A SIMPLE METHOD FOR IMPROVING OUT-OF-BAND HIGH-FREQUENCY STABILITY OF RADIO FREQUENCY AMPLIFIERS

• Дата: 2023
• Автор: Khristenko, A. D.
• Формат: Стаття
• Мова: Ukrainian
• Опубліковано: Видавничий дім «Академперіодика» 2023
• Теми: S-параметри; радіочастотний підсилювач; схема Дарлінгтона; K-фактор стабільності; S-parameters; RF amplifier; Darlington scheme; K-factor for stability
• Онлайн доступ: http://rpra-journal.org.ua/index.php/ra/article/view/1429
• Назва журналу: Radio physics and radio astronomy

Предмет і мета роботи. Методи визначення і забезпечення стабільності радіочастотних (РЧ) підсилювачів досить активно розвиваються протягом останніх десятиріч, однак більшість із них не зручні для практичного використання. Найпопулярніша на цей час методика полягає в комбінації аналітичних і графічних методів, що вимагає високої кваліфікації користувача та використання ліцензійного програмного забезпечення. Також відсутній чіткий алгоритм підвищення високочастотної позасмугової стабільності підсилювачів. Оптимальне рішення для кожної окремої схеми доводиться шукати методом поступових наближень. Метою роботи є розробка простого методу, який дозволить ефективно підвищувати високочастотну позасмугову стабільність РЧ підсилювачів і надійність систем підсилення сигналу, особливо таких складних, які мають низькочастотні радіотелескопи.Методи і методологія. Для розрахунку параметрів РЧ підсилювачів і пасивних схем використовувався метод комп’ютерного моделювання. Моделювання проводилось на основі S-параметрів РЧ підсилювачів, наданих їх виробниками. Стабільність підсилювачів визначалася за K -фактором стабільності.Результати. Розроблено простий метод підвищення високочастотної позасмугової стабільності РЧ підсилювачів, який полягає в підключенні до підсилювача послідовно з навантаженням стабілізувального кола RстабLстаб . Запропоновано оригінальну методику розрахунку такого кола. Також запропоновано міру, що дозволяє оцінювати практичний запас високочастотної стабільності РЧ підсилювачів і порівнювати їх між собою. Запропонований метод не потребує використання ліцензійного програмного забезпечення.Висновки. Пропонований метод дозволяє суттєво підвищити високочастотну стабільність РЧ підсилювачів за межами смуги робочих частот, спростити технологічні вимоги до конструкції, а також зробити більш доступним їх використання. Параметри підсилювача в робочому діапазоні частот залишаються при цьому без суттєвих змін.Ключові слова: S-параметри; радіочастотний підсилювач; схема Дарлінгтона; K-фактор стабільностіСтаття надійшла до редакції  23.05.2023Radio phys. radio astron. 2023, 28(4): 318-328БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК1. Абранин Э.П., Брук Ю.М., Захаренко В.В., Коноваленко А.А.. Структура и параметры новой системы антенного усиления радиотелескопа УТР-2. Радиофизика и радиоастрономия. 1997. Т. 2, No 1. С. 95—103. DOI: https://doi.org/10.15407/rpra2. Suárez A. Check the Stability: Stability Analysis Methods for Microwave Circuits. IEEE Microw. Mag. 2015. Vol.16, Iss. 5. P. 69—90. DOI: 10.1109/MMM.2015.24109513. Bahl I.J. Fundamentals of RF and Microwave Transistor Amplifiers. A John Wiley & Sons, Inc., Publication, 2009. P. 479—506.4. Rollett J. Stability and Power-Gain Invariants of Linear Twoports. IRE Trans. Circuit Theory. 1962. Vol. 9, Iss. 1. P. 29—32. DOI: 10.1109/TCT.1962.10868545. Gonzalez G. Microwave Transistor Amplifiers, Analysis and Design. 2nd ed. Prentice Hall, 1997. P. 217—228.6. QucsStudio a free and powerful circuit simulator. URL: http://qucsstudio.de7. Surface Mount. Monolithic Amplifier DC-1 GHz. GALI-74+. URL: https://www.minicircuits.com/pdfs/GALI-74+.pdf ISSN 1027-9636. Радiофiзика i радiоастрономiя. Т. 28, No 4, 20238. Титов А.А. Упрощённый расчёт широкополосного усилителя. Радиотехника. 1979. No 6. C. 88—90.9. Mini-Circuits. GALI-74+. SMT Low Noise Amplifier, DC – 1000 MHz, 50Ω. URL: https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=GALI-74%2B10. Шварц Н.З. Линейные транзисторные усилители СВЧ. Москва: Сов. радио, 1980. C. 74.11. Ahn H., Ji H., Kang D., Son S.-M., Lee S., Han J. A 26—30 GHz GaN HEMT Low-Noise Amplifier Employing a Series InductorBased Stability Enhancement Technique. Electronics. 2022. Vol. 11, Iss. 17, id. 2716. DOI: 10.3390/electronics1117271612. GORVO all around you. SBB2089Z. 50–850 MHz Cascadable InGaP HBT Active Bias MMIC Amplifier. URL: https://www.qorvo.com/products/p/SBB2089Z#documents13. GORVO all around you. Model-Based GaN PA Design Basics: GaN Transistor S-Parameters, Linear Stability Analysis and Resistive Stabilization. URL: https://www.qorvo.com/design-hub/blog/model-based-gan-pa-design-basics-s-parameters-linear-and-resistive-stabilizatio14. Ровдо А.А. Схемотехника усилительных каскадов на биполярных транзисторах. Москва: Додэка XXI век, 2002. С. 108—113.