Краткие характеристики импортных полупроводниковых диодов

Высокочастотные диоды входят в группу полупроводниковых диодов, которые предназначены для обработки ВЧ сигналов на частотах до 1000 МГц.
На таких частотах могут работать только диоды с малой ёмкостью перехода (не более 1-2 пФ). Поэтому в качестве высокочастотных в большинстве случаев используют точечные диоды. Поскольку высокочастотные диоды могут хорошо работать и на низких частотах, т.е. в широком диапазоне частот, их называют также универсальными.
Существуют 2 разновидности высокочастотных диодов:
1 – детекторные ВЧ диоды, которые выделяют НЧ сигнал из модулированного.
2 – смесительные ВЧ диоды, которые предназначены для перемножения двух ВЧ сигналов.

Условные обозначения электрических параметров высокочастотных диодов:

Uоб / Uимп — максимально допустимое постоянное (Uоб) или импульсное (Uимп) обратное напряжение на диоде.

Iпр / Iимп — максимально допустимый постоянный (Iпр) или импульсный (Iимп) прямой ток через диод.
Uпр / Iпр — максимальное падение напряжения (Uпр) на диоде при заданном прямом токе (Iпр) через него.
Cд / Uд — ёмкость диода (Cд) и напряжение на диоде (Uд), при котором она измеряется.
Io(25) / Ioм — обратный ток диода при предельном обратном напряжении. Приводится для температуры +25 (Iо(25)) и максимальной рабочей температуры (Iом).
Fmax — максимальная рабочая частота диода.

Диод	Uоб/Uимп    В/В	Iпр/Iимп   мА/мА	Uпр/Iпр    В/мА	Cд/Uд   пф/В	Io(25)/Ioм  мкА/мкА	Fmax  МГц	Кор- пус
2Д401А 2Д401Б 2Д401В	75/   75/  100/	30/90   30/90   30/90	1. 0/5  1.0/5  1.2/5	1.0/5 1.0/5 1.0/5	5/100    5/100    5/100	100  100  100	23  23  23
ГД402А ГД402Б	15/   15/	30/100   30/100	0.45/15  —	0.8/5 0.5/5	100/  100/		1   1
ГД403А	5/	5/					23
ГД404АР	3/	20/	0. 4/10				24
КД407А	24/24	50/500	1.0/50	1.0/5	0.5/10		1
2ДС408А1 2ДС408Б1 2ДС408В1 2ДС408Г1	12/12   12/12   12/12   12/12	10/100   10/100   10/100   10/100	0.83/0.1 0.83/0.1 0.83/0.1 0.83/0.1	1.3/.5 1.3/.5 1.3/.5 1.3/.5	0.01/ 0.01/ 0.01/  0.1/		12  12  12  12
КД409А КД409Б КД409В КД409А9 КД409Б9	24/   40/   24/   40/40   40/40	50/500   50/500   50/500  100/500   50/500	1. 0/50  1.0/50  1.0/50  1.0/50  1.0/50	2/15 1.5/20   2/15 1.5/20 1.5/15	0.5/10  0.5/10  0.5/10  0.5/10  0.5/10	— 1000 1000  — 1000	30  30  30  55  55
КД410А КД410Б	/1000     /600	50/   50/	2.0/50  2.0/50		3 мА/5 мА 3 мА/5 мА	0.02 0.02	31  31
КД411АМ КД411БМ КД411ВМ КД411ГМ КД411ДМ КД411ЕМ КД411НМ	/700     /750     /600     /500     /550     /300     /800	2А/100А   2А/100А   2А/100А   2А/100А   2А/   2А/   2А/	1. 4/1 А  1.4/1 А  1.4/1 А  2.0/1 А  1.4/1 А  1.4/1 А  1.4/1 А		300/700  300/700  300/700  300/700   10/   10/    1/		5   5   5   5   5   5   5
КД412А КД412Б КД412В КД412Г	1000/1000  800/800  600/600  400/	10А/20А  10А/20А  10А/20А  10А/20А	2.0/10 А  2.0/10 А  2.0/10 А  2.0/10 А		100/2000  100/2000  100/2000  100/		8   8   8   8
КД413А КД413Б	24/   24/	20/20   20/20	1. 0/20  1.0/20	0.7/0 0.7/0			13  13
КДС414А1 КДС414Б1 КДС414В1	20/30   20/30   20/30	10/20   10/20   10/20	0.75/1 0.75/1 0.75/1	3/0   3/0   3/0	0.01/ — —
КДС415А1 КДС415Б1 КДС415В1	20/30   20/30   20/30	10/20   10/20   10/20	0.75/1 0.75/1 0.75/1	3/0   3/0   3/0	0.01/ — —
КД416А КД416Б	400/400  200/200	0. 3/15 А  0.3/15 А	3/15А —	25/400  25/400	500/  500/		5   5
КД417А	24/	20/	1/20	0.4/1
2Д419А 2Д419Б 2Д419В 2Д419Г 2Д419Д	15/   30/   50/   15/   10/	10/   10/   10/   10/   10/	0.15/0.1  0.4/1  0.4/1  0.5/1  0.4/1	1.5/0 1.5/0 1.5/0   2/0 1.5/0	10/   10/   10/   10/   10/	400  400  400  400  400	13  13  13  13  13
2Д420А	24/35	50/500	1. 0/50	1.0/0	1/		1
КД421А		5/	0.65/1	0.4/0			56
2Д422А 2Д422Б	1.5/  1.5/	5/    5/	0.35/5 0.35/5		70/   70/
2Д423А 2Д423Б	1000/2000  800/1600	/400     /400	3/20    3/20		1500/ 1500/		48  48
КД424А КД424В КД424Г	250/250  200/200  150/150	350/2000  350/2000  350/2000	1. 1/300  1.1/300  1.1/300	10/0  10/0  10/0	0.1/10  0.1/10  0.1/10		33  33  33
АД425А АД425Б	600/600  400/400		2/2000    2/2000		2000 2000		8   8
КД427А КД427Б КД427В КД427Г КД427Д	/750     /650     /550     /350     /150	1000/8000 1000/8000 1000/8000 1000/8000 1000/8000	1.4/1000  1.4/1000  1.4/1000  1.4/1000  1.4/1000			30   30   30   30   30	1   1   1   1   1

ГД402, КД407, КД427	КД411, КД416	2Д123-91
2ДС408	2Д419	2Д401, ГД403
ГД404	КД409А-В	КД410
КД424	2Д423	КД409А9-Б9
КД421

 

Пассивный индикатор электромагнитного высокочастотного поля

При минимуме деталей и отсутствии активных компонентов он показывает действительно уровень поля, а не возможные неполадки своей электронной схемы.

