"ТП СВЧ" № 2'2011

Развитие отрасли: исторический аспект

50 лет развития СВЧ-электроники в НИИ «Орион» (к 50-летию создания НИИ «Орион»). Бол­то­вец Н. С., Маль­цев С. Б., Руденко В. Г., Рукин В. П. (3)

Электровакуумные приборы

Автофазный лазер на свободных электронах. Белявский Е. Д., Теличкина О. В. (7)

Рассмотрен процесс усиления электромагнитной волны в автофазном лазере на свободных элек­тро­нах (АЛСЭ) полем вигглера правой поляризации со встречным фокусирующим полем. По­стро­ен­ная теория автофазного ЛСЭ позволяет учесть адиабатическое профилирование не то­ль­ко поля вигглера, но и встречного ведущего поля и фазовой скорости комбинационной вол­ны. Учет подобного профилирования позволяет получить электронный КПД АЛСЭ до 58% в ши­ро­кой области изменения параметра управления.

Украина, НТУУ «Киевский политехнический институт».

Влияние объемного заряда на захват электронных сгустков волной в многолучевой ав­то­фаз­ной ЛБВ. Белявский Е. В., Саурова Т. А. (11)

На базе аналитической нелинейной теории автофазной многолучевой лампы бегущей волны (ЛБВ) проведен учет влияния объемного заряда на устойчивость захвата электронных сгу­ст­ков во всех лучах прибора. Полученные адиабатические и неадиабатические условия ус­той­чи­вос­ти пакетов осцилляторов позволили показать, что учет объемного заряда приводит к по­я­в­ле­нию нижней границы амплитуды бегущей волны в замедляющей системе, выше ко­то­рой су­ще­ст­ву­ет захват пакетов осцилляторов во всех лучах многолучевой автофазной ЛБВ.

Украина, НТУУ "Киевский политехнический институт".

Твердотельные модули, приборы и устройства СВЧ

Фазовращатель 0-π на 4HSiC p–i–n-диодах. Болтовец Н. С., Кривуца В. А., Лычман К. А., Зе­кен­тес К., Ореховский В. А. (15)

Представлены результаты исследования параметров фазовращателя со сдвигом фазы от 0 до π на основе двух СВЧ 4HSiC p–i–n-диодов. Диоды имеют пробивное напряжение 500—700 В при обратном токе 20 мкА, сопротивление 2,5—3,0 Ом при прямом токе 100 мА, емкость 0,3 пФ при обратном напряжении 40 В и время переключения c прямого тока 100 мА на об­рат­ное напряжение 15 В, равное 20 нс. Потери фазовращателя в диапазоне частот 2,4—2,6 ГГц при сдвиге фазы 0° составляют 0,8—1,3 дБ, при сдвиге фазы 175—179,5° составляют 1,7—2,5 дБ.

Украина, г. Киев, НИИ «Орион»;
Греция, г. Гераклион, Foundation for Research and Technology-Hellas.

Улучшение параметров смесителей радиосигналов за счет применения резонансно-ту­н­не­ль­ных диодов. Иванов Ю. А., Мешков С. А., Федоренко И. А., Федоркова Н. В., Ша­шу­рин В. Д. (18)

Исследовано применение резонансно-туннельного диода (РТД) в смесителе радиосигналов для улучшения параметров радиоэлектронных систем. В результате проведенных эк­спе­ри­мен­тов установлено, что важным преимуществом смесителей на базе резонансно-ту­н­не­ль­ных ди­о­дов по сравнению со смесителями на диодах с барьером Шоттки является расширение ди­на­ми­чес­ко­го диапазона. Применение смесителя на основе РТД позволяет повысить чув­ст­ви­тель­ность и помехоустойчивость приемника.

Россия, г. Москва, МГТУ им. Н. Э. Баумана.

Электрические параметры SiC p–i–n-диодов в температурном диапазоне 77—773 К. Ба­са­нец В. В., Беляев А. Е., Болтовец Н. С., Конакова Р. В., Кривуца В. А., Кудрик Я. Я., Лыч­ман К. А. (26)

Представлены экспериментальные результаты по исследованию в интервале температур 77—773 К основных параметров и характеристик карбид-кремниевых p–i–n-диодов. Показана ра­бо­то­спо­соб­ность p–i–n-диода до температуры +500°С в составе полоскового модулятора.

Украина, г. Киев, НИИ «Орион», Институт физики полупроводников им. В. Е. Лашкарёва НАНУ.

Пассивные устройства и компоненты

Собственные типы волн металлодиэлектрического клина. Штыков В. В. (29)

Рассматривается задача о собственных типах волн металлодиэлектрического клина (рупора). Най­де­ны дисперсионные уравнения для мод клина. Приведены результаты его численного ре­ше­ния. Обсуждаются свойства волн в диэлектрическом клине. Приведены распределения по­лей в поперечном сечении. Результаты будут полезны для проектирования устройств ми­лли­мет­ро­во­го, субмиллиметрового и оптического диапазонов электромагнитных волн.

