Главные способы построения, схемы и характеристики сверхвысокочастотных монолитных ограничителей мощности. Изучение особенности двухкаскадного разделителя на встречно-параллельных диодах Шоттки X-диапазона. Характерные черты и проектирование pin-диода.
Аннотация к работе
Во входных каскадах приемных устройств современных радиолокационных станций СВЧ-диапазона часто применяются малошумящие транзисторы, которые весьма чувствительны к воздействию мощного СВЧ-сигнала. Ограничители, или защитные устройства (ЗУ), предназначены для снижения до безопасного уровня СВЧ-мощности, поступившей на вход приемников, в качестве входных устройств которых используются транзисторные усилители (допустимая средняя мощность около 25 МВТ) либо смесители на диодах (допустимая средняя мощность около 300 МВТ) . В настоящей работе выполнен краткий обзор способов построения и схем СВЧ-ограничителей мощности в диапазоне частот до 25 ГГЦ, в том числе изготавливаемых на основе GAAS монолитной технологии. Ограничители, или защитные устройства (ЗУ) - устройства, предназначенные для снижения СВЧ-мощности до безопасного уровня, поступившей на вход приемников, в качестве входных устройств которых используются транзисторные усилители, либо смесители на диодах.Она имеет два состояния: состояние пропускания при малой мощности входного сигнала и состояние запирания - при большой мощности. Переход из одного состояния в другое основывается на нелинейных свойствах полупроводниковых диодов и осуществляется с помощью управляющего напряжения, образуемого за счет пришедшей СВЧ-мощности.В специальной литературе часто используется более полное название - Диод с барьером Шоттки (ДШБ). В диодах Шоттки в качестве барьера Шоттки используется переход металл-полупроводник, в отличие от обычных диодов, где используется p-n переход. Переход металл-полупроводник обладает рядом особенных свойств (отличных от свойств полупроводникового p-n перехода). Последнее объясняется тем, что по сравнению с обычным p-n переходом у таких диодов отсутствует диффузия, связанная с инжекцией неосновных носителей, т.е. они работают только на основных носителях, а их быстродействие определяется только барьерной емкостью. Диоды Шоттки изготавливаются обычно на основе кремния (Si) или арсенида галлия (GAAS), реже - на основе германия (Ge).PIN-диод - разновидность диода, в котором между областями электронной (n) и дырочной (p) проводимости находится собственный полупроводник (i-область). p и n области как правило легируются сильно, так как они часто используются для омического контакта к металлу. Широкая нелегированная i-область делает pin-диод плохим выпрямителем (обычное применение для диода), но, с другой стороны, это позволяет использовать его в аттенюаторах (ослабителях сигнала), быстрых переключателях, фотодетекторах, а также в высоковольтной электронике. Характерные качества pin-диода проявляются при работе в режиме сильной инжекции, когда i-область заполняется носителями заряда из сильнолегированных n и p областей, к которым прикладывается прямое смещение напряжения. pin-диод функционально можно сравнить с ведром воды с отверстием сбоку: как только ведро наполняется до уровня отверстия, оно начинает протекать. Точно так же и диод начинает пропускать ток, как только заполнится носителями заряда i-область. На высоких частотах pin-диод ведет себя как практически идеальный резистор - его вольт-амперная характеристика (ВАХ) линейна даже для очень большого значения напряжения.
План
Содержание
Введение
1. Способы построения, схемы и характеристики СВЧ монолитных ограничителей мощности
2. Двухкаскадный ограничитель на встречно-параллельных диодах Шоттки X-диапазона
3. Двухкаскадный ограничитель на встречно-параллельных VPIN-диодах