КОНСТРУКЦИЯ МОЩНОГО БИПОЛЯРНОГО СВЧ ТРАНЗИСТОРА

Полезная модель относится к технике СВЧ и может быть использована в бортовых приемо-передающих устройствах.
В биполярных СВЧ транзисторах источником положительной обратной связи являются два элемента - емкость коллектор-эмиттер транзисторных кристаллов, а также индуктивность проводников, соединяющих базовые контактные площадки кристаллов с корпусом во входной цепи транзистора.
Для уменьшения обратной связи через индуктивность базовых проводников снижают насколько это возможно индуктивность базовых проводников входной и выходной цепей.
Известен СВЧ биполярный транзистор, содержащий транзисторные кристаллы с эмиттерными и базовыми контактными площадками и коллекторной областью. Кристаллы смонтированы в корпусе на основании из керамики на основе нитрида алюминия, имеющем распределенный коллекторный электрод и заземляющие плоскости по обе стороны этого электрода. Контакт между элементами корпуса и контактными площадками и коллекторной областью осуществлен с помощью проводников, причем длины проводников от базовых контактных площадок до заземляющих плоскостей равны (SU №1137966, 15.04.1991 Бюл. №14).
Недостатком данной конструкции является необходимость использования проводников одинаковой длины от базовых контактных площадок до заземляющих плоскостей, что возможно не при всех конструкциях транзисторного кристалла.
Известен мощный биполярный СВЧ транзистор (патент RU №2308120, 10.10.2007 Бюл. №28), включающий транзисторные кристаллы с двусторонней сборкой базовых электродов, разделительный конденсатор, расположенный на коллекторном электроде и соединенный проволоками с базовым электродом, согласующий конденсатор во входной цепи транзистора. При этом разделительный конденсатор соединен через индуктивность обратной связи с эмиттерным электродом транзисторных кристаллов или с согласующим конденсатором во входной цепи транзистора.
Данное техническое решение не направлено на снижение индуктивности в базовых цепях.
Известен мощный биполярный СВЧ транзистор (патент на полезную модель №128009, 10.05.2013 Бюл. №13), включающий транзисторные кристаллы, расположенные на коллекторном электроде, по крайней мере, один согласующий конденсатор во входной цепи транзистора, расположенный на кремниевой подложке, соединенный проволоками с эмиттерными электродами транзисторных кристаллов, отличающийся тем, что коллекторный электрод соединен проволочными проводниками с разделительным конденсатором, сформированном на согласующем конденсаторе во входной цепи транзистора. Конструкция транзистора представлена на рисунке 1. На рисунке 1 представлена конструкция данного транзистора, выбранного в качестве прототипа, где активные кристаллы 1 расположены на коллекторном электроде 2. Базовый электрод 3 соединен проводниками 4 с фланцем корпуса 5. Входной согласующий конденсатор 6 соединен проволоками 7 с эмиттерным электродом 8 активных кристаллов. Разделительный конденсатор 9 размещен на входном согласующем конденсаторе 6 и соединен проводниками 10 с коллекторным электродом. Транзистор собран в корпусе на основании из керамики 11 на основе нитрида алюминия со сплошной металлизацией, имеющей электрически изолированную площадку для размещения активных кристаллов. При этом соединительная цепь базового электрода включает не только проволочные соединения 4, но и участки металлизации керамики, соединенные с фланцем корпуса 5 (заземляющим электродом) через боковые металлизированные поверхности керамики. В результате длина базовых соединительных цепей существенно увеличивается и, следовательно, увеличивается и их индуктивность, а также повышается сложность в обеспечении одинаковой их длины.
Таким образом, данное техническое решение не направлено на снижение индуктивности в базовых цепях.
Техническим результатом полезной модели является возможность снижения индуктивности базовых проводников входной и выходной цепей.
Технический результат достигается тем, что в конструкции мощного биполярного СВЧ транзистора, включающей активные кристаллы, базовый электрод которых соединен проводниками с фланцем корпуса, входной согласующий конденсатор соединен проволоками с эмиттерным электродом активных кристаллов, разделительный конденсатор, размещенный на входном согласующем конденсаторе и соединенный проводниками с коллекторным электродом, основание из керамики на основе нитрида алюминия со сплошной металлизацией, имеющей электрически изолированную площадку для размещения активных кристаллов, базовые электроды дополнительно соединены с фланцем корпуса через металлизированные отверстия в керамике, сформированные в области присоединения проводников от базового электрода к заземляющей металлизации на керамике.
При этом индуктивность базовых проводников входной и выходной цепей, соединяющих базовый электрод, снижается за счет дополнительных металлизированных отверстий в керамике. Это создает снижение положительной обратной связи, степень которой при необходимости может регулироваться за счет практического подбора количества отверстий.
Новизна предлагаемой полезной модели заключается в том, что конструкция транзистора, в котором базовые электроды дополнительно соединены с фланцем корпуса через металлизированные отверстия в керамике, неизвестна из существующего уровня техники.
Предложенный вариант конструкции: На рисунке 2 представлена конструкция заявляемого транзистора, где активные кристаллы 1 расположены на коллекторном электроде 2. Базовый электрод 3 соединен проводниками 4 с фланцем корпуса 5. Входной согласующий конденсатор 6 соединен проволоками 7 с эмиттерным электродом 8 активных кристаллов. Разделительный конденсатор 9 размещен на входном согласующем конденсаторе 6 и соединен проводниками 10 с коллекторным электродом. Транзистор собран в корпусе на основании из керамики на основе нитрида алюминия со сплошной металлизацией, имеющей электрически изолированную площадку для размещения активных кристаллов 1. При этом соединительная цепь базового электрода 3 включает не только проволочные соединения 4 и участки металлизации керамики, соединенные с фланцем корпуса 5 через боковые металлизированные поверхности керамики, но и металлизированные отверстия 12 в керамике, сформированные в области присоединения проводников от базового электрода к заземляющей металлизации на керамике.
Пример реализации предлагаемой полезной модели.
Мощный СВЧ транзистор был собран в корпусе с размерами керамики 16×6,4 мм при толщине 0,5 мм. Транзисторные кристаллы смонтированы на изолированной коллекторной площадке шириной 1,4 мм. Соединительная цепь базового электрода состояла из проволочных соединений, участков металлизации керамики, соединенных с заземляющим электродом (фланцем 5) через торцевые металлизированные поверхности керамики и металлизированные отверстия в керамике, сформированные в области присоединения проводников от базового электрода к заземляющей металлизации на керамике.
При такой реализации индуктивность соединительной цепи базового электрода была снижена с 1,7 нГн (до формирования отверстий) до 1,3 нГн благодаря металлизированным отверстиям в керамике, сформированным в области присоединения проводников от базового электрода к заземляющей металлизации на керамике.