О диапазонных характеристиках электрически перестраиваемого генератора на диоде Ганна Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Секция микроволновых и квантовых приборов и устройств

УДК 621.382.2

Г.Е. Ерещенко, В. И. Кротов, А. В. Петросян

О ДИАПАЗОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИКАХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИ ПЕРЕСТРАИВАЕМОГО ГЕНЕРАТОРА НА ДИОДЕ ГАННА

Электрическая перестройка частоты твердотельных микроволновых автогенераторов с помощью варакторов широко применяется при создании высокостабильных источников колебаний на основе систем ФАПЧ.

Базовая конструкция АДГ представляет собой закороченный с одной стороны отрезок прямоугольного волновода сечением 7,2 х 3,4 мм2 , в центре широких стенок которого размещались последовательно соединенные диод Ганна (ДГ) типа АА727А и варактор типа АА632А. Настройка АДГ на максимум полосы электрической перестройки и механическая перестройка производились короткозамы-кающим (КЗ) поршнем. Напряжения питания подавались на диоды через коакси-, .

Для расчета диапазонных характеристик АДГ использовалась эквивалентная ( ). -, . на реактивную проводимость Вкз = Уо^фЬ) КЗ поршня, а с другой стороны - на волновую проводимость волновода У0 , являющуюся нагрузкой АДГ, где Р=2лХ, X - длина волны в волноводе.

Численный анализ ЭС проводился с помощью программы, написанной на языке Гойгап при следующих приближениях:

♦ АДГ считал ся изохронным, то есть не учитывалась зависимость реактивной составляющей проводимости Вдг полупроводниковой структуры ДГ от амплитуды А СВЧ-напряжения на ней. При этом проводимость ВдГ можно заменить емкостью Сдг;

♦ при анализе перепада выходной мощности в полосе перестройки пола-

, -

вами ЭС и слабо связан со свойствами ДГ.

Результаты расчета для значений параметров ЭС: ЯПд = 1 Ом, Ьвд = 0,04 нГн, Свд = 0,2 пФ, Сдг = 0,3 пФ, Япв = 0,5 Ом, Ькв = 0,2 нГн, Скв = 0,13 пФ, СВо = 0,2

пФ, Го = 35,7 ГГц сопоставлены на рис. 1 с результатами экспериментального ис, -

.

5со.

300

200

100

А4 = 1,6 ГГц

1,6 ГГц

а/;„ =

10

20

30

40

50

60

и, в

Рис.1. Результаты расчета и

экспериментального исследования характеристик АДГ

Рис.2. Результаты экспериментального исследования спектральной плотности флуктуаций частоты АДГ

Результаты измерений спектральной плотности флуктуаций частоты АДГ с полосами электрической перестройки частоты 2% и 4% приведены на рис. 2 для 10 .