Главным элементом для изготовления индикатора высокочастотного излучения является сверхвысокочастотный детекторный диод. В качестве такого диода могут быть применены старые (скорее всего точечные) СВЧ диоды типа Д405, Д602 или подобные, СВЧ детекторные диоды Шотки КА202— КА207, импортные детекторные СВЧ диоды. В крайнем случае, для пробы можно взять германиевый диод вроде Д311, но его рабочая частота не превысит 100 МГц.

Главным отличием детекторного диода является то, что прямая ветвь его вольтамперной характеристики начинает подниматься почти сразу от 0 В.

Внимание. Ни в коем случае не следует измерять СВЧ диоды тестером.

 

 

Рис. 4.6. Индикаторы поля: а — принципиальная схема пассивного индикатора поля; б—принципиальная схема индикатор поля со звуковой индикацией; в — принципиальная схема простого УВЧ для индикатора поля; г—принципиальная схема широкополосный стабильный УВЧ для индикатора поля

Любознательные, не имеющие характериографа, могут снять характеристику диода вручную с использованием вольтметра и миллиамперметра, подавая на диод прямое напряжение с шагом 0,05 В и ограничивая постоянный ток через него величиной не более 0,5 мА.

Когда диод найден, можно приступать к йзготовлению индикатора. Собственно, самим индикатором выступает стрелочный микроамперметр РА1 с пределом измерения тока 30—50 мкА. Кремниевые диоды VD1, VD2 защищают детектор и индикатор от перегрузки.

Антенной WA1 могут служить проволочные «усы» из медного провода диаметром 1—2 мм длиной по 200—300 мм или две телескопические антенны. Для большей чувствительности индикатора длина антенны должна быть близка к полуволне измеряемого излучения.

С помощью пассивного индикатора поля удобно исследовать поведение передатчиков, оценивать диаграммы направленности антенн, но для обследования помещений пассивный индикатор неудобен. Он имеет невысокую чувствительность, размахивая таким индикатором, поэтому затруднительно увидеть изменение положения стрелки прибора, да и сам высокочувствительный стрелочный микроамперметр очень не любит сотрясений и ударов.

Для удобства применения приходится окружать СВЧ детектор электронной схемой (рис. 4. 6, б). Схема осуществляет световую и звуковую индикацию уровня напряженности поля.

Изменение напряженности поля можно оценивать по частоте следования звуковых сигналов длительностью 0,2 мс и частотой около 1 кГц или вспышек светодиода VD4.

Количество сигналов меняется от одного за десятки секунд до непрерывного тона при большом уровне сигнала. Звуковая индикация позволяющая оценивать текущий уровень ВЧ излучения и регулятор чувствительности позволяют быстро и эффективно локализовать источник радиоизлучения.

Первый ОУ DA1.1 является неинвертирующим усилителем постоянного тока, величина усиления которого регулируется резистором R3, совмещенным с выключателем. Следующие два каскада на DA 1.2, DA1.3 построены по однотипной схеме управляемого мультивибратора на ОУ. Повторитель на DA1.4 служит формирователем уровня «земли». На DA1.3 собран мультивибратор, управляемый напряжением высокого уровня, его частота около 1000 Гц. Звуковой мультивибратор запускается от генератора управляемого напряжением, выполненного на DA1. 2.

Положительные импульсы генератора не зависят от уровня входного сигнала, их длительность около 0,2 с задает цепочка R8, СЗ. Длительность пауз между импульсами зависит от скорости разряда СЗ через транзистор VT1 и резистор R6. А проводимость транзистора VT1 в свою очередь зависит от входного ВЧ напряжения выпрямленного детектором VD1 и увеличенного усилителем постоянного тока на DA1.1. В качестве DA1 используется счетверенный операционный усилитель с диапазоном входных сигналов, включающим нулевое входное напряжение.

Если чувствительность индикатора покажется недостаточной, то перед VD1 можно включить широкополосный высокочастотный усилитель выполненный по схеме приведенной на рис. 4.6, в или рис. 4.6, г.

Чтобы широкополосный УВЧ не возбуждался и имел равномерную частотную характеристику, он должен быть выполнен с соблюдением требований конструирования высокочастотных устройств.

Совет. Транзисторы для УВЧ желательно брать с граничной частотой не менее 4 ГГц.

Прибор снабжен телескопической антенной WA1 и питается от девятивольтовой батареи. Переменным резистором R3, совмещенным с выключателем питания SA1, регулируют чувствительность прибора. Его выставляют таким образом, чтобы увеличение уровня напряженности поля вызывало наиболее резкое изменение частоты следования импульсов индикации.

Литература: Корякин-Черняк С. Л. Как собрать шпионские штучки своими руками.

Сравнение 6-ти диодных и 6-транзисторных смесителей на основе анализа и измерений

Наша цель — сделать обзор полупроводниковых смесителей, разработанных для хороших характеристик больших сигналов. Было проведено сравнение двенадцати различных смесителей, использующих p-n-диоды, биполярные транзисторы и/или полевые транзисторы с переходом. Основным аспектом сравнения является точка пересечения третьего порядка (IP3), и были рассмотрены как анализ схемы, так и результаты измерений. IP3 был проанализирован программой AWR (NI AWR Design Environment) и измерен двухтональным тестом (Keysight Technologies). Мы предлагаем три способа улучшения производительности больших сигналов: применение дуплексера на РЧ-порте, уменьшение постоянных токов и использование области входной РЧ-мощности с бесконечным IP3. В дополнение к этому наш вклад — это несколько модификаций существующих микшеров и новая схема микшера (как показано на рисунках). Широко распространено мнение, что наклон произведения интермодуляции третьего порядка в зависимости от входной мощности всегда больше, чем у произведения первого порядка. Однако измерения и анализ показали (как показано на рисунках), что две линии могут быть параллельны в широком диапазоне входной мощности, что приводит к бесконечному IP3. Знание микшера может быть полезно широкому кругу читателей, потому что почти каждое радио содержит по крайней мере один микшер.

