關(guān)于微波三極管工作原理以及它的特點(diǎn)解析，你了解嗎？

隨著全球多樣化的發(fā)展，我們的生活也在不斷變化著，包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成，比如微波三極管。

三極管，全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管，也稱雙極型晶體管、晶體三極管，是一種控制電流的半導(dǎo)體器件。其作用是把微弱信號(hào)放大成幅度值較大的電信號(hào)，也用作無觸點(diǎn)開關(guān)。三極管是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的PN結(jié)，兩個(gè)PN結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有PNP和NPN兩種。

微波三極管的工作是基于靜電控制電子流的原理(見真空電子器件)。 按電極結(jié)構(gòu)可分為扁平電極和圓柱電極兩種。 大功率微波三極管通常采用同軸結(jié)構(gòu)。

微波三極管工作原理

基于靜電控制原理的微波管。微波三極管有燈塔管、盤管、筆管、超高頻發(fā)射管、平板三極管和鈦陶瓷三極管等，常用的工作頻率范圍為300～16000MHz。

普通靜電控制管不能工作在微波頻段，主要受電子渡越時(shí)間、極間電容和引線電感的影響。微波三極管在設(shè)計(jì)、工藝和材料方面都有重要的改進(jìn)，以滿足工作在微波頻段的要求。這些改進(jìn)措施主要有以下兩個(gè)方面：①采用圓柱形電極引出和圓盤密封結(jié)構(gòu)，最大限度地減少電極引線電感和極間電容的影響;采用腔諧振電路使管子的電極和引線形成諧振腔部分。 ②靜電控制管中的電子渡越角與工作頻率和極間距離成正比，與等效工作電壓的平方根成反比。因此，減小電極間距和提高等效工作電壓可以降低電子渡越時(shí)間的影響。在這種情況下，需要使用柵線較細(xì)的柵線，以避免陰極發(fā)射的不均勻性，同時(shí)增加陰極負(fù)載，增加電極的功率耗散密度。在微波三極管中，采用了柵極精確控制、柵極與陰極之間距離較近、電流密度大、增加各電極散熱能力等措施。

微波三極管類型特點(diǎn)

微波三極管中最常見的中小功率管有平板電極結(jié)構(gòu)的金屬陶瓷管、鈦陶瓷管和圓柱電極結(jié)構(gòu)的鉛筆管。它們一般可以工作在3000MHz以上的頻率，連續(xù)波功率在瓦級(jí)到幾十瓦。脈沖功率從幾百瓦到幾千瓦不等。它們廣泛應(yīng)用于通信、導(dǎo)航、信標(biāo)、引信、遙測、高度計(jì)和微波信號(hào)源等無線電設(shè)備中。大功率微波晶體管具有增益高、功率容量大的特點(diǎn)。分米波段的連續(xù)波功率可達(dá)幾十千瓦，脈沖功率可達(dá)兆瓦級(jí)。它廣泛用于電視、雷達(dá)和加速器項(xiàng)目。為拓寬頻帶和提高頻率而開發(fā)的同軸管、級(jí)聯(lián)放大器和內(nèi)腔三極管也是微波三極管。

微波三極管具有功率要求低、環(huán)境性能好、結(jié)構(gòu)簡單、頻率和相位穩(wěn)定性好、線性度好、互調(diào)失真系數(shù)低、光譜特性好、脈沖頻率高等特點(diǎn)。因此，微波三極管在各種整機(jī)中得到了廣泛的應(yīng)用。由于工作原理的限制，微波三極管在6000MHz以上頻率效率低，功率低，應(yīng)用范圍有限。連續(xù)波低功率電平的應(yīng)用不如半導(dǎo)體器件。

微波三極管和低頻(或稱模擬電路)三極管的原理基本相同。它們都使用三極管作為換能元件(將加在三極管上的直流偏置能量轉(zhuǎn)換成高頻(或正弦)信號(hào)能量)，控制這種轉(zhuǎn)換的信號(hào)是三極管輸入端的微波信號(hào)。微波三極管電路，使微波信號(hào)得到放大。一般情況下，輸入信號(hào)會(huì)被放大10dB以上(取決于晶體管的增益)。

在研究設(shè)計(jì)過程中，一定會(huì)有這樣或著那樣的問題，這就需要我們的科研工作者在設(shè)計(jì)過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，這樣才能促進(jìn)產(chǎn)品的不斷革新。