Публикации

М. Федоров, "ВЧ и СВЧ компоненты компании Universal Microwave Corporation".

"Компоненты и технологии" №4, 2006 г.

Общие сведения

Компания Universal Microwave Corporation (UMC) позиционирует себя на рынке как мировой лидер по производству генераторов, управляемых напряжением (ГУН). Компания специализируется на изготовление высокоэффективных источников сигнала в беспроводных системах связи (сотовые телефоны, станции и прочая инфраструктура для радиосвязи).

UMC в больших количествах производит ГУН, используемые в широком диапазоне рынка беспроводных технологий (частота производимых ГУН от 10 МГц до 6 ГГц), включающем в себя технологии GSM, AMPS, TDMA, CDMA, PCS, MMDS, радиосвязь «точка-точка», WLL и ряд других. Кроме того, компания предлагает изготовление в кратчайшие сроки частных решений под требования разработчика, обеспечивая минимальный размер и поверхностный монтаж разрабатываемого изделия.

Для производства UMC использует самые передовые достижения в области производства радиоэлектронных компонентов. Команда технических специалистов UMC обеспечивает высокое качество и минимальные сроки производства продукции, кроме того, технические специалисты UMC участвуют в создании новых стандартов и требований к ГУН, обеспечивая производство инновационных моделей. Каждая произведенная единица продукции проходит серьезное тестирование, процесс производства автоматизирован на самом высоком уровне и обеспечивает выполнение жестких требований заказчика. Компания выпускает восемь серий продуктов, каждая из которых призвана заполнить определенную нишу в рынке.

Серия UMX

Эта серия является одной из самых малошумящих, выпускаемых в настоящее время во всем мире. Серия характеризуется высокой стабильностью, сверхнизким фазовым шумом, низкими фазовыми переходами, подавлением высших гармоник, низкими значениями вариации частоты при изменении питающего напряжения и при вариациях фазы коэффициента отражения от нагрузки.

При таком высокотехнологичном процессе изготовления, как правило, стоимость подобных изделий и их размер весьма значительны. Серия UMX опровергает эти привычные представления, став де-факто эталоном высокотехнологичных ГУН. В настоящий момент серия UMX выпускается для диапазона от 700 МГц до 4 ГГц, однако компания UMC постоянно расширяет частотный диапазон и возможности применения данной серии.

В настоящее время компания рекомендует применять данную серию в приборах, требующих самого сверхнизкого уровня фазового шума, в качестве замены ГУН SAW, микроволновых передатчиках типа «точка-точка», в качестве источника сигнала с фиксированной фазой, а также в качестве замены приборов с DRO – стабилизацией частоты диэлектрическим резонатором. Здесь и далее все параметры взяты как минимальный и максимальный по значению в серии, следовательно, необходимо учитывать, что конкретная модель из серии будет обладать некоторыми промежуточными характеристиками из описанных. Краткая характеристика серии приведена ниже (Табл. 1.)

Обозначение (название)	UMX
Диапазон частот	От 700 МГц до 4000 МГц
Напряжение питания и энергопотребление	От 4,5В до 12,5В От 20мА до 30мА
Выходная мощность	От 0дБмВт до +10дБмВт
СПМ фазового шума на 10 КГц	От -130дБ/Гц до -105дБ/Гц
СПМ фазового шума на 100 КГц	От -146дБ/Гц до -120дБ/Гц
Допустимые значения управляющего напряжения	Минимум от 0,5В до 3В Максимум от -5В до 18В
Шаг изменения частоты	От 1МГц/В до 90МГц/В
Температурный диапазон	От -40o до +85oC
Особенности ГУН	Высокостабильные, сверхмалошумные, с низкими фазовыми переходами, подавлением высших гармоник, низкими значениями вариации частоты
Варианты исполнения	B14, D16, D16-G, E12, R16

Таблица 1. Основные характеристики серии UMX.