1. Введение

За последнее десятилетие исследования миксеров достигли точки затишья. Пришло время оглянуться назад и сделать обзор. Это основная цель нашей газеты. Смеситель представляет собой трехпортовое устройство, имеющее два входа (ВЧ и гетеродин, радиочастота и гетеродин соответственно) и один выход (ПЧ, промежуточная частота). Он используется, например, для преобразования ВЧ-сигнала (который может иметь переменную частоту) в фиксированную ПЧ, поскольку на фиксированной частоте фильтрация проще. В этой статье мы используем фиксированный RF. На портах ВЧ и гетеродина применяются периодические возбуждения с основной угловой частотой и , соответственно, а нас интересуют сигналы ПЧ при . Это полезные сигналы ПЧ или продукты первого порядка. Интермодуляционные продукты более высокого порядка также присутствуют в порту ПЧ, и среди них продукты третьего порядка являются наиболее мешающими, потому что, если и находятся близко друг к другу, то интермодуляционные продукты третьего порядка на и также находятся рядом с полезными сигналами. .

Эффект смешения (умножение во временной области РЧ-сигнала на гетеродинный сигнал) является результатом нелинейности и/или временной дисперсии. Его можно смоделировать с помощью неизменных во времени нелинейных и/или изменяющихся во времени линейных элементов схемы, в зависимости от того, является ли сигнал гетеродина синусоидой или квадратом. И то, и другое можно рассматривать с помощью анализа Фурье [1]. Большая разница между ними заключается в том, что неизменный во времени нелинейный элемент схемы всегда создает интермодуляцию, а изменяющийся во времени линейный элемент схемы никогда этого не делает. По этой причине для достижения низкой интермодуляции целесообразно применять прямоугольный гетеродинный сигнал или синусоиду высокой амплитуды. Причина в том, что для прямоугольного сигнала гетеродина полупроводник будет (почти) вносить свой вклад в качестве изменяющегося во времени элемента и не будет создавать интермодуляции, и то же самое происходит в случае большого синусоидального гетеродина. Простейшим линейным элементом линейной цепи, изменяющимся во времени, является идеальный ключ. Практическая ситуация обычно такова, что присутствуют как нелинейные, так и изменяющиеся во времени эффекты, которые трудно различить.

Точка пересечения третьего порядка IP3 — это уровень мощности, при котором прямые линии, соответствующие кривым выходной мощности ПЧ первого и третьего порядка в зависимости от входной мощности ВЧ, пересекаются друг с другом. При условии, что наклон произведения ПЧ третьего порядка в зависимости от входной ВЧ мощности в три раза больше, чем наклон произведения первого порядка, чем выше IP3, тем меньше помехи, вызванные интермодуляцией третьего порядка. IIP3 и OIP3 являются входной и выходной точками пересечения третьего порядка соответственно. Их отличие заключается в потерях преобразования.

Другой важной характеристикой микшера является точка компрессии 1 дБ. Это входная ВЧ-мощность, когда кривая зависимости ПЧ от ВЧ первого порядка насыщается на 1 дБ.

В этой статье мы сравниваем двенадцать различных конфигураций смесителей: смеситель с двумя диодами [2], кольцевой диодный смеситель [3], тройной балансный смеситель с диодами [4], смеситель типа выпрямителя [5], полуН-смеситель с диодами (наш вклад), полный Н-смеситель с диодами [6], четырехквадрантный умножитель [7], модифицированный нами, полуН-смеситель [8], русская версия [6] полуН-смесителя модифицированный нами, оригинальный полный H-смеситель [6], упрощенный нами полный H-смеситель и кольцевой смеситель на полевых транзисторах [9]. ]. Мы исключили из сравнения версию тройного балансного смесителя [10] с трансформатором линии передачи, поскольку при анализе он не вел себя как тройной балансный смеситель. Основным аспектом сравнения является IP3, но мы также учитываем потери при преобразовании и изоляцию гетеродина в радиочастоту и гетеродина в ПЧ.

В разделе 2 получена качественная теория работы с использованием переключателей. В разделе 3 сравниваются результаты анализа больших сигналов. Для анализа больших сигналов мы используем метод гармонического баланса [12]. Измерения включены в раздел 4. Здесь мы применяем двухтональный тест [13]. В разделе 5 были получены три способа улучшения характеристик больших сигналов; однако эти знания еще не опубликованы: применение дуплексера на РЧ-порте, уменьшение постоянных токов и использование РЧ-диапазона с бесконечным IP3 [14].

В последнее время появилось много прекрасных статей о смесителях (например, [15, 16]). Разница между этими статьями и этой заключается в том, что мы намерены предоставить обзор, основанный на согласовании результатов анализа и измерений. Поэтому все смесители анализируются, строятся и измеряются в одних и тех же условиях; см. разделы 3 и 4.

Это подготовительная работа по проектированию микроволновых смесителей. Наша концепция состоит в том, чтобы сначала проверить характеристики больших сигналов на частоте в несколько МГц, как это было сделано здесь, а затем перейти к конструкции микроволнового смесителя в более поздней публикации. На этом шаге исследования характеристик больших сигналов и частотной зависимости были несколько разделены.

Для понимания схем необходимы базовые знания программы анализа AWR [17].

Этот документ представляет унифицированную терминологию в названиях микшеров, имеет учебную ценность, поскольку содержит обзор таких микшеров, которые редко используются или не так широко известны, и включает новинки, такие как наши модификации известных топологий микшеров и новую схему микшера, которая содержит доказательство с помощью анализа и измерений в соответствии с тем, что IP3 может быть бесконечным, и метод создания области входной мощности RF с бесконечным IP3 [14].

2. Качественная теория работы

В этом разделе мы идеализируем работу схемы, по возможности заменяя полупроводники переключателями. С этой точки зрения работа всех микшеров основана на том, что на порт ПЧ поступает ВЧ-сигнал с изменением полярности в темпе гетеродинного сигнала. Как мы видим, первый смеситель является исключением. Обратите внимание, что для качественной теории работы всегда предполагается, что ВЧ-сигнал пренебрежимо мал по сравнению с гетеродинным сигналом. Нумерация портов одинакова для всех микшеров: порты 1, 2 и 3 являются портами RF, LO и IF соответственно.

