Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Левинштейн М.Е. -> "Эффект Ганна " -> 99

Эффект Ганна - Левинштейн М.Е.

Левинштейн М.Е., Пожела Ю.К., Шур М.С. Эффект Ганна — М.: Советское радио, 1975. — 288 c.
Скачать (прямая ссылка): effektganna1975.djvu
Предыдущая << 1 .. 93 94 95 96 97 98 < 99 > 100 101 102 103 104 105 .. 159 >> Следующая

п. д. генератора в оптимальном случае может возрасти в 1,5 ... 2 раза. В
режиме с внешней подкачкой возрастание к. п. д. может быть еще более
значительным. Для получения высоких к. п. д. необходимо строго
выдерживать значение фазового угла <р = Зп/2. Отклонение от этого
значения на ±10° снижает к. п. д. до величины, меньшей значения к. п. д.
.в отсутствие второй гармоники. Максимальные значения к. п. д., так же
как и в отсутствие второй .гармоники (рис. 8.4,а), соответствуют значению
п0Ь~5• 1012 см2. Как и в отсутствие второй гармоники, генерация возможна
в широкой полосе частот как выше, так и ниже пролетной. Заметные значения
к. п. д. могут быть получены также и в гибридном режиме (агф^1).
Экспериментальные результаты [6,' 58, 69] качественно (Подтверждают
описанные выше выводы теории: при работе в резонаторе с заметным
импедансом на второй гармонике к. п. д. .в оптимальном режиме с
самоподкачкой возрастает приблизительно 'в 1,5 раза.
8.4. Некоторые другие типы генераторов Ганна
В настоящем параграфе описаны некоторые специальные типы генераторов
Ганна, не являющиеся логическими или функциональными устройствами
(описанию последних посвящена гл. 11).
Форма и частота колебаний, возникающих при подключении к диоду Ганна
индуктивной нагрузки, изучались в работе [70]. Теория работы диода Ганна
в такой цепи содержится в работе [71].
Два генератора, включенных по нушпульной схеме, исследовались в работе
[72]. Основным преимуществом нушпульной схемы является то, что диоды
включены параллельно по постоянному напряжению, но последовательно в ОВЧ
цепи. Это обусловливает высокий ОВЧ импеданс при совместной работе диодов
и одновременно исключает трудности, возникающие при последовательном
соединении диодов Ганна из-за неидентичности образцов (п. 8.3.3).
Исследованные в работе [72] генераторы 3- ,и 30-см диапазонов в
пушпульной схеме обеспечивали увеличение СВЧ мощности на 50% по сравнению
с суммой выходных мощностей, полученных от отдельных диодов в тех же
условиях. Как отмечается в [72], пушпуль-ная схема может оказаться
полезной также для усилителей на основе эффекта Ганна, так как она
обеспечивает больший динамический диапазон благодаря симметрии вольт-
амперной характеристики.
Диод Ганна может быть использован также в качестве умножителя ча-
13-163
стоты и генератора гармоник [73-75]. В работе [73] на диоды длиной 50 и
20 мкм подавалось напряжение с частотой 9,5 ГГц. Диоды генерировали
вторую, третью и четвертую гармоники. Более высокие гармоники не
наблюдались. К. п. д. преобразования достигал 1% на второй гармонике,
0,1% на третьей и 8 - 10~3% на четвертой. При подаче на диод помимо
переменного сигнала, постоянного напряжения смещения меньшего и порядка
порогового, выходная мощность на четных гармониках возрастала. Это
связано с перемещением рабочей точки диода в область большей нелинейности
вольт-амперной характеристики.
В работе [75] отмечается, что к. л. д. генератора на гармониках может
значительно возрасти в условиях пробоя в домене сильного поля, когда
нарушается когерентность ганновских колебаний (гл. 7).
Интересное направление в конструировании ганновских диодов связано с
использованием трех омических контактов. Одна из таких конструкций-
ганновский диод с одним расщепленным электродом-показана на рис. 8.'1'5,а
[76]. В этом случае оказывается возможным осуществить перестройку
частоты, прикладывая постоянное напряжение между сегментами расщепленного
электрода. Удается также осуществить фазовую синхронизацию колебаний от
внешнего перестраиваемого СВЧ генератора, подключая его к двум частям
расщепленного контакта.
193
Да IF/\r/2
'GaAs
Л
t
A
На рис. 8Л5,б показана трехэлектродная конструкция с р-п-переходом
[77]. В этом случае, прикладывая к р-области напряжение различной
полярности, также удается осуществить частотную перестройку генератора.
Многоэлектродные конструкции диодов Ганна и специальные генераторы на их
основе широко также используются в функциональных и логических
устройствах.
К специальным типам генераторов относят также генераторы, использующие
низкочастотные осцилляции диода Ганна [78-84]. Теория ганновских
низкочастотных генераторов аналогична теории релаксационного генератора
для релаксационной моды колебаний и теории генератора на туннельном диоде
для синусоидальных осцилляций. Качественный механизм возбуждения
релаксационных осцилляций рассмотрен, •например, в работе [80].
Впервые низкочастотные осцилляции наблюдались в работе [78], в которой
было показано, что эти осцилляции модулируют ганновские ОВЧ колебания,
причем глубина модуляции может составлять 100% '(т. е. может иметь место
автоманипуляция). Благодаря наложению иа напряжение смещения переменного
напряжения низкочастотных осцилляций при автоманипуляции могут быть
получены более высокие пиковые мощности и более высокие к. п. д. на
частоте ганновских колебаний.
Позднее генераторы низкочастотных колебаний на основе эффекта Ганна
Предыдущая << 1 .. 93 94 95 96 97 98 < 99 > 100 101 102 103 104 105 .. 159 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed