Полупроводниковые генераторы на низкоразмерных резонаторах с характеристиками, регулируемыми магнитными и электрическими полями

• Автор: Сорокин, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.03, 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 117 с. : ил.

Введение
Глава 1. Анализ современного состояния исследований полупроводниковых СВЧустройств на основе резонансных систем штырь с зазором короткозамыкатель
1.1. Влияние постоянного магнитного поля на характеристики полупроводниковых СВЧгенераторов.
1.2. Электрическая перестройка резонансных характеристик систем типа штырь с зазором короткозамыкатель полупроводниковым диодом

1.3. Ближнеполевая СВЧмикроскопия.

1.4. Исследования полупроводниковых низкоразмерных СВЧсистем

Глава 2. Исследование влияния стационарного магнитного поля на характеристики систем типа штырь с зазором близко расположенный короткозамыкатель

2.1. Низкоразмерный СВЧгенератор на диоде Ганца с магнитной перестройкой

2.2. Управляемые магнитным полем резонансы в системе штырь с

зазором близко расположенный короткозамыкатель.

Глава 3. Резонансные системы с повышенной кривизной частотных характеристик и их применение.
3.1. Резонансы в низкоразмерных электродинамических системах типа емкостная диафрагма короткозамыкатель с выемкой и штырь с зазором короткозамыкатель с выемкой
3.2. Резонаторы с повышенной кривизной частотных характеристик на основе систем штырь с зазором короткозамыкатель с выемкой.
3.3. Подавление шумов лавиннопролетного днода в низкоразмерной резонансной системе металлический штырь близко расположенный
короткозам ы кател ь.
3.4 Низкоразмерный резонатор с повышенной кривизной частотных характеристик и электрической перестройкой по частоте.
3.5. Ближнеполевой СВЧмикроскон на основе низкоразмерного
резонатора.
Глава 4. Теоретическое описание низкоразмерных электродинамических систем емкостная диафрагма близкорасположенный короткозамькаюций поршень
4.1. Расчет характеристик резонансных систем емкостная диафрагма короткозамыкающий поршень в многомодовом приближении.
4.2. Отражение СВЧизлучения от низкоразмерною резонатора емкостная диафрагма короткозамыкающий поршень
4.3. Результаты расчетов и измерений и их анализ
Заключение.
Список литературы


Цель диссертационной работы состоит в увеличении чувствительности полупроводниковых СВЧустройств на основе низкоразмерных резонансных систем к внешним воздействиям влиянию постоянного магнитного поля, электрического смещения и изменению физических параметров нагрузки. Низкоразмерными называются такие электродинамические системы, в которых длина волны основного типа в и более раз превосходит, по крайней мере, один из размеров системы , . Экспериментальное исследование характеристик низкоразмерных резонансных систем штырь с зазором короткозамыкатель, содержащих полупроводниковый элемент, при воздействии на полупроводниковый элемент электрического смещения или постоянного магнитного поля. Разработка способа повышения кривизны частотных характеристик резонансных систем штырь с зазором короткозамыкатель. Исследование возможности использования устройств на основе резонансных систем штырь с зазором короткозамыкатель с выемкой для измерения электрических характеристик диэлектрической проницаемости, проводимости материалов. Разработка алгоритма расчета амплитудночастотных характеристик низкоразмерных резонансных систем типа емкостная диафрагма короткозамыкатель. Показана возможность расширения полосы частотной перестройки управляющим магнитным полем СВЧгенератора на диоде Ганна на основе системы штырь с зазором короткозамыкатель. Установлена возможность уменьшения шумов лавиннопролетного диода, работающего в режиме СВЧгенерации. Экспериментально обоснована возможность повышения кривизны частотных характеристик низкоразмерного резонатора на основе системы штырь с зазором короткозамыкатель при использовании короткозамыкателя с выемкой цилиндрической формы. Показана возможность электрической перестройки частоты резонансной системы штырь с зазором короткозамыкающий поршень с выемкой при использовании в качестве управляющего элемента полупроводникового диода. Показана возможность использования устройств на основе резонансной системы штырь с зазором короткозамыкатель с выемкой для измерения с повышенной локальностью электрических характеристик диэлектрической проницаемости, проводимости материалов. Разработан алгоритм расчета коэффициента отражения и КСВН для систем типа емкостная диафрагма короткозамыкающий поршень в широком диапазоне значений частоты, расстояний между поршнем и диафрагмой с использованием многомодового приближения. Достоверность полученных теоретических результатов обеспечивается достаточной строгостью используемых математических моделей корректностью упрощающих допущений сходимостью вычислительных процессов к искомым решениям выполнимостью предельных переходов к известным решениям соответствием результатов расчета экспериментальным данным. Достоверность экспериментальных результатов обеспечена применением современной стандартной измерительной аппаратуры метрологической поверкой измерительного оборудования и методик измерения обработкой экспериментальных данных с помощью современных методов с использованием ЭВМ воспроизводимостью полученных результатов. Создан генератор на диоде Ганна, работающий в трехсантиметровом диапазоне длин волн, на основе низкоразмерной системы штырь с зазором короткозамыкатель, позволяющий производить перестройте частоты изменением величины постоянного магнитного поля на Мгц. На основе низкоразмерной системы шгырь с зазором короткозамыкатель реализован СВЧгенератор на лавиннопролетном диоде с пониженным уровнем шума. Реализована резонансная система штырь с зазором короткозамыкатель с цилиндрической выемкой с повышенной кривизной частотных характеристик с введенным в нее полупроводниковым диодом, позволяющая производить перестройку резонанса по частоте при изменении величины напряжения обратного смещения на диоде. Предложен алгоритм, позволяющий рассчитывать частотные характеристики низкоразмерных систем типа емкостная диафрагма короткозамыкающий поршень, качественно согласующиеся с экспериментом в широком диапазоне значений частоты 8ГГц, расстояний между поршнем и диафрагмой и другими параметрами электродинамической системы.