Схемы первого микшера показаны на рисунке 1.

Все схемы импортированы из AWR. ВЧ-вход представляет собой двухтональное возбуждение на частоте 4 МГц, разность частот составляет 1 кГц, сигнал гетеродина — на частоте 5 МГц, и мы ищем продукты интермодуляции около 9 МГц на порте ПЧ (здесь можно выбирать произвольные частоты в диапазоне нескольких МГц). . Здесь РЧ-мощность изменяется от -60 до 30 дБм на 5 дБм. Если ВЧ-сигнал мал, то для положительного и отрицательного полупериодов гетеродинного сигнала оба диода соответственно открыты или закорочены. Для положительного полупериода порт IF не подключен. Для отрицательного полупериода RF-порт подключается к IF-порту через трансформатор. Поскольку используется только половина периода гетеродина, потери при преобразовании высоки.

Для диодно-кольцевого смесителя (рис. 2), если ВЧ-сигнал мал, то для положительного полупериода гетеродинного сигнала открыты два нижних диода, а для отрицательного полупериода — два верхних. Следовательно, ВЧ-сигнал появляется в нижней левой или верхней левой обмотке ПЧ-трансформатора соответственно. Так как эти обмотки соединены встречно друг к другу, полярность ВЧ-сигнала меняется на правой обмотке по ходу гетеродинного сигнала.

Если мы сравним рисунки 1 и 2, то увидим, что диодный кольцевой смеситель может быть построен с использованием двух двухдиодных смесителей, при этом тщательно добавляя их выходные сигналы ПЧ. Напротив, в смесителе с 2 диодами используются оба полупериода гетеродина; таким образом, потери преобразования намного меньше, чем у двухдиодного смесителя.

На рисунке 3 в течение положительного полупериода гетеродина, а также проведения верхнего и нижнего счетверенных сигналов ВЧ-сигнал подключается через трансформаторы к преобразователю ПЧ. В другой половине периода гетеродина оставшиеся диоды будут проводить и менять полярность ВЧ на трансформаторе ПЧ.

Рисунки 1, 2 и 3 диоды были подключены так, как катод был подключен к аноду. Смеситель на рис. 4 принципиально отличается. Взаимное соединение диодов в четверке аналогично выпрямителю; по этой причине он известен как смеситель выпрямительного типа. Для положительного полупериода гетеродина все четыре правых диода включены, а остальные четыре выключены. Через включенные диоды заземляется нижняя правая обмотка трансформатора ПЧ; таким образом, ток от ВЧ-входа течет, индуцируя напряжение в обмотке наверху, которая подключена к ПЧ-выходу. В другой полупериод ток течет по обмотке слева внизу, которая подключена в противоположном направлении по сравнению со средней обмоткой. Таким образом, на порте ПЧ ВЧ-сигнал будет присутствовать с противоположной полярностью в каждом полупериоде гетеродина.

Роль резисторов заключается в ограничении постоянного тока, в то время как конденсаторы обеспечивают высокие переменные токи. Роль разделения гетеродинных трансформаторов заключается в том, что диодные четверки не могут взаимодействовать через магнитное поле, а только через напряжения и токи.

На рис. 5 показан наш вклад, так называемый смеситель половинной высоты с диодами. Название половины Н происходит от прописной буквы Н. Половина буквы ниже горизонтальной оси симметрии удалена, а в вертикальных ответвлениях трехобмоточные трансформаторы полного Н на рис. 6 заменены на двухобмоточные.

Диоды включаются попеременно. Таким образом, во вторичной обмотке трансформатора в середине либо левая, либо правая часть соединяет ВЧ-сигнал с портом ПЧ с противоположными полярностями.

На рис. 6 в темпе гетеродинного сигнала открыты либо и, либо и диоды. Таким образом, направление сигнала RF изменяется в порту IF в темпе сигнала LO.

На рисунках 7(a) и 7(b) показан хорошо известный четырехквадрантный умножитель. Переключатели и усилители гетеродина были реализованы на jFET и BJT соответственно. Так как линейность обоих каскадов высока, достигаются очень хорошие свойства больших сигналов, как показано в таблице 1.

На рис. 8(а) в положительный полупериод гетеродина верхняя правая обмотка правого трансформатора заземлена, а в другой полупериод заземлена нижняя правая обмотка. Таким образом, напряжение, индуцируемое в обмотке слева, пропорционально ВЧ напряжению, изменяя полярность в темпе сигнала гетеродина.

На рис. 9 в положительном полупериоде гетеродина проводящий и разомкнутый. Это означает, что РЧ-сигнал достигает порта ПЧ через , а вторичная обмотка заземлена. В другой половине периода гетеродина радиочастотный сигнал достигает порта ПЧ через , а вторичная обмотка заземлена. В результате ВЧ-сигнал меняет полярность на ПЧ-порте в темпе гетеродинного сигнала.

Смеситель на рис. 10 предназначен для изменения направления ВЧ-сигнала на порте ПЧ с темпом гетеродина таким образом, чтобы напряжения GS переключателей не модулировались ВЧ-сигналом. Для положительного полупериода гетеродина включены верхний левый и нижний правый переключатели, а в течение другого полупериода включены верхний правый и нижний левый переключатели. Таким образом, ВЧ-напряжение передается на верхнюю обмотку ПЧ-трансформатора с противоположной полярностью в каждом полупериоде гетеродина.

На рис. 11 для положительного полупериода гетеродина включены верхний левый и нижний правый переключатели, а в течение другого полупериода включены верхний правый и нижний левый переключатели. Таким образом, ВЧ-напряжение подключается к верхней обмотке ПЧ-трансформатора с противоположной полярностью в каждом полупериоде гетеродина.

На рис. 12 принцип действия аналогичен кольцевому диодному смесителю, за исключением того, что переключатели на полевых транзисторах управляются их напряжениями GS.

