы
MRF157 2-80 50 600 21 45 P-214
MRF151G 2-175 50 300 14 50 P-217
MRF176GV 2-225 50 200 17 55 P-218
MRF141G 2-175 28 300 12 50 P-217
MRF176GU 2-400 50 150 14 50 P-218
обозначения:
DMOS (LDD MOSFET) — Lateral Double Diffused MOSFET;
DMOS (DD MOSFET) — Double Diffused MOSFET;
TMOS (TS MOSFET) — Transverse Structure MOSFET

В США программа MIMIC позволила освоить производство GaAs СВЧ-микросхем с широко развитой инфраструктурой, обеспечивающей разработку материалов, подложек, масок, оборудования, средств измерения, проектирования схем и пр. Этот промышленный потенциал, с одной стороны, стал основой крупного коммерческого рынка СВЧ MMIC, а с другой — стимулировал коренную модернизацию радиоэлектроники в системах вооружения. Наибольшее применение GaAs СВЧ MMIC в военной аппаратуре нашли в АФАР, требующих большое число приемо-передающих модулей.

Применение MMICs на основе GaAs
MMICs на основе GaAs находит широкое применение в различных АФАР: в авиации (а); в кораблестроении (б); в наземных радарах (в)

Важные параметры таких модулей — выходная мощность и КПД, определяющие суммарную излучаемую решеткой мощность и конструктивные возможности отвода тепла. Модуль содержит несколько монолитных схем, в том числе микросхему выходного монолитного усилителя мощности.

Импульсная мощность современной типичной GaAs MMIC приемо-передающего модуля АФАР Х-диапазона (10 ГГц) составляет 10 Вт, средняя — 1–3 Вт [6]. Конструкции АФАР на основе таких модулей ряда зарубежных фирм уже начали внедряться в новейшие системы вооружения.

 

Оптимальные и перспективные решения по применению продукции ВЧ и СВЧ MMIC в военной и авиакосмической промышленности

Долгие годы с начала 20-го века во всем мире основные системы коммерческой, военной и затем космической промышленности применяли изделия электровакуумной промышленности (ЭВП), в т.ч. и в США. На сегодняшний день ЭВП США образуют около 20 компаний. На долю четырех крупнейших из них — Communications and Power Industries, L-3 Communications EDD, Boeing Electron Dynamic и Teledyne Electronic Technologies — приходится примерно 90 % всех продаж ЭВП. По оценкам специалистов, системы ЭВП останутся на вооружении США, по крайней мере, еще 20–30 лет. Но тем не менее большинство аппаратуры тре бует замены или модернизации ряда приборов, в т.ч. и на полупроводниковые и MMICs. К ним добавляются и новые приборы, необходимые для комплектования уже используемых и вновь создаваемых систем: на истребителях (F-15, F-16), беспилотных летательных аппаратах (Predator), бомбардировщиках (В-1В, В-2), ракетах (AMRAAM), комплексах AWACS, системах РЭБ (AN/ALQ-211 SIRFC), ракетных головках самонаведения (РАС-I, -II, -III) и ракетных комплексах ПВО (Patriot).

Необходимо отметить, что новые технологии на основе MMIC в большинстве своем вытесняют электровакуумные приборы, в основном — в областях применения на малых и средних мощностях излучаемых сигналов. Также все большее применение твердотельные полупроводниковые приборы и компоненты находят при решении специализированных задач на больших мощностях в военной и авиакосмической отраслях, гражданской авиации. Полупроводниковая электроника, особенно в последние 10–15 лет, стала играть ведущую роль в сфере разработки и производства СВЧ-компонентов, поэтому многие компании перешли от выпуска дискретных диодов и транзисторов к массовому производству GaAs-микроволнового диапазона монолитных интегральных схем. Годовой объем продаж мирового рынка MMIC на арсениде галлия для телекоммуникационного оборудования оценивается в 2 млрд дол. [1]. Достигнутый уровень технологии MMIC СВЧ позволил вернуться к созданию активных фазированных решеток (АФАР). Это открыло путь к массовому использованию MMIC СВЧ в различных системах вооружений и в свое время послужило толчком к ускоренному развитию за рубежом технологии MMIC СВЧ в радиоэлектронной военной технике. В печати уже появилась информация о переговорах по поводу возможной продажи Индии американских самолетов F/A-18 E/F с радиолокационной станцией APG-79, оснащенной АФАР [3]. Конечно, внедрение технологии АФАР в конкретные системы: для наземных радаров, авиации и флота (рис. 2) зависит от соотношения технических характеристик, стоимости, массы, габаритов, потребляемой мощности и т.п. [4].

