Анализ и синтез интегральных магнитоуправляемых радиотехнических устройств на ферритовых резонаторах

• Автор: Хвалин, Александр Львович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 312 с. : ил.

Содержание

Содержание

Термины и определения

Обозначения и сокращения

Введение
Глава

Исследования в диапазонах УВЧ, СВЧ по созданию интегральных магнитоуправляемых устройств.
Патентные исследования по применению ферритовых 21 резонаторов в радиотехнических устройствах Основные подходы к созданию магнитоуправляемых 23 транзисторных устройств
Выбор и обоснование направлений исследований. Общие 26 сведения о разрабатываемых устройствах
Исследования эпитаксиальных плёночных структур 27 железоштриевого граната с расширенным диапазоном намагниченности насыщения 4лМ5 от 100 до 1750 Гс для интегральных магнитоуправляемых устройств.
Решение задач анализа УВЧ, СВЧ резонаторов на 31 эпитаксиальных структурах ЖИГ с учётом доменной структуры
Создание метода анализа доменных структур в 32 эпитаксиальных структурах ЖИГ
Апробация метода на примере задачи оптимизации 42 основных параметров доменных границ Неелеского и Елоховского типов
Использование метода для анализа и синтеза основных 47 характеристик полосовых доменов в эпитаксиальных структурах ЖИГ
Создание обобщённой модели полосовой доменной 49 структуры в широком диапазоне толщин эпитаксиальных структур ЖИГ
Расчёт дисперсионных характеристик УВЧ, СВЧ 59 резонаторов на эпитаксиальных структурах с учётом микродоменной структуры ЖИГ
Глава 2
Анализ и синтез элементов интегральных магнитоуправляемых устройств и разработка программ расчета
Эквивалентные схемы интегральных магнитоуправляемых 63 устройств на биполярных и полевых транзисторах
Анализ и синтез преобразователей индукции магнитного

2.52 2.6 2. 61 2.

поля на ферритовых резонаторах
Оптимизация параметров эквивалентной схемы Гуммеля- 78 Пуна биполярных транзисторов на основе экспериментальных характеристик
Оптимизация параметров эквивалентной схемы Матерка 81 полевых транзисторов на основе экспериментальных характеристик
Разработка программ расчета элементов интегральных 90 магпитоуправляемых устройств.
Программа оптимизации параметров эквивалентных схем 90 биполярных и полевых транзисторов в диапазонах УВЧ,

Программа оптимизации параметров преобразователей 96 индукции магнитного поля
Разработка программ расчета интегральных 99 магнитоуправляемых устройств
Программа расчета интегральных магнитоуправляемых 99 устройств на полевых транзисторах в диапазонах УВЧ, СВЧ Программа расчета интегральных магнитоуправляемых 101 устройств на биполярных транзисторах в диапазоне УВЧ Глава 3
Создание и исследование интегральных
магнитоуправляемых устройств в диапазонах УВЧ, СВЧ на сферических ферритовых резонаторах Создание конструкций преобразователей индукции 105 магнитного поля в диапазонах УВЧ, СВЧ
Создание конструкций интегральных магнитоуправляемых 117 устройств на биполярных и полевых транзисторах на основе микрополосковых технологий в диапазонах частот от 0,3 до 18,0 ГГц
Использование интегральных технологий при создании 122 магнитоуправляемых: устройств в диапазонах частот от 0,3 до 18,0 ГГц
Расчет характеристик интегральных магнитоуправляемых 125 устройств на биполярных и полевых транзисторах в усилительном и генераторном режимах в УВЧ диапазоне Исследования интегральных магнитоуправляемых устройств 138 на полевых транзисторах в диапазоне от 0,3 до 18 ГГц в режимах генерации регулярных и шумоподобных сигналов Расчет и создание конструкций интегральных 140 магнитоуправляемых устройств для усилительных и генераторных режимов в диапазоне частот от 18 до 40 ГГц

Глава
Создание и исследование интегральных
магнитоуправляемых устройств в УВЧ диапазоне на эпитаксиальных плёночных структурах железо-нттриевого граната с намагниченностями насыщения 4tcMs от 100 Гс до 1750 Гс
4.1 Исследования путей создания магнитоуправляемых
устройств квазимополитного исполнения
4.2 Анализ и синтез характеристик микрополосковых
преобразователей индукции магнитного поля
4.3 Анализ и синтез характеристик транзисторного усилителя
для интегральных магнитоуправляемых устройств
4.4 Создание и исследование интегральных
магнитоуправляемых устройств квазимополитного исполнения
4.5 Теоретическая оценка стойкости интегральных 179 магнитоуправляемых устройств к воздействиям механических и климатических факторов
4.6 Теоретические исследования предельной чувствительности 192 интегральных магнитоуправляемых устройств в генераторном режиме к внешним магнитным полям и механическим воздействиям (смещению, механическим колебаниям)
4.7 Теоретические исследования зависимости параметров
интегральных магнитоуправляемых устройств в генераторном режиме в диапазоне температур от минус 60°С до +125°С
4.8 Параметры - критерии годности интегральных
магнитоуправляемых устройств
Глава 5
Экспериментальные исследования интегральных магнитоуправляемых устройств на сферических ферритовых резонаторах
5.1 Измерительная оснастка для исследований интегральных
магнитоуправляемых устройств на сферических ферритовых резонаторах в УВЧ, СВЧ диапазонах
5.2 Исследование микрополосковых преобразователей
индукции магнитного поля в диапазонах УВЧ и СВЧ
5.3 Усилительный режим интегральных магнитоуправляемых
устройств на полевых транзисторах в УВЧ диапазоне
5.4 Усилительный режим интегральных магнитоуправляемых

У 0 0 0 0 © о о - ■*- -• - 0 © © © 0 © ©
0 0 0 0 О 0 о - * - -* © © © Ф © © ©
0 0 0 о О 0 о - - -< - -• © © © © © 0 ©
© 0 0 о О 0 0 - -* * - - ф © © © ©
0 0 0 0 © 0 0 - -< •<- - ч © ® © ©
Дущ

Домен Граница Домен доменов
Рис. 1.2. Разбиение исследуемой доменной структуры на элементарные объемы
В зависимости от направления поворота вектора намагниченности большинство исследователей рассматривают два основных типа ДГ: по Неелю (рис. 1.3, а) и Блоху (рис, 1.3, б). При создании модели ДГ учитывались следующие виды энергии: магнитостатическая, обменного взаимодействия и магнитной анизотропии.
Магнитостатическую энергию ДГ (или энергию размагничивания) можно определить как энергию взаимодействия магнитных диполей. Поэтому исследуемый объем пленки ЖИГ, включающий домены 1,2 и границу, представляется в виде системы магнитных диполей [130].
нт ШИ тм 1 + * О + ♦ Т | ШИ
нт ШИ тн * + О + у +; ШИ
ШИ X тм ♦ * + О + у 11 ШИ г
тп ШИ > ШМ ! + + О + у 11 ШИ А
тп ШИ НИ! + + О + у 11 ШИ
V-«
Домен Граница Домен Домен Г раница Домен
доменов доменов

Рис. 1.3. Доменные границы по Неелю (а) и Блоху (б)