3. Результаты анализа

Смесители были проанализированы в AWR [17]. ВЧ вход 4 МГц, два тона с разницей 1 кГц. Частота гетеродина составляет 5 МГц. ПЧ исследуется в районе 9 МГц. В опциях анализа допускается 4 гармоники для всех трех частот возбуждения. Объяснение того, почему номер гармоники такой низкий, можно найти в разделе 5.3. Был использован устаревший решатель гармонического баланса с абсолютной и относительной ошибкой 10 ^-15 и 10 ^-5 соответственно.

Были использованы следующие модели. В качестве модели диода на рисунке 1(b) мы включили экспоненциально-идеальный диод параллельно с нелинейным переходом и диффузионными емкостями, все последовательно с паразитным сопротивлением и индуктивностью. Параметры модели: , , s, , ,  ns. В качестве модели jFET мы используем встроенную модель Spice с последовательным сопротивлением затвора 300 Ом, как показано на рисунке 8(b); V,  мА, , , и  pF, а в качестве модели BJT используется встроенная модель Гуммеля-Пуна; . Точность модели BJT не критична из-за большого сопротивления эмиттера.

Результаты анализа сравнивались в таблице 1. Для OIP3 лучшим является множитель (см. рис. 22), а для потерь преобразования — диодно-кольцевой смеситель. Обратите внимание, что для изоляции между LO и IF половина H с диодами является самой слабой.

4. Результаты измерений

Смесители были собраны на макетных платах. Для полупроводников использовались диоды типа 1N4148, BJT типа BC109C и jFET типа J108. В более ранних версиях также экспериментировали с BF240, J309, J310, J107 и 2N7000. Параметры модели были определены методом наименьших квадратов для измерения постоянного тока и измерителем емкости. Параметры модели показаны в предыдущем разделе.

Моделирование было важной частью этой работы. Чтобы добиться как можно меньшего отклонения от результатов измерения, необходимо правильно смоделировать трансформаторы и полупроводники. Поскольку IP3 очень чувствителен к параметрам трансформатора, эта модель включает коэффициент связи и паразитные емкости катушек. Для диодной модели были измерены последовательное сопротивление и емкость перехода при нулевом смещении. Настройка модели JFET требует измерения напряжения отсечки полевого транзистора и тока стока для нулевого смещения.

Мы также провели расширенные измерения по методу Кундерта [18]. Важно, что альтернатива измерению IP3 предлагается на основе зависимости основного тона ПЧ от входной ВЧ-мощности, но оценка очень чувствительна к погрешностям измерения и свойствам сходимости применяемого метода подбора кривой. Кроме того, этот метод не учитывает нерезистивные свойства смесителя; однако с увеличением частоты они становятся необходимыми.

Мы использовали анализатор спектра Agilent N9010A, генератор сигналов Agilent E4433B и генератор функций Agilent 33250A. Применяемые гетеродинный и радиочастотный сигналы имеют частоту 5 МГц и 4 МГц с регулируемой мощностью +20 дБм и от -30 до +10 дБм соответственно. Выходной сигнал ПЧ был исследован с помощью анализатора спектра на частоте около 9 МГц. Для измерений IP3 использовался двухтональный сигнал с разницей частот 1 кГц. OIP3 был измерен при входной ВЧ-мощности 0 дБм.

На рис. 13 показан спектр измерения IP3. Снимок сделан во время измерения диодного кольцевого смесителя.

На рис. 14 показаны результаты измерения произведения первого порядка (P1) и произведения интермодуляции третьего порядка (P3) в зависимости от входной ВЧ-мощности двухдиодного смесителя.

Можно видеть, что наклон кривой интермодуляционного произведения третьего порядка не всегда в три раза больше, чем наклон кривой произведения первого порядка в исследованном диапазоне входной мощности РЧ. Развязки между гетеродинами и ВЧ и между гетеродинами и ПЧ измерялись при входной ВЧ-мощности 0 дБм. Результаты этих измерений составили -44,36 дБм и -37,4 дБм соответственно. По сравнению с проанализированными результатами могут наблюдаться отклонения. Это отклонение присутствует во всех других смесителях в этой статье и вызвано асимметрией трансформатора и полупроводника. Исходя из мощностей произведений первого и третьего порядка при ВЧ-входе 0 дБм, значение OIP3 составляет 7,02 дБм, что хорошо согласуется с результатами анализа. Двухдиодный смеситель демонстрирует потери преобразования 11,76 дБ, что близко к анализу.

Для всех остальных смесителей были выполнены измерения, аналогичные показанным на рис. 14.

На рис. 15 показаны диодные смесители. На рис. 16 можно наблюдать собранные транзисторные смесители.

Согласие между анализом и измерением потерь преобразования и OIP3 очень хорошее, а выделения воспроизводятся качественно. Таблица 2 показывает, что исходный полный H демонстрирует самые низкие измеренные потери преобразования, тогда как четырехквадрантный умножитель обеспечивает самый высокий IP3 (бесконечный, рис. 22). Для измеренной изоляции LO-RF и LO-IF наилучшими являются оригинальные полные H и кольцо FET.

5. Улучшение качества приема больших сигналов

5.1. Диплексер на порту RF

Использование диплексера [11] со смесителем хорошо известно, но на порту IF. Смесителю предшествует предусилитель или фильтр (рисунок 17), который может показать экзотическое окончание смесителя на высоких частотах. Поскольку важно хорошее завершение гармоник на входе смесителя, мы предлагаем здесь диплексер (рис. 18) между фильтром и ВЧ-портом смесителя. В общепринятой терминологии диплексер — это трехпортовое устройство, которое разделяет полосы частот передачи от входа до двух выходных портов. Однако устройство на рис. 18 также обычно называют диплексером. Диплексер не может заменить фильтр, потому что к частотным характеристикам предъявляются гораздо меньшие требования, чем к хорошему фильтру. В нашем случае диплексер соединяет ВЧ-вход смесителя с выходом фильтра с малыми потерями в полосе пропускания и согласовывает смеситель и фильтр на 50 Ом в полосе задерживания. Затем мы сравним OIP3 комбинации фильтр-смеситель с диплексером и без него (рис. 19).).

На рисунке 19 показано, что включение дуплексера приводит к улучшению OIP3 на 5–8 дБ. Здесь применен диодный кольцевой смеситель, но аналогичный результат можно получить и с другими типами смесителей.

