Особенности работы СВЧ генератора на диоде Ганна при одновременном возбуждении в нем НЧ и СВЧ колебаний

• Автор: Труфакин, Эдуард Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.03, 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 109 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. СОВРЕМЕННОЕ СОС ТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СВЧ ГЕНЕРАТОРОВ НА ДИОДАХ ГАННА 1РИ ОДНОВРЕМЕННОМ ВОЗБУЖДЕНИИ В НИХ НЧ И СВЧ КОЛЕБАНИЙ.

1.1. Особенности многочастотных режимов работы СВЧ генераторов на диодах Ганна

1.2. Математическое моделирование режимов работы СВЧ генераторов на диодах Ганна

2. МОДУЛЯЦИОННЫЕ ЯВЛЕНИЯ В СВЧ ГЕНЕРАТОРЕ НА

ДИОДЕ ГАННА.

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МОДУЛЯЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СВЧ ГЕНЕРАТОРА

НА ДИОДЕ ГАНН А.

3.1. Теоретическое исследование условий возбуждения многочастотных колебаний в цени питания

3.2. Математическая модель, описывающая

автомодуляционные явления в СВЧ генераторе на диоде Ганна
4. ОСОБЕННОСТИ ШУМОВОЙ ГЕНЕРАЦИИ В СВЧ
ГЕНЕРТОРАХ НА ДИОДЕ ГАННА
4.. Экспериментальные исследования СВЧ генератора на диоде Ганна с инерционной нелинейностью в цени обратной
4.2. Математическая модель СВЧ генератора на диоде Ганна,
содержащего цепь с низкочастотной обратной связью
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


СВЧ диодов в прнсмопсредающих модулях фазированных антенных решеток, радиомаяках, генераторах накачки параметрических усилителей, связных и телеметрических передатчиках, радиолокационных станциях малой мощности, устройствах неразрушающею контроля [1 -7]. Как известно [8], диоды Ганна обладают широкополосным отрицательным сопротивлением, поэтому в них, наряду с СВЧ, могут возникать относительно низкочастотные (НЧ) колебания [9-]. В результате диод Ганна работает в многочастотном режиме {-]. Наличие отрицательного сопротивления у диода Ганна на НЧ может приводить, в частности, к появлению в выходном СВЧ спектре квазишумовых колебании, изменению частоты СВЧ генерации и автомодуляции СВЧ сигнала [-]. СВЧ устройств, в которых с помощью одного диода Ганна обеспечивается реализация сразу нескольких различных технических функций. Всестороннего исследования этих явлений ранее не проводилось. Таким образом, проведение экспериментальных и теоретических исследований сложных динамических режимов работы СВЧ генераторов с учетом присутствия НЧ колебаний в цепи питания, является актуальным, и представляет научный и практический интерес. СВЧ генератора на диоде Ганна во)буж<кнощихся в нем НЧ колебаний, в том числе квазипериодических и хаотических. СВЧ генератора на диоде Ганна с цепью обратной связи по НЧ, обладающем инерционной нелинейностью. НЧ цепи генератора на диоде Ганна, наблюдается уширенис спектральной линии выходного СВЧ сигнала, причем ее ширина оказывается существенно меньшей частотой полосы хаотической генерации на НЧ. Результаты проведенных исследований позволяют оптимизировать конструкции СВЧ устройств на диодах Ганна различного назначения, определить области их устойчивой работы, а также реализовать устройства, работающие в режиме амплитудной шли частотой модуляции выходного сигнала или в режиме шумовой генерации. Достоверность полученных экспериментальных и теоретических результатов обеспечивается применением стандаргной измерительной аппаратуры, воспроизводимостью полученных результатов, корректностью сделанных допущений, достаточной строгостью математических моделей, сходимостью вычислительных процессов к искомым решениям, хорошей корреляцией результатов расчета с экспериментом. С ростом напряжения питания, амплитуда болсс высокочастотной составляющей уменьшается и при напряжениях питания в несколько раз больших порогового, колебания становятся одночастотными. Воздействие внешнего 4 сигнала или возбуждение в цепи питания СВЧ генератора на диоде Ганна низкочастотных колебаний сложного спектрального состава может приводить преимущественно либо к частотной, либо к амплитудной модуляции выходною СВЧ сигнала. При воздействии на диод Ганна, работающий в режиме генерации, двух внешних НЧ сигналов наблюдается не только модуляция частоты СВЧ сигнала, но и модуляция величины ее девиации с частотой, равной разности частот внешних сигналов. В СВЧ генераторе на диоде Ганна, содержащем цепь обратной связи, включающую в себя детектор н фазосдвиїаюшсе устройство, возникают хаотические НЧ колебания, при этом происходит ушпрение спектральной линии выходного СВЧ сигнала генератора, причем ее ширина существенно меньше частотной полосы хаотической генерации в НЧ цени. Работа выполнена на кафедре физики твердого тела Саратовского государственного университета в - п . Микроэлектроника и информатика ” в году в г. Нелинейные дни для молодых ученых, студентов и аспирантов" в году в г. Физика и технические приложения волновых процессов” в году в г. Хаотические автоколебания и образования структур” в г. Саратове в году; Всероссийской научно-технической дистанционной конференции “Электроника” в г. Москве в году. По материалам исследований, выполненных при работе над диссертацией, опубликовано 7 работ [ - ], в том числе 2 статьи в центральном научно-техническом журнале [,], 3 статьи в сборниках материалов конференций [,, ], 2 тезиса докладов на научно-технических конференциях [, ]. Диссертация состоит из введения, 4 разделов, имеющих подразделы, заключения и списка литературы. Общий объем диссертации составляет 9 страниц машинописного текста, в том числе основной текст занимает страницы, включая рисунок.