Электроника. Ч.1: Письменные лекции. Антонов О.Г - 52 стр.

UptoLike

52
с увеличением используемой частоты, поэтому каналы связи в СВЧ и оптиче-
ском диапазонах обладают большой информационной емкостью.
Телевизионное вещание ведется в настоящее время в метровом и деци-
метровом диапазонах волн. Дециметровый диапазон позволяет разместить
большое число каналов, уменьшить взаимное влияние близко расположенных
передатчиков вследствие повышенного затухания дециметровых волн и полу-
чить высокое качество принимаемого изображения за счет незначительного
влияния индустриальных помех.
Диапазон миллиметровых волн позволяет создавать многоканальные
волноводные линии связи с очень широкой полосой частот, в которой можно
разместить несколько сотен тысяч телефонных каналов. Миллиметровые волны
найдут применение в совершенно новой области космической связи переда-
че сигналов со спутника на спутник в линии международной связи, содержащей
несколько спутников.
6.2. Биполярные транзисторы СВЧ
Граничная частота. Частотные свойства транзисторов зависят от гра-
ничной частоты f
гр
,
которая связана с временем задержки сигнала τ от эмит-
тера до коллектора: f
гр
= 1/2πτ. Время задержки τ = τ
э.п
+ τ
б
+ τ
к.п
+τ
к
, где τ
э.п
время зарядки емкости эмиттерного перехода; τ
б
время пролета носителей за-
ряда через базовую область;
τ
к.п
время задержки в коллекторном переходе;
τ
к
время заряда емкости коллекторного перехода.
При уменьшении ширины базовой области до 0,1 мкм можно снизить ве-
личину τ
б
до единиц пикосекунд [3]. В этом случае на граничную частоту будут
влиять в основном τ
э.п
и τ
к.п
, которые равны примерно 10 пс. Дальнейшее уве-
личение граничной частоты требует сужения коллекторного перехода, что при-
водит к падению выходной мощности и опасности пробоя.
Можно показать, что граничная частота и пробивное напряжение связаны
соотношением: f
гр
U
проб
200 ГГц
В. [3]. Основными параметрами для этих
транзисторов будут рабочая частота, коэффициент усиления по мощности, вы-
ходная мощность, КПД и коэффициент шума. При этом коэффициент шума ва-
жен только для маломощных (малошумящих) транзисторов, а КПД для мощ-
ных СВЧ транзисторов.
На граничной частоте f
гр
, при которой коэффициент передачи по току в
схеме с общим эмиттером равен единице, имеется еще значительное усиление
по мощности. Поэтому дополнительно используется характеристическая часто-
та f
max
максимальная частота генерации, на которой коэффициент усиления
по мощности равен единице: ,Crff
кБгрmax
= πα 8
0
где r
Б
объемное со-
противление базы; C
к
емкость коллекторного перехода; α
0
коэффициент пе-
редачи тока эмиттера (h
21Б
).