5.2. Уменьшение постоянного тока

Этот метод означает уменьшение только постоянного тока, в то время как переменный ток остается неизменным. Мы представляем этот метод применительно к смесителю выпрямительного типа. На рисунках 20(a) и 20(b) показан смеситель выпрямительного типа без использования этого метода. Уменьшение постоянного тока показано на рисунках 21(а) и 21(б). Улучшение OIP3 составляет около 7 дБм.

5.3. Использование области бесконечного IP3

В недавней литературе конкуренция за достижение высокого IP3 была жесткой. Но можно спросить, есть ли верхний предел IP3 или он может быть бесконечным.

В недавней литературе конкуренция за достижение высокого IP3 была жесткой. Но можно спросить, есть ли верхний предел IP3 или он может быть бесконечным.

Мы должны различать интерполированный и реальный IP3. Интерполированный IP3 — это уровень мощности (вход: IIP3, выход: OIP3), при котором линии, соответствующие кривым зависимости уровня мощности интермодуляции первого и третьего порядка от входной мощности, пересекаются друг с другом. Настоящий IP3 — это место, где кривые интермодуляции пересекаются друг с другом. Очевидно, что настоящий IP3 не может быть бесконечным, но мы показываем, что интерполированный IP3 может.

При более низкой РЧ-мощности продукты интермодуляции первого и третьего порядка в зависимости от РЧ-входа приближаются к прямым линиям. Наклон продуктовой линии третьего порядка ожидается в три раза больше, чем у другой линии. Но рисунок 22 показывает, что это не так; две кривые могут быть параллельны, и это означает бесконечный IP3. На Рисунке 22 эта область находится в пределах от −20 до +2  дБм РЧ-мощности.

На рисунке 22 видно, что если существует область бесконечного IP3, то реальный IP3 возникает на более высоком уровне, чем без него.

Но главное значение бесконечной области IP3 — это предупреждение: если мы указываем IP3, то всегда следует указывать соответствующий диапазон мощности RF.

Вопрос в том, что вызывает бесконечный IP3. За это отвечает материал применяемого тороидального кольца Amidon T68-2. Частота среза около 30 МГц; таким образом, гармоники ПЧ выше четвертой сильно ослабляются. Если мы применяем в анализе более четырех гармоник, то бесконечный IP3 сразу исчезает.

6. Заключение

В этой статье мы представили полное представление о полупроводниковых смесителях с хорошими характеристиками при больших сигналах. Что касается IP3 при 0 dBm RF, то наша модификация четырехквадрантного множителя (рис. 7(a)) является лучшей. Но мы отмечаем, что могут встречаться несколько других критериев, таких как простота (2-диодный смеситель), свойства выше 0  дБм ВЧ (исходный полный H) или изоляция между портами (диодное кольцо).

Мы сравнили результаты анализа больших сигналов и измерения свойств больших сигналов двенадцати различных смесителей. Результаты моделирования и измерений находятся в хорошем согласии. Условиями сравнения были одинаковый уровень гетеродина и одинаковые индуктивности трансформатора.

Нашей целью не было достижение максимально возможного рекорда для IP3. Чтобы сделать это, мы можем использовать более высокую мощность гетеродина, более высокие индуктивности трансформатора (высокий AL) и связь между катушками, более высокую частоту среза сердечников и применение наших предложений по улучшению характеристик больших сигналов в разделе 5. Вместо этого, помимо обзора, наша второстепенная цель состояла в том, чтобы хорошо воспроизвести измеренные потери преобразования и значения OIP3 в анализе.

Мы также внесли несколько изменений в существующие конфигурации микшера. Половинчатый смеситель с диодами (рис. 5) — полностью наш вклад. Наш план состоит в том, чтобы выбрать один смеситель из этого исследования и реализовать его на микроволнах. Наилучшим кандидатом является смеситель половинной высоты с диодами. Предварительные результаты анализа на микроволнах обнадеживают: потери при преобразовании 8,6 дБ и OIP3 12,5 дБ на частоте 10 ГГц, РЧ 0 дБм.

В разделе «Справочники» мы хотели получить оригинальные; однако также включены фундаментальная работа [1] и некоторые последние статьи по микшеру [15, 16].

Конкурирующие интересы

Авторы заявляют об отсутствии конкурирующих интересов в отношении публикации данной статьи.

Благодарности

Эта работа была выполнена в компании Ericsson Telecom в Венгрии (ETH) и в лаборатории Будапештского университета технологии и экономики (BUTE). Таким образом, г-н Вилмош Бескид и г-н Абель Вамос из ETH и профессор Тибор Берсели из BUTE получили широкое признание за создание отличных условий для проведения исследований. Авторы также благодарны г-ну Борису Дортчи (Ericsson Research, Стокгольм, Швеция) и г-ну Тамашу Чеху (Будапештский университет технологии и экономики, Будапешт, Венгрия) за внутренние обзоры. Первый автор выражает благодарность профессору Мартти Валтонену из Хельсинкского технологического университета и профессору Витторио Риццоли из Болонского технологического университета за то, что они приняли его в качестве приглашенного исследователя в 1993 и 1994 соответственно, и предоставил ему наилучшие возможные алгоритмы гармонического баланса.

Copyright © 2016 J. Ladvánszky and K.M. Osbáth. Эта статья находится в открытом доступе и распространяется в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Доля рынка RF PIN-диодов и прогноз до 2028 г.

Новостной отдел MarketWatch не участвовал в создании этого контента.

20 марта 2023 г. (Экспрессвайр) — Исследование « RF PIN Diode Market » Описывает, как развивается технологическая отрасль и как крупные и новые игроки отрасли реагируют на долгосрочные возможности и краткосрочные проблемы, с которыми они сталкиваются. Одной из главных достопримечательностей индустрии RF PIN-диодов являются ее темпы роста. Многие крупные технологические игроки — [M/A-COM, Vishay, Infineon, AVAGO, NXP, ROHM, ON Semiconductor, Qorvo, Renesas, Albis, Skyworks, Toshiba, ON Semiconductor, COBHAM, Microchip Technology, LRC, LASER COMPONENTS, LITEC. , Kexin, Micro Commercial, GeneSiC, Shike] рассматривают RF PIN-диод как способ увеличить свою долю на рынке и привлечь внимание потребителей.

