Исследование СВЧ модулятора и демодулятора высокоскоростной FSK

• Автор: Гринев, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 196 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СИСТЕМ БЕСПРОВОДНОЙ
ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
1 Л. Современные беспроводные системы передачи данных
1.2. Анализ и сравнение способов модуляции в современных системах связи
1.3. Пути повышения скорости передачи РБК сигнала
1.3.1. Перспективы использования ББК модуляции в диапазоне СВЧ
1.3.2. Релаксационный низкодобротный режим работы модулятора БЕБК
1.3.3. Режимы работы диода Ганна. Область применения
1.4. Выводы по главе 1
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ РАДИОМОДЕМА ЫЖ
2.1. Постановка задачи
2.2. Анализ частотной модуляции РБК
2.2.1. Когерентная и некогерентная РБК
2.2.2. Модуляция с минимальным сдвигом
2.2.3. Спектральная плотность мощности для СРРБК
2.2.4. Вероятность ошибки для сигнала СРРБК
2.2.5. Выводы
2.3. Выбор метода проектирования модулятора
2.3.1. Структура двухдиодного СВЧ модулятора на диоде Ганна
2.3.2. Выбор метода проектирования: импедансные характеристики, годограф
2.4. Выбор структуры детектора РРБК сигнала
2.5. Выводы по главе
Глава 3. РЕЛАКСАЦИОННЫЙ МОДУЛЯТОР ГГ Б К НА ДИОДЕ
ГАННА
З Л. Анализ импедансных характеристик модулятора на диоде Ганна,
работающем в режиме ОНОЗ
З Л Л. Аналитическое представление тока и напряжения на диоде Г анна
в установившемся релаксационном режиме ОНОЗ
З Л .2. Г армонический анализ напряжения и тока диода Г анна
ЗЛ .3. Метод расчета импедансных характеристик релаксационного
модулятора
ЗЛ.4. Программа расчета импедансных характеристик и анализ ее
результатов
3.2. Реализация конструкции СВЧ ГГБК модулятора. Построение годографа с помощью специальной программы моделирования линейной части СВЧ конструкции
3.2.1. Описание прототипа конструкции линейной части модулятора КРБК
3.2.2. Построение годографа. Определение частот стабильной генерации
3.3. Экспериментальное исследование модулятора ГГБК '
3.4. Определение быстродействия модулятора ГГБК на диоде Ганна
3.5. Выводы по главе
Глава 4. АНАЛИЗ МАЛОИНЕРЦИОННОГО ДЕМОДУЛЯТОРА ГГБК
4.1. Определение уровней сигналов в линии передачи при различных режимах ее работы
4.2. Выбор параметров детекторной линии
4.2.1. Определение входного сопротивления подключенной детекторной линии с нагрузкой
4.2.2. Определение коэффициента передачи детектора ГГБК
4.3. Статический анализ детекторных схем
4.3.1. Детектор ГТБК с одним амплитудным детектором

4.3.2. Детектор с двумя амплитудными детекторами
4.3.3. Модель детектора РББК сигнала с повышенным входным сопротивлением
4.3.4. Выводы
4.4. Динамическое исследование детекторов РББК
4.4.1. Детектор ЬТБК с одним амплитудным детектором
4.4.2. Детектор РРБК с двумя амплитудными детекторами
4.4.3. Модель детектора РРБК сигнала на основе амплитудного детектора с повышенным входным сопротивлением
4.4.4. Возможные пути совершенствования быстродействующих детекторов БРБК сигнала
4.4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Библиографический список использованной литературы
Приложение 1. Акты о внедрении результатов работы
Приложение 2. Формулы для синусных и косинусных составляющих
тока и напряжения на четырех временных интервалах т2
Приложение 3. Алгоритм основного модуля программы расчета
импедансных характеристик диода Ганна
Приложение 4. Эскиз оптимизированной модели конструкции линейной части модулятора БРБК

тому же закону, что и £Д. При этом динамическая характеристика проводимости диода 1<(ий) оказывается подобной характеристике и(Е) с точностью до постоянного множителя и диод в целом ведет себя как элемент с отрицательной проводимостью (М-образный тип проводимости). Такой режим называется режимом с ограничением накопления объемного заряда (ОНОЗ) [53, 55].
electric field strength g” [kV/cm]
Рис. 1.5. Зависимость средней дрейфовой скорости электронов от электрического поля для GaAs, InP и GaN при температуре 300 °к
Режимы доменный и ОНОЗ существенно различаются' по ряду показателей. Доменный режим не требует специальных-условий для своего возникновения, однако, он по многим параметрам уступает режиму ОНОЗ.
В доменном режиме реализуются меньшие к.п.д. и выходная мощность генерируемых колебаний. При наличии сформировавшегося домена участки диода вне домена, в которых поле Е ниже порогового Еь работают как положительные активные сопротивления, на которых рассеивается значительная часть мощности генерируемых колебаний [56].
В отличие от доменного в режиме ОНОЗ активно работает весь объем полупроводника. Различие в эффективности режимов можно также объяснить другим способом. Амплитуду тока через диод в обоих режимах можно считать примерно одинаковой, т.к. максимальный и минимальный токи ограничены зависимостью х>(Е). Амплитуда же напряжения Ud примерно пропор-