Широкое примененние технологии монолитных схем MMICs и других новых технологий в радиолокаци в перспективе позволит разработчикам радиоаппаратуры полностью исключить ламповые СВЧ-передатчики со всеми сопутствующими им проблемами.

Основне компоненты широкополосных GaAs MMIC усилителей M/A-COM

Наименование Назначение Корпус Частота, ГГц Усиление
(Gain,dB typ.)
Коэфф. шума
(NF, dB typ.)
Ток (mA typ.) Напряжение
смещения
(Bias, V)
Входная
мощность
(IIP3, dBm)
Выходная мощность
по уровню
IP3 (OIP3, dBm)
в режиме
насыщения (PSAT,dBm)
дляldB
(PldB, dBm)
MAAM12000 LNA DIE 1.2-1.75 26 1.25 80 5 -2 24 16 14
MAAM12000-A1 LNA CR-3 1.2-1.75 26 1.35 80 5 -2 24 15 14
MAAM37000 LNA DIE 3.5-7.0 17 1.8 75 4 7 24 15 14
MAAM37000-A1 LNA CR-3 (A1),
CR-10 (A1G)
3.5-7.0 17 2.2 75 4 8 25 15 14
MAAM71200 LNA DIE 7.5-12 16.5 2.3 40 4 5.5 22 13 12
MAAM71200-H1 LNA CR-16 7.5-12 16.5 2.7 40 4 5.5 21 12 11
MAAM02350 PA DIE 0.2-3.0 17 3.7 65 6 7 24 15 14
MAAM02350-A2 PA CR-3 0.2-3.0 18 4 65 6 8 24 15 14
MAAM26100-B1 PA CR-2 2.0-6.0 19 - 475 8 20 39 30.5 27
MAAM26100-P1 PA CR-15 2.0-6.0 20 - 475 8 21 40 30.5 28
MAAM26100 PA DIE 2.0-6.5 19 - 475 8 20 39 30.5 28
MAAM28000 PA DIE 2.0-8.0 18 4.5 60 10 8 24 15 14
MAAM28000-A1 PA CR-3 (A1),
CR-10 (A1G)
2.0-8.0 17 5.5 70 10 7 24 15 14
MAAM71100 PA DIE 7.0-11.0 18 - 750 8 20 38 31 28
Обозначения:
LNA — малошумящий широкополосный усилитель (Low Nise Amplifier);
PA — усилитель мощности (Power Amplifier);
DIE — бескорпусной

Компания M/A-COM сообщила об освоении серийного выпуска для АФАР MMIC GaAs монолитного усилителя 10 ГГц диапазона с КПД 30 %, полосой 30 % и выходной мощностью 20 Вт, что вдвое превышает достигнутый ранее уровень выходной мощности [5]. ВЧ- и СВЧ-продукция компании M/A-COM оптимальна и подходит для применения как при разработках новейших изделий, так и при модернизации существующего парка ВЧ- и СВЧ-техники как гражданского, так и специального применения.

Информацию о других применениях продукции M/A-COM можно найти в каталоге компании по адресу http:// www.macomtech.com/literature/MACOMTECH_PSG.pdf. В нем также представлены блок-схемы и блок-диаграммы, показывающие варианты оптимального применения компонентов M/A-COM в различных системах и устройствах.

Приобрести продукцию компании M/A-COM, получить техническую поддержку и образцы можно в компании ООО "Виаком":
тел.: (044) 507-02-02, http://www.biakom.com/hfuhf/production/devices/, http://www.biakom.com/hfuhf/documents/

Литература:
1. Microwave Journal, 2006, v.49, № 6, p.22.
2. www.macomtech.com/
3. Aviation Week and Space Technology, 2005, № 8.
4. Military Microwaves Supplement, June 2006.
5. Electronics EEXPRESS, March 2006.
6. Журнал «ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес» Выпуск № 2/2007, И. Викулов, Н.Кичаева «Технология GaAs-монолитных схем СВЧ в зарубежной военной технике»




 
изготовление печатных плат | плис altera | микроконтроллеры atmel | магазин электронные компоненты | разъёмы amphenol | трансформаторы hahn | okw | tyco | vicor | marquardt | инструмент pro'skit