Исследование влияния магнитного поля и оптического излучения на режим работы синхронизированного генератора на диоде Ганна

• Автор: Ульянов, Дмитрий Викторович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 113 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ СИНХРОНИЗАЦИИ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ СВЧ-ГЕНЕРАТОРОВ
1Л. Характеристики СВЧ-устройств на диодах Ганна
1.2. Синхронизация СВЧ-генератора на диоде Г анна
1.2.1. Анализ работы автогенераторов на приборах с отрицательным сопротивлением в режиме синхронизации
1.2.2. Квазистатическая теория внешней синхронизации СВЧ-генераторов
1.3. Анализ результатов экспериментальных работ по синхронизации
твердотельных СВЧ-генераторов
2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРА
НА ДИОДЕ ГАННА В РЕЖИМЕ ВНЕШНЕЙ СИНХРОНИЗАЦИИ
2.1. Модель синхронизированного генератора на диоде Г анна
2.2. Исследование режимов работы синхронизированного генератора
на диоде Г анна на основе математической модели
3. ВЛИЯНИЕ НАГРУЗКИ В ВИДЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ НА РАБОТУ СИНХРОНИЗИРОВАННОГО ГЕНЕРАТОРА НА ДИОДЕ ГАННА
3.1. Экспериментальное исследование характеристик СГДГ при фиксированной нагрузке
3.2. Расчет параметров нагрузки СГДГ в виде диэлектрических образцов

3.3. Экспериментальное исследование влияния нагрузки на работу
СГДГ
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА СИНХРОНИЗИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР НА ДИОДЕ ГАННА
4.1. Влияние магнитного поля на характеристики генераторов на диодах Ганна
4.2. Теоретическое исследование влияния магнитного поля на работу синхронизированного генератора на диоде Ганна
4.3. Экспериментальное исследование влияния магнитного поля на работу СВЧ-генераторов на диодах Г анна в режиме синхронизации
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА СИНХРОНИЗИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР НА ДИОДЕ ГАННА
5.1. Анализ влияния оптического излучения на характеристики СВЧ-генераторов на диодах Г анна
5.2. Теоретическое исследование влияния оптического излучения на работу диода Ганна в режиме внешней синхронизации
5.3. Экспериментальное исследование воздействия оптического излучения на генератор на диоде Г анна в режиме внешней синхронизации
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение
К наиболее широко применяемым в настоящее время приборам, используемым в качестве активных элементов полупроводниковых СВЧ-генераторов, относятся биполярные транзисторы, полевые транзисторы с барьером Шоттки (ПТШ), лавинно-пролетные диоды (ЛПД) и диоды Ганна (ДГ) [1-5]. К достоинствам полупроводниковых приборов СВЧ-диапазона следует отнести их долговечность, надежность, низковольтное питание, малые размеры. Это открывает путь к широкому применению данных приборов в аппаратуре СВЧ для создания усилителей малой и средней мощности, автогенераторов, преобразователей частоты и других устройств. В то же время данный класс устройств обладает и рядом недостатков, наиболее существенные из которых - низкая частотная стабильность, низкая выходная мощность и другие.
С целью решения этой и ряда других проблем, возникающих при эксплуатации полупроводниковых СВЧ-приборов, в последние годы проводятся активные исследования комбинированных режимов работы данных устройств, в которых полупроводниковые устройства находятся под различного рода воздействиями, либо являются активными элементами более сложных радиофизических систем. Одним из наиболее эффективных способов улучшения эксплуатационных характеристик является использование твердотельных генераторов СВЧ-диапазона в качестве активных элементов в системах с внешней синхронизацией [6-11].
Синхронизация полупроводниковых СВЧ-генераторов позволяет создать устройства, обладающие большей частотной стабильностью и позволяющие полнее использовать энергетические возможности активного элемента. В результате генератор с внешней синхронизацией оказывается способным не только генерировать сигнал фиксированной частоты, но и выполнять различные функции: преобразование частоты, усиление, детектирование

существенным образом зависят как от параметров самого активного элемента генератора, так и от параметров внешней колебательной системы и нагрузки генератора. В то же время, упрощенный характер используемых моделей генераторов не позволяет проводить теоретические исследования в широких пределах изменения параметров рассматриваемых СВЧ-схем. Использование усложненной модели синхронизированного полупроводникового генератора, описывающего его работу в схеме СВЧ, позволит установить свойственные ему новые физические закономерности [56], предсказать или описать неизвестные ранее эффекты, а также достичь лучшего соответствия при теоретическом описании наблюдающихся экспериментально режимов работы данных устройств.