http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2018.3.22

УДК 621.314.26:621.382.64

Помножувачі частоти на напівпровідникових діодних структурах

Карушкін М. Ф.
(російською мовою)

Ключові слова: міліметровий діапазон, варактор, діод Ганна, ISIS-діод, лавинно-пролітний діод, діод з бар'єром Шотткі, InP-діод, кратність множення частоти, гетероструктури і квантові надрешітки, ТГц-випромінювання.

Очевидні переваги техніки міліметрових хвиль — велика інформаційна ємність, висока спрямованість випромінювання, можливості діагностики та спектроскопії різних середовищ, включаючи методи електронного парамагнітного резонансу і ядерного магнітного резонансу високої роздільної здатності — зумовили швидкий розвиток техніки цього діапазону в усьому світі. Ці переваги визначають привабливість практичного застосування міліметрових довжин хвиль для створення швидкісних ліній зв'язку, високоточних РЛС, пристроїв ідентифікації хімічних речовин та іншої техніки.
Важливу роль в освоюванні міліметрового і субміліметрового діапазонів хвиль в помножувачі частоти. У даній роботі проведено аналіз основних напрямків сучасного розвитку ефективних помножувачів частоти, виповнених на основі напівпровідникових діодних структур, ефективних у міліметровому та субміліметровому діапазонах довжини хвиль. Розглянуто діодні генератори гармонік; помножувачі на основі нелінійних залежностей їх реактивних параметрів від напруги; помножувачів високої кратності на основі лавинно-пролітних діодів, що діють в режимі радіоімпульсного збудження коливань в області високих частот; помножувачі на основі складених гетероструктур і квантових надрешіток в терагерцевому діапазоні.
Наведено особливості конструктивних рішень помножувачів частоти різних конфігурацій, показані шляхи оптимізації параметрів діодних структур і режимів роботи, що забезпечують ефективність їх функціонування в режимі множення частоти. Встановлено зв'язок електричних параметрів помножувачів частоти з вихідними характеристиками НВЧ-пристроїв.
Наведений огляд результатів робіт по створенню джерел потужності на основі помножувальних діодів свідчить про значні успіхи в цій галузі і швидкому розвитку електронної компонентної бази в короткохвильової частини НВЧ-спектра. Подальший розвиток помножувальних діодів у техніці НВЧ буде проходити не тільки в напрямку підвищення робочих потужностей, але і в рішенні проблем мікромініатюризації. У зв'язку з цим слід відзначити появу гетероепітаксійних багатошарових варакторних структур, виконаних за допомогою молекулярно-променевої епітаксії, що мають всі переваги складеного варактора, але мають кращі теплові характеристики і хороші перспективи їх використання в терагерцевому діапазоні.

Україна, м. Київ, Науково-дослідний інститут «Оріон».

Опис статті для цитування: Карушкин Н. Ф. Умножители частоты миллиметрового диапазона на полупроводниковых диодных структурах. Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 2018, № 3, с. 22—37. http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2018.3.22

Cite the article as:: Karushkin М. F. Millimeter-wave frequency multipliers based on semiconductor diode structures. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2018, no. 3, pp. 22-37. http://dx.doi.org/10.15222/TKEA2018.3.22