Исследование генератора СВЧ на диоде Ганна. Основные теоретические положения. Принцип действия и устройство СВЧ диодов Ганна, страница 4

В граничном режима  для большинства типичных диодов  можно оценивать по формуле:

.                                                (4.5)

Тогда эквивалентная схема ДГ будет выглядеть так, как показано на рис. 4.6:

 


При чисто активной нагрузке  можно оценить параметры генератора на ДГ [5] такие, как:

1. - мощность генерации.  максимальна при  и  и равна

.                   (4.6)

2.  Оптимальное сопротивление нагрузки на зажимах кристалла

.                                                       (4.7)

3.  Мощность, потребляемая ДГ от источника питания,

                                                         (4.8)

практически не зависит от  при .

         .                                               (4.9)

Тогда

.                                                   (4.10)

В оптимальном режиме (при =2.4 )

.                                  (4.11)

4.  Электронный КПД генератора ,

.                                  (4.12)

Это упрощенный анализ ГДГ, поскольку предполагает чисто активную нагрузку на зажимах кристалла. В практических случаях, когда необходимо учесть реактивные параметры металлокерамического корпуса, схема замещения ГДГ и его анализ значительно усложняются [3, 5].

ПРИЛОЖЕНИЕ 4.1

Арсенидогаллиевые СВЧ генераторные диоды АА703А, Б

на эффекте Ганна

Диоды предназначены для работы в качестве активного элемента генераторов СВЧ- сигналов.

 


Конструкция- металлокерамический корпус, позволяет использовать диоды как в волноводных и коаксиальных резонаторах, так и в гибридных интегральных схемах в микрополосковом исполнении.

Масса- 0,65 г.

Основные электрические параметры при температуре

окружающей среды плюс 25100С

Наименование параметра, единица измерения, режим измерения

Условное обозначение

Значение параметра

АА703А

Значение параметра

АА703Б

Выходная непрерывная мощность на одной из частот диапазона генерации 8,21-12,5 ГГц при постоянном напряжении питания 8,5В, мВт, не менее

10

20

Рабочий ток при постоянном напряжении питания 8,5В, мА, не более

270

320

Омическое сопротивление диода при постоянном напряжении питания 0,5В, Ом

3- 20

3- 20

Предельные значения допустимых режимов эксплуатации

Наименование режим, единица измерения

Условное обозначение

Значение режима

АА703А

Значение режима

АА703Б

Максимально допустимое постоянное напряжение питания в интервале температур окружающей среды от минус 60 до плюс 600С, В.

макс

8.5

8.5

Максимально допустимая температура корпуса диода, 0С.

к

75

75

Зависимость частоты генерируемых колебаний от напряжения питания с границами 95% разброса: 1- максимальная, 2- минимальная

 

Зависимость выходной непрерывной мощности от напряжения питания с границами 95% разброса: 1- максимальная, 2- средняя, 3- минимальная