Серия UMZ

В этой серии производитель поставил себе задачу максимально снизить стоимость современных ГУН, сохранив при этом незаурядные характеристики, которыми обладают другие серии. ГУН данной серии предназначены для использования в радиосвязной инфраструктуре и приборах компактного размера. Серия характеризуется низким уровнем фазового шума, компактными размерами и линейной настройкой.

Миниатюрные и микроминиатюрные ГУН серии UMZ охватывают значительную часть беспроводного рынка и функционируют на частоте от 96 МГц до 5,28 ГГц. Изначально данная серия позиционировалась как недорогая замена генераторам других производителей на всем диапазоне частот, однако в последнее время, благодаря высокому качеству и неплохим техническим характеристикам, серия UMZ является серьезным конкурентом в крупных проектах.

В настоящее время компания рекомендует применять данную серию в приборах, требующих самого низкого уровня фазового шума, а также в микроволновых передатчиках типа «точка-точка» (Табл. 2).

Обозначение (название)	UMZ
Диапазон частот	От 96 МГц до 5280 МГц
Напряжение питания и энергопотребление	От 2В до 12В От 8мА до 51мА
Выходная мощность	От -15дБмВт до +14дБмВт
СПМ фазового шума на 10 КГц	От -123дБ/Гц до -88дБ/Гц
СПМ фазового шума на 100 КГц	От -160дБ/Гц до -103дБ/Гц
Допустимые значения управляющего напряжения	Минимум от 0В до 2В Максимум от 2,5В до 24В
Шаг изменения частоты	От 4,5МГц/В до 155МГц/В
Температурный диапазон	От -40o до +85oC
Особенности ГУН	Малошумные, миниатюрные с линейной настройкой
Варианты исполнения	A14, A16, A16-G, D14, D16, D16-G, R16, R16-G

Таблица 2. Основные характеристики серии UMZ.

Серия UMS

Данная серия характеризуются полными октавными полосами (в большинстве ГУН серии), низким уровнем фазового шума, подавлением высших гармоник и линейной настройкой. Серия выполнена в 16-контактном индустриальном исполнении 0,5х0,5 дюйма (в зависимости от типа корпуса, имеет различную высоту, см. «Корпуса и варианты исполнения») и предназначена для поверхностного монтажа.

ГУН данной серии функционируют в диапазоне частот от 25 МГц до 3 ГГц. В данной серии компания UMC также стремилась сделать наиболее низкую стоимость среди подобного класса ГУН (Табл. 3).

Серия UMJ
Эта серия включает в себя ГУН с сверхнизким уровнем фазового шума, встроенным буферным усилителем и отличаются пониженным энергопотреблением (большинство приборов серии рассчитаны на 5В и 18мА).

Серия выполнена в 14-контактном индустриальном исполнении 0,5х0,5 дюйма (в зависимости от типа корпуса, имеет различную высоту, см. «Корпуса и варианты исполнения») и предназначена для поверхностного монтажа. Серия UMJ функционирует в диапазоне частот от 9.5 МГц до 0,4 ГГц (Табл. 4).

Таблица 4. Основные характеристики серии UMJ.

Серия UMV

Данная серия ощутимо дороже, приведенных ранее приборов, что связано с улучшенными ее характеристиками. ГУН серии UMV обладают низким уровнем фазового шума, однако главной их особенностью является улучшенный (максимально приближенный к линейному) вид передаточной характеристики, на основе которой производитель заявляет о «ультралинейной» настройке в пределах частоты, выдаваемой ГУН. Все приборы этой серии имеют одинаковые значения управляющего напряжения (минимум 0,5В, максимум 4,5В), при этом большинство из них имеет одинаковый шаг изменения частоты (36МГц/В).

Серия выполнена в единственном 16-контактном индустриальном исполнении 0,5х0,5 дюйма (корпус отличается только герметичностью/негерметичностью) и предназначена для поверхностного монтажа. Приборы серии UMV функционируют в диапазоне частот от 900 МГц до 4 ГГц. К особенностям серии также можно отнести миниатюрный размер ГУН (Табл. 5).

