Исследование и разработка твердотельного приемно-усилительного модуля 8-миллиметрового диапазона длин волн с защитой по входу от синхронных и несинхронных сигналов мощностью до 1 кВт в импульсе

• Автор: Усов, Андрей Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 114 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1-УСТРОЙСТВА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СВЧ КОЛЕБАНИЯМИ
1.1. Общие сведения и принцип работы защитных устройств СВЧ
1.2. Классификация защитных устройств
1.3. Параметры защитных устройств
1.4. Полупроводниковых защитные устройства
1.5. Элементная база полупроводниковых ЗУ
1.6. Эквивалентная схема и параметры р-1-п диодов
1.7. Схемы включения -/-«-диодов в линию передач и их характеристики
1.8. Основы конструкции полупроводниковых защитных устройств
1.9. Многодиодные каскады защиты
ГЛАВА 2. УСТРОЙСТВА ДЛЯ УСИЛЕНИЯ СИГНАЛОВ СВЧ
2.1. Основные сведения
2.2. Общие требования к входным цепям широкополосных приемных устройств
2.3. Характеристика полупроводниковых малошумящих усилителей
2.4. Постановка задач исследования
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ЗАЩИТНОГО УСТРОЙСТВА
3.1. Определение требований к подложкам 57 и СаЯя для создания монолитных р4-п диодных матриц
3.1.1. Выбор типа полупроводниковых подложек
3.1.2. Требования к состоянию поверхности подложек
3.1.3. Выбор ориентации подложек
3.1.4. Экспериментальное исследование выбранных подложек в 8-мм диапазоне
3.2. Определение требований к диодам в диодной матрице
3.2.1. Общие сведения о работе ограничителя на основе монолитной многодиодной матрицы
3.2.2. Определение требований к единичным р-г-п диодам, входящим в
состав матриц
3.3. Выбор схемы и конструкции ограничителя
3.4. Конструкция монолитной многодиодной планарной структуры для ограничителя
3.5. Технология изготовления монолитной планарной р--п диодной матрицы
3.6. Контроль основных электрофизических характеристик монолитного р-1-п диодного ограничителя на низкой частоте
3.7. Конструкция и электрические характеристики монолитных ограничителей на базе ваАя структур
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ПРИЕМНО-УСИЛИТЕЛЬНОГО МОДУЛЯ
4.1. Разработка малошумящего усилителя
4.2. Конструкция и параметры ПУМ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Введение
В радиолокационных станциях (РЛС) с момента их появления одними из важнейших задач являются задачи управления колебаниями СВЧ и их усиления. Первая задача важна для целей коммутации СВЧ мощности в трактах СВЧ, в частности, для переключения антенны на каналы приемника и передатчика, а так же для ограничения мощности, поступающей в канал приемника, как в режиме передачи, так и в режиме приема. Вторая задача связана с усилением принимаемого антенной сигнала до величины, необходимой для нормальной работы индикатора РЛС.
На разных этапах развития РЛС, и радиоэлектронной аппаратуры в целом, указанная задача решалась различными способами с применением для указанных целей приборов, основанных на различных физических принципах действия.
При этом с течением времени улучшались качественные характеристики приборов, применяемых для указанных целей, однако сами задачи управления и усиления колебаний СВЧ являются актуальными и в настоящее время. При этом для целей защиты приемника разработан специальный класс приборов, названных защитными устройствами (ЗУ), в который входят как переключатели, так и ограничители СВЧ сигналов. Для целей усиления СВЧ сигналов также разработан класс усилителей, в который входят усилители разных типов.
В современных радиолокационных станциях и приемной аппаратуре диапазона СВЧ защитное устройство (ЗУ) является одним из важнейших электронных элементов СВЧ-тракта [1]. Оно обеспечивает защиту входных цепей приемника (смесителей на полупроводниковых диодах, мапошумящих полупроводниковых усилителей и др.) от СВЧ-сигналов «собственного» передатчика (синхронных сигналов) и сигналов соседних радиолокационных станций и других внешних источников, способных вызвать нарушение работы приемного устройства (несинхронных сигналов).

ступенчатый переход Рис. 1.8. Конструкция на П-образном волноводе
В данной конструкции диод устанавливается в П-волновод. Для компенсации реактивностей диода используется шлейф. Чтобы уменьшить отражение СВЧ мощности от неоднородности, используется ступенчатый переход от прямоугольного волновода к П-волноводу.
В сантиметровом диапазоне применяется также способ включения диода в волновод с помощью резонансной диафрагмы. На рисунке 1.9 показана конструкция ЗУ с резонансной диафрагмой.
Рис. 1.9. Конструкция ЗУ с резонансной диафрагмой
Диод устанавливается в центре щели резонансной диафрагмы, что позволяет на резонансной частоте полностью скомпенсировать емкость р-і-п структуры. Очевидно, что данная схема обладает узким рабочим диапазоном.