Россия, Московский энергетический институт.

Проектирование и моделирование модулей СВЧ

Повышение средней импульсной мощности генераторов миллиметрового диапазона с по­мо­щью ЛПД на кольцевых структурах. Карушкин Н. Ф. (34)

Приводятся результаты исследований по созданию источников СВЧ-мощности импульсного дей­ст­вия с использованием лавинно-пролетных диодов (ЛПД). Для создания диодов ис­по­ль­зо­ва­лись кремниевые двухрейфовые структуры с плоским профилем легирования примесей p⁺–n–n–n⁺-типа. Показана возможность увеличения средней выходной СВЧ-мощности ЛПД без ис­по­ль­зо­ва­ния алмазного теплоотвода в миллиметровом диапазоне длины волны в ква­зи­не­пре­рыв­ном режиме работы при применении кольцевых структур.

Украина, г. Киев, НИИ «Орион».

Резонансная частота диодов Ганна на основе варизонных полупроводников InGaP, InAlAs, InGaSb, InGaAs и InPAs. Стороженко И. П., Животова Е. Н. (39)

Изучена динамика доменов в приборах на основе варизонных полупроводников. Показано, что дли­на области дрейфа домена и частота генерируемых колебаний тока в таких n⁺–n–n⁺-при­бо­рах зависит от приложенного к прибору напряжения. Показано, что применение варизонных по­лу­про­вод­ни­ков позволяет увеличить ширину рабочего диапазона частот диодов Ганна.

Украина, Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина;
г. Харьков, Национальный фармацевтический университет.

Особенности температурной зависимости напряжения пробоя СВЧ-диодов Шоттки Au–Ti–n–n⁺-6H–SiC. Беляев А. Е., Болтовец Н. С., Конакова Р. В., Кривуца В. А., Кудрик Я. Я., Ле­бе­дев А. А., Абрамов А. П., Лебедев С. П., Миленин В. В. (44)

Исследована температурная зависимость напряжения пробоя карбид-кремниевых диодов с ба­рье­ром Шоттки Au–Ti–n–n⁺-6H–SiC в интервале температур 77—573 К. Показано, что в этом температурном интервале температурный коэффициент напряжения отрицательный, что предположительно обусловлено влиянием на пробой глубоких уровней в области про­ст­ран­ст­вен­но­го заряда.

Украина, г. Киев, ИФП им. В. Е. Лашкарева НАНУ, НИИ «Орион»;
Россия, г. Санкт-Петербург, ФТИ им. А. Ф. Иоффе РАН.

Материалы и технология изготовления приборов СВЧ

Теплопроводность внутривакуумных объемных поглотителей СВЧ-энергии. Часнык В. И., Фе­сен­ко И. П. (47)

Представлены результаты экспериментального исследования теплопроводности в по­гло­ти­те­лях с керамической основой из нитрида алюминия и проводящей фазой из молибдена, во­ль­фра­ма и карбида кремния при различном их содержании. Приведены характеристики и па­ра­мет­ры известных и исследованных внутривакуумных поглощающих материалов с элек­три­чес­ки­ми потерями. Показано, что для всех рассмотренных материалов объемных поглотителей СВЧ-энергии между их теплопроводностью и уровнем поглощения существует обратная за­ви­си­мость.

Украина, г. Киев, НИИ «Орион», ИСМ НАНУ.

Оптимизация магнитной системы 8-мм магнитрона. Автомонов Н. И., Науменко В. Д., Су­во­ров А. Н. (52)

Выполнена оптимизация магнитной системы магнетрона на пространственной гармонике с хо­лод­ным катодом для уменьшения массы прибора. Проведен анализ влияния размеров маг­ни­то­про­во­да, формы полюсных наконечников и размера магнитов на вес магнитной системы. При­ве­ден алгоритм оптимизации размеров магнитов для получения минимального веса при мак­си­маль­ном значении магнитной индукции поля.

Украина, г. Харьков, Радиоастрономический институт НАНУ.

Экспериментальная оценка технологических параметров изготовления элементов за­мед­ля­ю­щей системы ЛБВ. Предмирский В. С., Твердохлеб Н. Г. (56)

Получен перечень технологических параметров и режимов механической обработки ке­ра­ми­чес­ких опорных стержней, требующих экспериментального определения, а также па­ра­мет­ров, ко­то­рые должны быть заданы. Разработанная система экспериментов позволяет определять да­н­ные, необходимые для расчета прочности сцепления (за счет прослойки жидкости) ке­ра­ми­чес­ко­го опорного стержня в процессе механической обработки.

Украина, г. Киев, НИИ "Орион", ГУИКТ.