В 2019 году на всей территории Российской Федерации завершился переход с аналогового на цифровой формат телевещания. Произошло это в рамках федеральной целевой программы «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009-2018 годы», которая была направлена на формирование единого информационно пространства на территории страны.
Не секрет, что эра цифрового эфирного вещания уже наступила, этот современный этап развития телевидения во всем мире заменил устаревшее аналоговое телевещание. Уже несколько лет «аналог» постепенно уходил в прошлое во многих странах. Преимущества «цифры» в качестве картинки и звука невозможно оспорить. Кроме того, цифровой эфирный сигнал доступен в любой местности, вне зависимости от удаленности и количества населения.
Новые технологии требуют и новых разработок сопутствующих устройств. Сегодня подходит к концу гарантийный срок эксплуатации передатчиков телевизионного сигнала, произведенных в рамках вышеупомянутой ФЦП. Устаревают и сами передатчики, и транзисторы в их составе. Таким образом, актуальной задачей для российских инженеров является разработка и постановка на серийное производство новых усилительных транзисторов с характеристиками, отвечающими требованиям современных стандартов цифрового телевизионного вещания.
Осенью прошлого года воронежские ученые из НИИ электронной техники приступили к созданию двух новых транзисторов по технологии LDMOS. Основной областью их применения станут усилители телевизионных сигналов, но передовые характеристики создаваемых новинок позволят улучшить с их помощью параметры другой радиоаппаратуры.
LDMOS-технология является доминирующей кремниевой технологией развития СВЧ-транзисторов для сотовой связи, а также в ряде других областей. Ее популярность прежде всего связана со сравнительно низкой стоимостью при довольно высоких энергетических параметрах. Она позволяет создавать приборы с выходной мощностью до нескольких киловатт на частотах до 1 ГГц и выше.
LDMOS расшифровывается как Laterally-Diffused Metal-Oxide Semiconductor – латеральный МОП транзистор с двойной диффузией.
Стандарты DVB-T/DVB-T2 накладывают на применяемые в аппаратуре усилительные транзисторы два ключевых требования:
- Обеспечение высокой линейности при передаче сигнала, что обусловлено сложным характером его модуляции;
- Способность сохранять надежность при работе на большой мощности при напряжении питания 50 В, что может приводить к значительному нагреву кристалла. Следовательно, что транзисторы должны обладать высоким КПД, а также низким тепловым сопротивлением между кристаллом и корпусом.
Новые транзисторы, разработанные в АО «НИИЭТ», характеризуются высокой по современным меркам удельной выходной мощностью и малыми значениями удельных емкостей. Работа по их созданию выполнялась при финансировании в рамках программы субсидирования в соответствии с постановлением Правительства РФ от 24 июля 2021 года № 1252.
Изделия отличает значительно усовершенствована конструкция транзисторных кристаллов и доработанная технология их изготовления.
В настоящее время транзистор, получивший наименование КП9171А, проходит тестирование.
Его основные энергетические параметры:
- коэффициент усиления по мощности – не менее 20 дБ,
- коэффициент полезного действия стока – не менее 45%,
- коэффициент комбинационных составляющих третьего порядка – не более –30 дБ при выходной мощности в пике огибающей 140 Вт и напряжении питания 50 В на рабочей частоте 860 МГц.
Новинку ожидают уже ряд крупнейших российских предприятий. Основной областью применения данных транзисторов станут усилители телевизионных сигналов, но благодаря их передовым характеристикам, в частности ̶ большей выходной мощности в сравнении с транзисторами предыдущего поколения, повышенному КПД и высокой линейности, транзисторы позволят улучшить с их помощью параметры аппаратуры и в других областях, таких как, например, системы радиолокации и навигации.