Количество таблиц и рисунков: 191

Что такое рост рынка ВЧ PIN диод?

Размер рынка РЧ PIN-диодов, по прогнозам, достигнет нескольких миллионов долларов США к 2028 году по сравнению с 2023 годом при неожиданном среднегодовом темпе роста в течение прогнозируемого периода 2023-2028 годов.

Просмотрите подробное оглавление, таблицы и рисунки с диаграммами, которые размещены на 137 страницах и содержат эксклюзивные данные, информацию, статистику естественного движения населения, тенденции и детали конкурентной среды в этом нишевом секторе.

Клиентоориентированность

1. Рассматривается ли в этом отчете влияние COVID-19 и российско-украинской войны на рынок RF PIN-диодов?

Да. Поскольку COVID-19 и российско-украинская война оказывают глубокое влияние на отношения в глобальной цепочке поставок и систему цен на сырье, мы обязательно учитывали их на протяжении всего исследования, а в главах мы подробно останавливаемся на влиянии пандемия и война с RF PIN-диодной промышленностью

В итоговом отчете будет добавлен анализ влияния российско-украинской войны и COVID-19 на эту отрасль RF PIN-диодов.

ЧТОБЫ УЗНАТЬ, КАК ПАНДЕМИЯ COVID-19 И ВОЙНА В РОССИИ И УКРАИНЕ ПОВЛИЯЮТ НА ЭТОТ РЫНОК, ЗАПРОСИТЕ ОБРАЗЕЦ

Этот исследовательский отчет является результатом обширных первичных и вторичных исследований рынка ВЧ PIN-диодов. Он предоставляет подробный обзор текущих и будущих целей рынка, а также конкурентный анализ отрасли с разбивкой по приложениям, типам и региональным тенденциям. Он также предоставляет сводную информацию о прошлой и текущей деятельности ведущих компаний. В исследовании используются различные методологии и анализы, чтобы обеспечить точную и исчерпывающую информацию о рынке ВЧ PIN-диодов.

– Какие движущие факторы рынка RF PIN-диоды?

Растущий спрос на [ВЧ-переключатели, фотодетекторы, высоковольтные выпрямители, аттенюаторы, ВЧ-ограничители и др.] во всем мире оказал прямое влияние на рост ВЧ PIN-диодов

в РФ. Сегменты PIN-диодов и подразделы рынка освещены ниже:

В зависимости от типов продуктов рынок подразделяется на [Вертикальные PIN-диоды, Горизонтальные PIN-диоды] , который занимал наибольшую долю рынка RF PIN-диодов в 2022 году.

Рынок RF PIN-диодов – анализ конкуренции и сегментации:

2. Как вы определяете список ключевых игроков, включенных в отчет?

С целью четкого выявления конкурентной ситуации в отрасли мы конкретно анализируем не только ведущие предприятия, которые имеют голос в глобальном масштабе, но и региональные малые и средние компании, которые играют ключевые роли и имеют большой потенциал роста.

Краткое описание рынка RF PIN-диодов:

Ожидается, что мировой рынок RF PIN-диодов будет расти значительными темпами в течение прогнозируемого периода, между 2022 и 2028 годами. В 2021 году рынок вырастет на устойчивый темп, и с растущим принятием стратегий ключевыми игроками ожидается, что рынок будет расти в течение прогнозируемого горизонта.

Обзор отчета

Из-за пандемии COVID-19 и влияния войны между Россией и Украиной мировой рынок RF PIN-диодов оценивается в миллионах долларов США в 2022 году, прогнозируется, что к 2028 году он достигнет пересмотренного размера в миллион долларов США. , растущий со среднегодовым темпом роста в процентах в течение прогнозируемого периода 2022-2028 гг.

Рынок ВЧ PIN-диодов США, по оценкам, вырастет с миллионов долларов США в 2022 году до миллионов долларов США к 2028 году при среднегодовом темпе роста в процентах в течение прогнозируемого периода с 2023 по 2028 год.

Китайский рынок ВЧ PIN-диодов оценивается увеличится с миллионов долларов США в 2022 году до миллионов долларов США к 2028 году при среднегодовом темпе роста в процентах в течение прогнозируемого периода с 2023 по 2028 год. к 2028 г. при среднегодовом темпе роста в процентах в течение прогнозируемого периода с 2023 по 2028 г.

Основными мировыми производителями RF PIN-диодов являются M/A-COM, Vishay, Infineon, AVAGO, NXP, ROHM, ON Semiconductor, Qorvo и Renesas и т. д. условия выручки.

С точки зрения производства, в этом отчете исследуется производство RF PIN-диодов, темпы роста, доля рынка по производителям и регионам (на уровне регионов и стран) с 2017 по 2022 год и прогноз до 2028 года.

С точки зрения Что касается продаж, в этом отчете основное внимание уделяется продажам RF PIN-диодов по регионам (уровень региона и страны), по компаниям, по типу и по применению. с 2017 по 2022 год и прогноз до 2028 года.

Получить образец отчета о ВЧ PIN диоде 2023

3. Каковы ваши основные источники данных?

При составлении отчета используются как первичный, так и вторичный источники данных.

Первичные источники включают обширные интервью с ключевыми лидерами мнений и отраслевыми экспертами (такими как опытный персонал, директоры, генеральные директора и руководители по маркетингу), нижестоящими дистрибьюторами, а также с конечными пользователями. Вторичные источники включают исследования годовых и финансовых отчетов ведущих компаний, общедоступные файлы, новые журналы и т. д. Мы также сотрудничаем с некоторыми сторонними базами данных.

Подробный географический анализ потребления, выручки, доли рынка и темпов роста, исторические данные и прогноз (2017-2027) следующих регионов описаны в главах:

● Северная Америка (США) , Канада и Мексика)

● Европа (Германия, Великобритания, Франция, Италия, Россия и Турция и т. д.)

● Азиатско-Тихоокеанский регион (Китай, Япония, Корея, Индия, Австралия, Индонезия, Таиланд, Филиппины, Малайзия и Вьетнам )

● Южная Америка (Бразилия, Аргентина, Колумбия и т. д.)

