Лекция Возбудители радиопередатчиков Возбуждение колебаний, автогенераторы


Твердотельные приборы в диапазоне СВЧ



Скачать 493.8 Kb.
страница4/4
Дата31.07.2016
Размер493.8 Kb.
ТипЛекция
1   2   3   4

6.3. Твердотельные приборы в диапазоне СВЧ

В настоящее время промежуточные и выходные каскады СВЧ передатчиков малой и средней мощности часто выполняют на транзисторах с применением систем сложения мощностей. Достаточно развиты методы суммирования мощностей в длинноволновой части СВЧ диапазона (несколько дециметров). Это позволяет создавать передатчики с выходной мощностью до десятков киловатт. Примером может служить передатчик радиолокатора «Утёс –Т» или «Утёс – А» с выходными мощностями в 80 и 40 киловатт соответственно. Усилительные модули построены на транзисторной основе: транзисторы А883В, А873-1 (ноу-хау). В то же время в диапазоне СВЧ применяются специальные известные твердотельные приборы: диоды ГАННА и лавинно-пролётные диоды (ЛПД). На их основе строятся автогенераторы СВЧ в весьма коротковолновом диапазоне, до десятков и сотен гГц. Рассмотрим принципы действия таких автогенераторов.



Генератор СВЧ на лавинно-пролётном диоде. В ЛПД для поддержания колебаний в избирательной системе (в контуре) используется явление лавинного пробоя p-n перехода, т.е. рабочей точкой диода является область лавинного пробоя вольт-амперной характеристики диода. На рис. 6.14 эта область – крутой спад ВАХ около точки смещения Есм. Пробой происходит, когда Uд по модулю больше Есм. При включении диода в цепь питания в контуре схемы генератора возникают собственные затухающие колебания СВЧ, которые переводят рабочую точку ( при отрицательном полупериоде) в область лавинного пробоя. Ток через диод резко возрастает и при надлежащей толщине перехода этот ток попадает в фазу торможения электронов тока колебаниями СВЧ. Электроны отдают свою энергию колебаниям, поддерживая их незатухающими. Образование лавинного процесса и соответственно время запаздывания (пролёта) зависят от приложенного напряжения, поэтому изменяя последнее можно изменять частоту генерации. Схема автогенератора на ЛПД подобна схеме на рис. 6.14.

Рис. 6.14

Автогенераторы на ЛПД в непрерывном режиме могут обеспечивать мощность до 10 Вт в диапазоне частот более 10 гГц и единицы Ватт на частотах до 50 гГц при КПД = 15…20%. В импульсном режиме мощность может достигать 100 Вт при частоте генерации 10 гГц и КПД = 60…70%.

Генератор СВЧ на диоде ГАННА. Эффект Ганна состоит в возникновении СВЧ колебаний тока в некоторых полупроводниковых кристаллах при воздействии сильного электрического поля. Колебания обусловлены формированием и движением в кристалле резко выраженных областей с высокой напряженностью поля. Эти области имеют значительно больший объём чем простые электроны и называются доменами.

Вследствие разной степени подвижности электронов и доменов – домены имеют значительно меньшую подвижность и скорость, чем электроны – в кристалле полупроводника возникают две щели подвижности: электронная L и доменная U. Влияние щелей зависит от напряженности поля. При малой напряженности преобладает электронная проводимость L, при возрастании напряженности поля начинает сказываться проводимость U и в конце концов она становится преобладающей. Подвижность μ носителей заряда определяется соотношением μ = V/E, т.е. отношением средней скорости движения носителя V к напряженности поля E. Отсюда V = μE. Между скоростями электронов и доменов имеет место неравенство μU << μL. Отмеченные особенности в подвижностях электронов и доменов приводят к тому, что вольт-амперная характеристика диода ГАННА (ДГ) имеет вид, подобный характеристике туннельного диода, рис. 6.15. В левой восходящей ветви преобладает электронная проводимость, в правой восходящей – доменная. Между ними – переходный, падающий участок ВАХ. Именно это участок и является рабочим участком генератора на диоде ГАННА. Исходная рабочая точка устанавливается посередине падающего участка ВАХ.


Рис. 6. 15


Схема автогенератора на диоде ГАННА подобна схеме на рис. 4.1. Генераторы на основе диодов ГАННА могут работать до частот 100 гГц, развивать мощность до единиц ватт в непрерывном режиме и до десятков ватт – в импульсном.

При столь высоких частотах работы генераторов на ЛПД и ДГ избирательные системы схем выполняются на полосковых линиях.


Рекомендованные литературные источники

[1] с. 133-196, [2] с. 504-579, [3] с.164-179, [4] с. 3-43.


Литература
1. Криницин В.В., Логвин А.И. Формирование и передача сигналов в авиационных радиоустройствах. – М.: Транспорт, 1998.

2. Проектирование радиопередатчиков /под ред. В.В. Шахгильдяна. – М.:

Радио и связь, 2003.

3. Петров Б.Е., Романюк В.А. Радиопередающие устройства на полупро-

водниковых приборах. – М.: Высшая школа. 1989.

4. Дивеев В.Н. Формирование и передача сигналов. Проектирование пере-

датчиков СВЧ. – М.: МГТУ ГА, 2003.


Содержание


Лекция 4. Возбудители радиопередатчиков………………………………

3







4.1. Возбуждение колебаний, автогенераторы…………………………..

3

4.2. Синтезаторы частот радиопередатчиков……………………………

8







Лекция 5. Высокочастотный тракт радиопередатчиков, модуляторы…

9







5.1. Высокочастотный тракт передатчиков……………………………….

9

5.2. Устройства модуляции в передатчиках………………………………

15







Лекция 6. Электронные приборы СВЧ в передатчиках…………………

26







6.1. Особенности применения обычных электронных ламп в генераторах

СВЧ…………………………………………………………………………..


26


6.2. Специальные приборы СВЧ………………………………………….

28

6.3. Твердотельные приборы в диапазоне СВЧ………………………….

37







Литература…………………………………………………………………..

39









Каталог: bitstream -> 123456789
123456789 -> С. Я. Гончарова-Грабовская
123456789 -> 1. общие положения цель практических занятий
123456789 -> 40 – летию кафедры тэлаиад мгту га посвящается
123456789 -> Лекция Общее устройство авиамоделей. Материалы для авиамоделирования
123456789 -> Пособие по изучению дисциплины Москва 2007 Рецензент: канд истор. Наук В. И. Хорин. Пименов В. И
123456789 -> Методические указания по проведению практических занятий на тему: "Особенности конструкции и технической эксплуатации планера самолета"
123456789 -> Задачах: а определение терминов «концепт» и«концепто-сфера»
123456789 -> Восстановление твердых тканей зубов вкладками и штифтовыми конструкциями
123456789 -> Фольклорное наследие александра потебни
123456789 -> Сердечно-сосудистые заболевания и сахарный диабет


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница