Abstract

RAFAEL-VALDIVIA, Guillermo. Melhoras do processo de desenho na indústria de transistores de micro-ondas. Rev. Fac. ing. [online]. 2019, vol.28, n.52, pp.99-122. ISSN 0121-1129.  https://doi.org/10.19053/01211129.v28.n52.2019.9784.

Este artigo apresenta uma técnica para melhorar o processo de desenho industrial de transistores de micro-ondas baseado em dois pilares: um desenho de experimentos melhorado (DOE); e um modelado eletro-térmico (MET) expandido. O desenho de experimentos DOE permitiu centrar o desenho através de variações em parâmetros específicos, evitando complexas simulações eletromagnéticas de acoplamento mútuo entre os cabos dentro do mesmo transistor, que geralmente em ferramentas CAD convencionais apresentam um elevado custo computacional. O modelo eletro-térmico melhorado utilizando a técnica de voltagens efetivas permitiu predizer não só o auto-aquecimento, mas também as impedâncias apropriadas para a máxima potência de saída e a máxima eficiência a nível de transistor. Desta maneira foi possível escolher as condições de operação que garantem um reduzido auto-aquecimento e as melhores condições de potência eficiência e linearidade. As técnicas apresentadas são úteis para a implementação de amplificadores de potência nos futuros sistemas de comunicação sem fio já que devem trabalhar com potências elevadas que produzem auto-aquecimento e com sinais de grande largura de banda. A combinação de ambas as técnicas permite a redução de desenho e tempo de produção a nível industrial. O desenho de experimento melhorado permitiu centrar o desenho do transistor assegurando que se obtenham as melhores performances que o transistor é capaz de entregar. A caracterização térmica permitiu assegurar que o transistor de micro-ondas, implementado em um circuito impresso de potência, funcione por baixo da temperatura máxima permitida, o que garante sua vida útil e em consequência a confiabilidade do sistema de transmissão completo.

Keywords : circuitos; micro-ondas; rádio comunicação; semicondutores de potência; transistores.

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