Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1984/M19840419Elc041.shtml

Снижение шумов малошумящих усилителей

УДК 621.375.4.029.64:[629.783:621.39]

Терри Фелдт (Terry Feldt)
Редактор по технике связи и СВЧ

Terry Feldt. Industry pushes for lower noise LNAs, pp.114,116.

Ведущим поставщиком арсенид-галлиевых кристаллов дня земных станций приема сигналов спутникового телевещания является фирма NEC, но конкуренты ее в США и Европе также следят за развитием данного рынка.

Возможно, недалек тот день, когда миллионы крыш окажутся усеянными небольшими антеннами для приема сигналов непосредственного телевещания (НТВ) со спутников. В конечном счете это может предвещать образование рынка сбыта малошумящих приемников для приема 12-ГГц сигналов НТВ с общим объемом продаж в сотни миллионов долларов. Японская фирма NEC Corp. первой поняла потенциальные возможности этого рынка, и на данный момент почти весь рынок принадлежит ей.

Первостепенное значение стоимости. Для приемника бытового назначения исключительно важна низкая цена, поэтому разработчики не могут воспользоваться крупными антеннами и таким путем улучшить характеристики приемной станции. Кроме того, крупные зеркальные антенны непригодны для установки на крышах из-за больших ветровых нагрузок. Гораздо выгоднее улучшить параметры, снижая коэффициент шума приемника (важного параметра любой линии связи) и тем самым повышая устойчивость линии к воздействиям помех и федингов.

Отделение СВЧ и спутниковой связи фирмы NEC (Иокогама, Япония) стремится выжать каждый децибел из каждого доллара, расходуемого на изготовление станции. Как сообщил Кадзунори Ханда, один из ведущих инженеров в отделе разработки, предназначенные для малошу-мящих усилителей (МШУ) арсенид-галлиевые полевые транзисторы, используемые в малошумящих преобразователях (МШП), дадут значительный выигрыш по сравнению с более распространенными параметрическими усилителями, в особенности на повышенных частотах данного применения.

В настоящее время фирма NEC выпускает и продолжает разрабатывать параметрические усилители и усилители с термоэлектрическим охлаждением, а также неохлаждае-мые усилители на полевых транзисторах из GaAs, которые, по словам Ханды, могут привести к снижению стоимости, размеров и уменьшению необходимого обслуживания.

В докладе, представленном на конференции по спутниковым системам связи Американского института аэронавтики и астронавтики (Орландо, шт.Флорида), Ханда и его соавторы сделали прогноз, согласно которому новые МШУ на неохлаждаемых арсенид-галлиевых полевых транзисторах будут по своим шумовым характеристикам вплоть до 1987г. превосходит параметрические и термоэлектрические охлаждаемые МШУ (см. рисунок).

Прогнозы. Шумовые температуры малошумящих усилителей будут снижаться, в особенности это относится к неохлаждаемым МШУ на арсенид-галлиевых. полевых тр
Прогнозы. Шумовые температуры малошумящих усилителей будут снижаться, в особенности это относится к неохлаждаемым МШУ на арсенид-галлиевых. полевых транзисторах, которые находят применение в домашних станциях для НТВ в диапазоне 12 ГГц и в установках только для телевизионного приема з диапазоне 4 ГГц.

Для земных станций такого типа, как ТВ-приемники, низкая стоимость исключительно важна, поэтому, как говорит Ханда, нерегулируемые и неохлаждаемые МШУ на арсенид-галлиевых полевых транзисторах представляются естественным решением. Работы по GaAs-усилителям продолжаются, и полупроводниковое предприятие фирмы NEC в Кавасаки поставляет опытные полевые транзисторы для использования в опытных образцах, собираемых в Иокогаме. Дальнейшим пунктом программы работ исследователей фирмы NEC стоят экспериментальные алюминиевые арсенид-галлиевые транзисторы, благодаря которым фирма надеется улучшить шумовые характеристики следующего поколения МШУ.