Таблица 5. Основные характеристики серии UMV.

Серия UMT

Эту серию компания UMC выпускает для высокопроизводительных высокочастотных (ВЧ) и сверхвысокочастотных (СВЧ) приборов. ГУН данной серии (в настоящий момент выпускается всего 6 приборов) обладают миниатюрным размером. Серия выполнена в единственном 12-контактном индустриальном исполнении . 0,3х0,3х0,77 дюйма и предназначена для поверхностного монтажа. Серия UMT функционирует в диапазоне частот от 3750 МГц до 7.55 ГГц.

Основными особенностями серии являются подавление высших гармоник линейная настройка. Компания UMC рекомендует использовать ГУН данной серии в высокопроизводительных радиоустройствах, синтезаторах частоты и других прикладных задачах в диапазоне ВЧ и СВЧ (Табл. 6).

Таблица 6. Основные характеристики серии UMT.

Серия UMZ-T2

Данная серия охватывает ГУН, имеющие встроенный удвоитель частоты. Приборы данной серии выдают центральную и удвоенную частоту. К сожалению, компания UMC не предоставляет данных о типе удвоителя и основных параметрах удвоения частоты, поэтому данные о соотношении фаз этих сигналов, а также ряд других параметров, не приведены в данной статье. Данная серия функционирует в диапазоне частот (приведена удвоенная частота) от 4200 МГц до 8,1 ГГц.

К основным особенностям серии следует отнести наличие встроенного буферного усилителя, миниатюрный размер. В настоящее время компания рекомендует применять данную серию практически во всех приборах, имеющих отношение к беспроводной связи, а также в качестве замены приборов с DRO – стабилизацией частоты диэлектрическим резонатором (Табл. 7).

Таблица 7. Основные характеристики серии UMZ-T2.

Серия PNP

Эта серия уникальна в первую очередь тем, что приборы этой серии являются не ГУН, а синтезаторами частоты. Причем PNP (Plug-and-Play) серия демонстрирует действительно широкие возможности по конфигурированию синтезатора, весь процесс настройки которого занимает кратчайшее время. Имеется возможность программно задавать шаг изменения частоты, начальную, конечную и опорную частоту синтезатора.

Синтезаторы частоты от UMC обеспечивают высокую производительность, имея при этом миниатюрный размер (корпус SMT) и функционируют в диапазоне частот от 685 МГц до 4.38 ГГц (Табл. 8).

Таблица 8. Основные характеристики серии PNP.

Корпуса и варианты исполнения.

В настоящее время вся продукция UMC выпускается в различных корпусах, каждый из которых имеет свои особенности. Тип исполнения (корпус) легко определить по последнему индексу в обозначении продукции. Так в обозначении:
AAA-bb-CCCC-DDD

AAA является серией продукции UMC, bb – необязательный параметр, обозначающий модификацию серии, СССС указывает на конкретную модель, а DDD обозначает исполнение – тип корпуса. К сожалению, компания не указывает, какие из корпусов экранированы, поэтому в данной статье эта информация не рассматривается.

Используемые компанией UMC варианты исполнения приведены ниже (Табл. 9).

Таблица 9. Варианты исполнения (корпуса) UMC.

Наивысшая рабочая частота предлагаемых компанией UMC серийных изделий составляет 8,1 ГГц (наименьшая – 10 МГц). Заказные микросхемы могут выпускаться и на более высокие частоты. Компания постоянно разрабатывает и выпускает на рынок новые, более совершенные варианты изделий, активно использует бессвинцовую (Pb/Free) технологию. Следует отметить, что серийные изделия не превышают частоту 10 ГГц, а значит, могут поставляться в РФ свободно, не требуя разрешения Госдепартамента США. Учитывая разнообразие производимых ГУН, а также их технические характеристики, можно рекомендовать использование продукции компании UMC в перспективных разработках, требующих обеспечения высокой надежности и производительности радиоаппаратуры.