● Ближний Восток и Африка (Саудовская Аравия, ОАЭ, Египет, Нигерия и Южная Африка)

Ваши следующие вопросы

● Каковы мировые тенденции на рынке RF PIN-диодов? Будет ли рынок свидетелем увеличения или уменьшения спроса в ближайшие годы?

● Каков предполагаемый спрос на различные виды продукции в виде RF PIN-диодов? Каковы предстоящие отраслевые приложения и тенденции рынка РЧ PIN-диодов?

● Каковы прогнозы мировой индустрии RF PIN-диодов с точки зрения мощности, производства и стоимости продукции? Какой будет оценка затрат и прибыли? Какой будет доля рынка, предложение и потребление? Что насчет импорта и экспорта?

● Куда приведут отрасль стратегические разработки в среднесрочной и долгосрочной перспективе?

● Какие факторы влияют на окончательную цену RF PIN диода? Какое сырье используется для производства RF PIN-диодов?

● Насколько велики возможности рынка RF PIN-диодов? Как все более широкое внедрение RF PIN-диодов для майнинга повлияет на темпы роста рынка в целом?

● Сколько стоит мировой рынок ВЧ PIN-диоды? Какова была стоимость рынка в 2022 году?

● Кто является основными игроками на рынке RF PIN-диодов? Какие компании лидируют?

● Какие последние отраслевые тенденции можно внедрить для получения дополнительных доходов?

● Какими должны быть стратегии входа, меры противодействия экономическому воздействию и каналы сбыта для промышленности ВЧ PIN-диоды?

Настройка отчета

Могу ли я изменить объем отчета и настроить его в соответствии со своими требованиями?

Да. Индивидуальные требования многомерного, глубокого уровня и высокого качества могут помочь нашим клиентам точно понять рыночные возможности, без усилий противостоять рыночным вызовам, правильно сформулировать рыночные стратегии и действовать быстро, таким образом, чтобы выиграть им достаточно времени и пространства для рыночной конкуренции.

Запросите дополнительную информацию и поделитесь вопросами, если таковые имеются, перед покупкой в ​​этом отчете по адресу: https://www.360researchreports.com/enquiry/pre-order-enquiry/21780375

Подробная информация о мировом рынке RF PIN-диодов Аналитика и прогноз до 2028 года

Основные моменты из оглавления

Отчет об исследовании мирового рынка RF PIN-диодов за 2023–2028 годы, по производителям, регионам, типам и приложениям

1 Введение

1 Введение0377 1.1 Цель исследования
1.2 Определение рынка
1.3 Объем рынка
1. 3.1 Сегмент рынка по типу, применению и маркетинговому каналу
1.3.2 Основные охваченные регионы (Северная Америка, Европа, Азиатско-Тихоокеанский регион, Средний Восток и Африка)
1.4 Годы, рассматриваемые для исследования (2015-2028)
1.5 Валюта, рассматриваемая (доллар США)
1.6 Заинтересованные стороны

2 Ключевые результаты исследования

3 Динамика рынка 970377 3.2 Факторы, бросающие вызов рынку
3.3 Возможности мирового рынка RF PIN-диодов (регионы, анализ растущего / возникающего рынка сбыта)
3.4 Технологические и рыночные разработки на рынке RF PIN-диодов
3.5 Новости отрасли по регионам
3.6 Регуляторный сценарий по регионам /Страна
3.7 Анализ рыночных инвестиционных сценариев Стратегические рекомендации

4 Цепочка создания стоимости на рынке RF PIN-диодов

4.1 Статус цепочки создания стоимости
4.2 Анализ сырья для разведки и добычи
4. 3 Анализ основных компаний в сфере переработки и сбыта (по производственной базе, по типу продукции)
4.4 Дистрибьюторы/трейдеры
4.5 Анализ основных клиентов в области переработки и сбыта (по регионам)

5 Глобальная сегментация рынка RF PIN-диодов по типам
6 Сегментация глобального рынка RF PIN-диодов по приложениям

7 Сегментация мирового рынка PIN-диодов RF по маркетинговым каналам
7.1 Традиционный маркетинговый канал (офлайн)
7.2 Интернет-канал

8 Профили компаний, посвященные конкурентной разведке

9 Global RF PIN Diode Market-Segmentation by Geography

9.1 North America
9.2 Europe
9.3 Asia-Pacific
9.4 Latin America

9.5 Middle East and Africa

10 Future Forecast of the Global Рынок PIN-диодов RF с 2023 по 2028 год

10.1 Прогноз будущего мирового рынка PIN-диодов RF с 2023 по 2028 год по регионам0377 10.3 Глобальное потребление PIN-диодов RF и прогноз темпов роста по приложениям (2023-2028)

11 Приложение
11. 1 Методология
12.2 Источник данных исследований

Продолжение….

Приобрести этот отчет (Цена 5600 долларов США за однопользовательскую лицензию) — https://www.360researchreports.com/purchase/21780375

источник для получения рыночных отчетов, которые предоставят вам руководство, необходимое вашему бизнесу. Наша цель в 360 Research Reports — предоставить платформу для многих первоклассных исследовательских фирм по всему миру для публикации своих отчетов об исследованиях, а также помочь лицам, принимающим решения, найти наиболее подходящие решения для исследования рынка под одной крышей. Наша цель – предоставить наилучшее решение, которое точно соответствует требованиям заказчика. Это побуждает нас предоставлять вам специальные или синдицированные исследовательские отчеты.

Для получения дополнительных отчетов: —

Какая отрасль конечного использования готова составлять большую часть рыночного спроса 2-метил-5-этилпиридин?

Насколько быстро ожидается рост мирового рынка фонтанов до 2026 года?

Насколько быстро ожидается рост мирового рынка оптических коллиматоров до 2026 года?

Где производители должны накопить рынок тория?

Каков сценарий использования свалочного газа в энергетике?

Сколько будет стоить глобальный рынок космецевтики в будущем?

Каков потенциал роста рынка датчиков приближения с магнитным герконом?

Каков сценарий для индустрии машин для сжигания жира?

Какова ожидаемая оценка отрасли Шумоизоляция из стекловолокна к 2023-2029 гг.