Конструирование и технология производства полупроводниковых приборов миллиметрового диапазона и устройств на их основе

• Автор: Попов, Владимир Васильевич
• Шифр специальности: 05.27.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 178 с. : ил.

Содержание
Введение

у Радиоэлектронные системы миллиметрового диапазона длин

1.1. Системы миллиметрового диапазона длин волн и области

применения 1

1.2. Генераторы электромагнитных колебаний миллиметрового

диапазона длин волн

1.3. Устройства защиты радиоэлектронных систем

1.4. Общие выводы и постановка задачи исследования

2. Разработка и исследование высокостабильных генераторов на

диодах Ганна миллиметрового диапазона

2.1. Постановка задачи 3
2.2. Анализ эквивалентных схем диодов Ганна и генераторов на их
основе
2.3. Влияние характеристик диода Г анна на стабильность частоты
генерации
2.4. Конструкция и технология изготовления диодов Ганна
миллиметрового диапазона длин волн
2.5. Стабилизация частоты генераторов на диодах Ганна
2.5.1. Эквивалентная добротность КС и пути ее повышения
2.5.2. Высокостабильные ГДГ миллиметрового диапазона с
прямоугольным резонатором
2.5.3. Высокостабильные ГДГ миллиметрового диапазона с
цилиндрическим резонатором
2.6. Перестройка частоты генераторов на диодах Ганна
2.6.1. Механическая перестройка частоты с помощью поршня
2.6.2. Механическая перестройка частоты с помощью диэлектрического
стержня
Параметры генераторов на диодах Ганна миллиметрового диапазона
Генератор с механической перестройкой частоты поршнем типа Окно М41
Генератор с механической перестройкой частоты диэлектрическим стержнем типа М1С
Применение разработанных ГДГ в промышленной аппаратуре Выводы
Активные элементы систем защиты миллиметрового диапазона длин волн
Постановка задачи
Методика расчета многодиодных матриц Конструкции монолитных многодиодных матриц Базовая технология изготовления многодиодных матриц Устройства защиты на основе многодиодных матриц Защитные устройства на основе волноводнощелевой линии Выводы
Заключение
Список литературы


Поэтому освоение миллиметрового диапазона длин волн и с этой точки зрения является перспективным направлением. Однако при использовании миллиметрового диапазона длин волн начинают проявляться особенности их распространения в атмосфере [7, 8]. При функционировании радиотехнических систем энергия электромагнитных колебаний при распространении ослабляется экспоненциально по закону Бугера. Поэтому при определении реальной дальности действия радиотехнической системы (РТС) необходимы данные о коэффициенте суммарного поглощения и ослабления, а также его распределении в пространстве и во времени. Особенность использования миллиметрового диапазона длин волн состоит в том, что при их распространении возникает ослабление в атмосферных газах и гидрометеорах, а также деполяризация излучения и амплитудные и фазовые осцилляции. Это ослабление в атмосфере имеет общую тенденцию возрастать с повышением частоты и зависит от погодных условий. Кроме того, из-за наличия в атмосфере паров воды, кислорода и примесных газов, обладающих постоянными электрическими и магнитными моментами, имеет место интенсивное взаимодействие их с электромагнитным излучением. В результате этого взаимодействия имеют место полосы интенсивного поглощения. Так для водяного пара полоса интенсивного поглощения наблюдается в районе ,2 ГГц и 0 ГГц, а для кислорода - при частотах бОГГц и 8,8 ГГц. Полное ослабление при однократном вертикальном распространении радиоволн в атмосфере на линиях поглощения кислорода может превышать 0 дБ. Интерес представляют «окна прозрачности» на частотах , , 0 и 0 ГГц (длина волны около 8; 3,2; 2,3; 1, мм), где наблюдается минимальное затухание по сравнению с соседними участками миллиметровых радиоволн. На средних широтах в «окнах прозрачности» полное ослабление невелико. Б [9]. Таким образом, наличие «окон прозрачности» в миллиметровом диапазоне длин волн во многом решает проблему, которая первоначально считалась неразрешимой, и препятствовала широкому использованию этих волн в военном деле и народном хозяйстве. Разработанные и действующие системы на длинах волн 8 и 3 мм нашли широкое применение в различных областях человеческой деятельности. Существующие в настоящее время глобальные космические навигационные системы GPS (CI1IA) и ГЛОНАСС (Россия) работают в сантиметровом диапазоне длин волн [, ]. Однако в связи с интенсивным освоением миллиметрового диапазона длин волн он, несомненно, в перспективе найдет достойное место при выполнении отдельных навигационных задач в системе глобальной навигации. Опыт разработки и совершенствования радиотехнических средств управления воздушным движением гражданской авиации показывает, что выполнение такой объемной задачи невозможно без широкого применения РЛС различного назначения. Среди них особое место занимают бортовые РЛС, являясь одним из основных источников информации, выдаваемой непосредственно экипажу. Однако существующие станции сантиметрового диапазона, например, РЛС предупреждения столкновений и навигации при решении отдельных важных задач, - таких, как обзор наземного пространства во время захода летательного аппарата на посадку, обнаружение объектов во время полета на малых и предельно малых высотах на небольших дальностях (5. Становится очевидным, что актуальной научно-технической задачей является разработка новых РЛС, способных эффективно обеспечивать безопасное самолетовождение на малых высотах и небольших дальностях действия при неблагоприятных метеоусловиях. Такие станции должны быть малогабаритными, иметь высокие разрешающие способности по дальности и угловым координатам, а также обеспечивать высокий уровень вероятности правильного обнаружения наземных объектов. Проведенный анализ результатов отечественных и зарубежных научных исследований в области разработки радиолокационной техники обнаружения показал, что такими радиолокационными системами могут быть РЛС миллиметрового диапазона радиоволн, которые более эффективны по сравнению с РЛС сантиметрового диапазона []. При этом миллиметровые РЛС могут входить в состав существующих систем безопасного самолетовождения.