ОДИННАДЦАТИКАНАЛЬНЫИ ШИРОКОПОЛОСНЫМ СВЧ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ

July 29, 2012 by admin Комментировать »

Владимиров В. М., Кулинич С. Н., Савин А. К., Шихов Ю. Г., Югай* В. В. Красноярский научный центр СО РАН, ФГУП* «НПП «Радиосвязь» Академгородок, Красноярск 660036, Россия, тел.: 3912-494494, e-mail: kulinich(8)_ksc.krasn.ru

Аннотация Разработан одиннадцатиканальный переключатель лучевого типа с Гобразными элементарными ключами на основе p-i-n диодов. Показан простой способ увеличения развязок в каналах, заключающийся в применении оптимизированных управляющих токов смещения параллельных p-i-n-диодов. Проведена оптимизация основных параметров переключателя с использованием полной электродинамической компьютерной модели. Определены диссипативные потери, КСВ и верхняя граница частотного диапазона одиннадцатиканального переключателя.

I.  Введение

Рис. 2. Сравнение расчетных ограничительных характеристик с экспериментальными данными (показаны точками)

Fig. 2. Comparison of calculated power-limiting characteristics and measured data (shown with squares)

Характеристика реального устройства оказывается несколько хуже расчетной. Причины этого могут заключаться в погрешностях модели, которая, в частности, не учитывает паразитных элементов диодной структуры (индуктивности выводов и емкости контактных площадок) и особенностей СВЧ схемы. Некоторые из этих факторов могут быть учтены в расчетах, планируется также провести более детальный анализ влияния параметров диодов на характеристики ограничителя.

IV.  Заключение

Спроектирован и испытан макет ограничительного каскада на двух диодах Шоттки с выходной мощностью до 5 мВт, предназначенный для многокаскадного СВЧ стабилизатора [5]. Аналогичные устройства могут быть использованы в качестве выходных каскадов ограничителей. Рассмотрено влияние высоты потенциального барьера диода на его ВАХ и на ограничительную характеристику каскада. Показана эффективность применения физико-топологической модели диода при проектировании управляющих устройств СВЧ диапазона.

V.  Список литературы

[1]   Ропий А. И., Старик А. М., Шутов K.K. Сверхвысокочастотные защитные устройства. М.: Радио и связь, 1993.

[2]   Bahl I. J., Griffin Е. L. Monolithic limiting amplifiers for EW systems. Microwave J., 1987. Vol. 30, No. 9. pp. 205-210.

[3]   Будзинский Ю. A., Быковский С. В., Вильданов С.А. и др. Комплексированные усилители с циклотронной защитой для приемников РЛС. — В кн. 11-я Международная Крымская конференция «СВЧ техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо’2001). Материалы конференции [Севастополь, 10-14 сентября 2001 г.]. — Севастополь: Вебер, 2001, с. 190-192.

ISBN 966-7968-00-6, IEEE Cat. Number 01ЕХ487.

[4]   Shnitnikov A. S., Philatov N. I. Microwave limiter diode performance analyzed by mathematical modeling. SolidState Electron, 1991. Vol. 34, № 1. pp. 91-97.

[5]   Шнитников А. С., Гудкова H. Б. СВЧ стабилизатор низкого уровня мощности с широким динамическим диапазоном — В кн. 12-я Международная Крымская конференция «СВЧ техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо’2002). Материалы конференции [Севастополь, 9-13 сентября 2002 г.]. — Севастополь: Вебер, 2002, с. 148-149. ISBN 966-7968-12-Х,

IEEE Cat. Number 02ЕХ570.

DESIGN OF A MICROWAVE DIODE LIMITER WITH A LOW OUTPUT POWER LEVEL

Shnitnikov A. S.

Moscow Power Engineering Institute (Technical University)

14 Krasnokazarmennaya St., Moscow, Russia, 111250 e-mail: ShnitnikovAS@mpei.ru Vinogradov V. G., Gudkova N. B.

‘Istok’ Federal State-Owned Unitary Research & Production Enterprise Fryazino, Moscow Region, Russia, 141190 phone +7(95) 4658618

Abstract Computed and measured characteristics for a lowpower microwave limiter are presented. Silicon Schottky diodes have been used in the device. The influence of the diode barrier height on the limiter characteristics has been investigated.

I.  Introduction

At present more rigid requirements are put to microwave limiters [1] and stabilizers [2] due to higher operating frequencies of radars and communications systems. A mW output power level for control devices is often demanded. Despite intensive development of transistor and vacuum electronic limiting devices [1, 3], semiconductor diodes are widely applied to build simple and efficient limiters and stabilizers.

The purpose of the present work is to compute the characteristics of a simple limiter using silicon Schottky diodes as active devices and to compare them to experimental data.

II.  Analysis technique

The analysis is carried out using the modeling technique described in [4]. The Schottky diode active /7-layer has the thickness of 0.4|xm with the doping level of 4-1016 cm-3 and the

О.б Ю^ст2 cross-section. The barrier height varies between

0.    4 and 0.6V. The structure parameters correspond to those of diodes used in the experimental device. The limiter stage comprises two inversely connected diodes shunting the transmission line having the characteristic impedance of 50Q. The diodes have a vertical structure with leads in the upper plane.

III.  Analysis and measurement results

The calculated current-voltage Schottky diode characteristics and measured data (shown with dots) are given in Fig.1. The best correlation with experiment is obtained for Ub = 0.47V and added series resistance 14Q. Calculated limiter characteristics and measured data (shown with squares) are given in Fig.2. The influence of the diode barrier height on the diode and limiter characteristics is highly pronounced.

The measured characteristic shows higher threshold limiting power and lower isolation compared to the computed curve. A possible reason for the observed discrepancy may be a parasitic lead inductance and capacitance not included into the diode model. Their influence still has to be investigated.

IV.  Conclusion

An experimental Schottky diode limiter has been designed and tested. The cascade output power does not exceed the 5mW level. The device is intended for use in a multi-stage microwave stabilizer [5]. It may also be used as an output stage of power limiters. The influence of the diode barrier height on the limiter characteristics is investigated. The applied physicaltopological diode model has proven to be an efficient tool in the design of microwave control devices.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2003г.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты