УДК 621.374.5
Секция приборов СВЧ
Ю.В. Вахтин, В.А. Малышев
МИКРОВОЛНОВЫЕ ЭЛЕКТРОННО-ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЕ КОРРЕКТОРЫ ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ ЗАДЕРЖКИ
В устройствах приема и обработки широкополосных сигналов встречается задача построения СВЧ-трактов с постоянным по частоте групповым временем
.
частоты ю групповую скорость (Угр), и, кроме того, в ряде случаев встречаются тракты (например, фильтры на ПАВ), в которых из-за эффектов переотражения зависимость V,=ад
или минимумом на определенных частотах.
Откорректировать такие провалы (именно на них мы и остановимся) можно путем последовательного включения в тракт соответственно подобранных цепочек фильтров нижних частот и фильтров верхних частот, выполненных на миниатюрных сосредоточенных индуктивностях и емкостях, причем с целью их перестройки в качестве последних могут использоваться варакторы. Способу подбора таких Цепочек посвящена данная статья.
Рис.1
Известно [1], что в полосе пропускания цепочки фильтров (рис.1,а,б) должно выполняться соотношение cos pD = 1 + —^~ , т.е. -4<YZ<0, так что на границе
полосы пропускания (О0^0^0*; fiD = 0 либо Щ = П. Для случая фильтров нижних частот (рис.1,в) упомянутое равенство имеет вид
2 2
. (3D а
sin -
О*
2 о/ ~ 4lc .Jl£h
(1)
б
а
в
г
а для фильтра верхних частот (рис.1,г)
. /ЗИ _ ю .
БШ-
2 ю
; Юп2
(2)
24ьс 2.ЩС< ’
так как р = ю /V (где V - фазовая скорость волны). Согласно формуле Релея групповая скорость волны равна
1 -
ю
(3)
(1), (2) (3)
,
(4)
а в случае цепочки ФВЧ
V,
Ию
\юж2 У
- 1 .
(5)
В случае схемы рис.1,в волновое сопротивление цепочки фильтров равно
1 -
2
ю
\юж\ )
(6)
для схемы рис.1,а (где У — ]аС; 7 — ]юЬ )
7 0 7 тип
г \2 ю
\юж\ )
(7)
.1,
7 0 — 7 отв — Д ¡с'
V ю у
(8)
а для схемы рис.1,а, где У — - ] / юЬ; 7 — - ] / оС
7 0 7 же
юП
Л-1
V ю у
(9)
1
1
1
2
2
В случае последовательного включения цепочек ФНЧ общей длиной 11, а
затем ФВЧ общей длиной 12 (или наоборот) суммарное групповое время задержки, как следует из (4) и (5), равно
ю — Ьиси —юЖ1 — 4У Ьвсв
юп1И
1
'■'И-х* х4'
х\!а2х2 -1
; X —-
; а —-
ю„
ю„
(10)
1
Функция (^— /(X ) уходит в бесконечность на частотах х=— и х=1, давая в
а
промежутке 1/а<х<1 минимум.
Минимум реализуется при х=хт, определяемом из условия dtъ / ёх — 0 , которое позволяет при заданных ат , хт найти
11 ^ (2са'хт2 - 1)(1 + хт2)3/2
С=——; С —■
и
(с2Хт2 - 1)
3/2
(11)
тогда, зная заданное значение минимума tъ — ^Ът и С, можно подобрать Б, 11 и 12 так, чтобы при нужных нам хт и а реализовалась ^Ът .
, т ,
подлежащий корректировке всплеск группового времени задержки. На этой же частоте волновые сопротивления цепочек ФНЧ и ФВЧ должны совпадать и быть равными волновому сопротивлению 20 основного тракта.
Это позволяет написать равенство:
7 — 7 — 7,„„ —
Л
Ь
СЛ
ю2
п1
Ь. сЛ
ю
п2
ю
(12)
из которого следует
22 а хт
т
—
с.
С 16хт 2(1 - X2)
тт
(13)
с
Зная заданные значения а и хт, можно подбирать--------.
с«
Полученные соотношения позволяют наметить методику подбора параметров цепочек фильтров. Полоса пропускания корректора Ах — (а -1) / а должна быть, , . Именно она и определит и параметр а, и крутизну подъемов функции ^ — /(X ) вблизи минимума. Величина этого минимума, определяемая из (10) при условии (11), также должна быть задана. Для ее реализации можно варьировать 11, 12 и
Б, так как параметр С (при заданном через Ас параметре а) определяется из (11) т. -
2
х
т
2
1
1
2
ва (13), а также из условия (12) реализации требуемого значения волнового сопротивления 20 основного тракта при ю — хтюж1, причем юп1 - верхняя граничная
частота реализации пропускания сигнала цепочкой ФНЧ и ФВЧ.
При этом последовательность проектирования состоит в следующем.
1) Задаемся полосой частот (юп1 - (0ж2), которая дает значение а и ( =1).
2) Задаваясь величиной хт, по (11) находится С= 11 /12 .
3) Подставляя С и хт в (10) и задаваясь ^Ът , находится 12/И , а зная С определяется 1Х /И .
4) Подставляя в (12) № / С0ж1 — хт и зная 20, находится Ьи / Сн, а зная ЬНСН, определяется Ьн и С. Затем из (13) и формулы (10) для а, определяется Св и Ьв.
Если выбранное значение ())п1 - юп2 оказалось неудачным, выбирается дру, .
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Кар пов В.М., Малышев В А., Перевощиков КВ. Широкополосные устройства СВЧ на элементах с сосредоточенными параметрами. М.: Радио и связь, 1984, 108 с.
УДК 621.382.2.029.64
Е.Ф. Супрунова, Г.Г. Червяков
ВЛИЯНИЕ РЕКОМБИНАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ НА МИКРОВОЛНОВУЮ ОБЪЕМНУЮ ПРОВОДИМОСТЬ ДИОДА ГАННА
В работе [1] было в общем виде проанализировано упомянутое влияние. Ниже приводятся результаты более конкретных расчетов изменения активной и реактивной объемных проводимостей ваЛБ, полученные по материалам работы [1].
Расчеты проводились для параметров: концентрация носителей П0 — 5 • 1020 м 3;
средняя скорость движения У00 — 6,1 • 105 — в поле Е0 — 4 • 105 — ; при попе-
с м
речном сечении квадратичной рекомбинации
- т -2 о 1 1 /-ч—17 2
О — О0У0 —а0У0 — 8,1 • 10 м ; времена релаксации квазиимпульса и
энергии Т — 3,6 • 10 13 с и Т — 3 • 10 1 2 с ; эффективная масса на дне зоны про-
водимости т 0 — 0,07т 0е — 6,1 • 10 32 кг , ПОДВИЖНОСТЬ при нулевом поле
2
м „ ,
Ц0 — 0,9------; параметр разогрева обратной то равен рт — 0,1. При этом время
В • с
жизни носителей получилось Т0 — 2 -10 10 с. Получены выражения, определяющие добавку к объемной малосигнальной проводимости на круговой частоте ю — 2лГ. По этим формулам были построены графики зависимостей