Конечно, поисками дешевых ма-лошумящих компонентов занимается не только фирма NEC. Во Франции образец однокристального арсенид-галлиевого приемника был продемонстрирован лабораторией электроники и прикладной физики (LEP), входящей в объединение Philips1{Электроника, 1984, №5, «Электроника за рубежом»}. В Великобритании фирма Plessey Research Ltd. (Касуэлл, граф. Нортгемптоншир) разрабатывает для тех же применений набор из трех ИС — МШУ, смесителя и генератора. Рей Пенд-желли, управляющий фирмой Plessey по арсенид-галлиевым ИС, поясняет, что эти ИС поступят в продажу в конце 1986г. Фирма Plessey разделила кристалл на части, чтобы оптимизировать каждую его секцию на получение низкого уровня шумов. Суммарный шум этого набора ИС характеризуется величиной 3 дБ.

В США объединение Satellite Communications Group (Милпитас, шт.Калифорния) фирмы Avantec Inc. пока не выпустило в продажу малошумящие компоненты 12-ГГц диапазона, но, как говорит Уильям Леду, управляющий маркетингом продукции, оно движется в этом направлении. Для коммерческих применений у этой фирмы есть сейчас мало-шумящие понижающие преобразователи 12-ГГц диапазона с шумовой температурой 225—285К, но фирма не намерена заранее сообщать шумовые параметры ее экспериментальных МШП, предназначенных для бытовых приемников.

Фактически Леду доволен успешным применением арсенид-галлиевого МШП С-диапазона фирмы Avantek в приемных ТВ-установках. Сейчас в США примерно 5—7 тыс. агентов занимаются монтажом соответствующей аппаратуры в домах и дворах. Число таких установок в одном лишь 1984г., согласно плана, составит 0,5—0,7 млн. единиц. И хотя ранее фирме Avantek не удалось стать поставщиком аппаратуры НТВ, будет вполне естественным, если эта фирма, обладающая 10-летним опытом в области арсенид-галлиевых полевых транзисторов, захватит значительную часть данного рынка сбыта. Ведутся передачи. Первой начала передачи НТВ в ноябре 1983г. фирма United Satellite Communications Inc. (Нью-Йорк). Поскольку на орбите пока нет спутника, который работал бы в отведенном для непосредственного телевизионного вещания диапазоне (12,2—12,7 ГГц), фирма United Satellite, как и все другие ведущие передачи НТВ-фирмы, использует соседний диапазон от 11,7 до 12,2 ГГц.

Отделение Satellite Systems (Торонто, пров.Онтарио) фирмы General Instrument вышло победителем в конкурсе на получение исключительного контракта, согласно которому она в течение пяти лет поставит фирме United Satellite 1 млн. домашних приемных станций. В 1982г. это отделение, чтобы выполнить требования контракта, начало поиски малошумящих преобразователей с максимальным коэффициентом шума 3,2 дБ (шумовая температура 316°). Как говорит инженер по СВЧ-системам Джон Макклеллен, в то время лишь в Японии можно было найти фирму, которая была бы в состоянии удовлетворить наши требования по размеру поставок, параметрам и стоимости нужных изделий. Коэффициент шума 3,2 дБ был в то время результатом применения самой современной технологии.

В небольших количествах нужные малошумящие преобразователи могли поставлять многие фирмы, но лишь в Японии можно было договориться о поставках качественных изделий такого рода в больших количествах. В итоге фирма GI выбрала в качестве поставщиков трех изготовителей. DX Antenna Co. (Кобе), Matsushita Electric Industrial Co. (Осака) и Alps Electric Co. (Токио). Но так как малошумящие компоненты этим фирмам поставляет компания NEC, именно она «и является реальным победителем в этой борьбе», добавил Макклеллен.

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 57, No.08 (689), 1984г - пер. с англ. М.: Мир, 1984, стр.73

Electronics Vol.57 No.08 April 19, 1984 A McGraw-Hill Publication

Terry Feldt. Industry pushes for lower noise LNAs, pp.114,116.

Раздел: СООБЩЕНИЯ

Тема:     Вещание со спутников





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:55 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/Archiv/Elc1984/M19840419Elc041.shtml