автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.07, диссертация на тему:Исследование твердотельных управляющих устройств СВЧ диапазона



КИЕВСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

\

На правах рукописи * ^

ЗАХАЛЯВКО Александр Васильевич ' ^

УДК 621.372 " 6

ИОСВДОВДЩ'ТБЕРДОШЬНШС УПРАВЛЯИ1Щ

' УСТРОЙСТВ СВЧ ДИАПАЗОНА ч

05.12.07 - акгенны и СВЧ устройстве

АВТОРЕФЕРАТ . ,

диссертация на соисканпа'ученой степени кандидата технических наук

V.

Киев - 1992

Работа выполнена в НИИ "Сатурн"

Научный руководитель:-' , ' -

¿октор физико-млтематических наук ."профессор Мелков Г.Л.

.Официальные,оппоненты: \доктор технических наук, щофессор Коцержинский Б.Л. кандидат технических наук, доцент.Еченко П.С, •

"Ведущая организация: -НИИ "Орион"

Защита состоится

09 - 1992 г.

в _ часов на заседании специализированного совета

-- шифр К 058.14.02 при Киевском политехническом институте по адресу: г.Киев, пр.Победы, 37. . -'

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеку Института. ■ Автореферат-рэзоевгш '■' " 1932 г.

Ученый секретарь - . "

спеачрлияиропрннзго совета . •УкА^слд^ . В.Д.Трлпето!

С-

?'у-., { ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ |

-..............Актуальность проблемы. Вопросы управления характеристики-

(.ти СВЧ сигналоп являются актуальными при разработке систем связи, локации, измерительных прибо]х>в, медицинской аппаратуры, а также устройств для исследования окружающей среды и познания законов развития природы.

Проектирование устройств управления (УУ) на основе твердотельных элементов позволяет на только улучшить их электрические параметры, а и снизить весогабаритные характеристики этих устройств, в значительной степени уменьшить величину потребляемой мощности. Малые размеры полупроводниковых элементов и удобство их совмещения с микрополосковыми линиями создали чрезвычайно благоприятные условия для разработки управляющих устройств в гибридно-интегральном исполнении. Эти факторы способствуют основной тенденция развития техники СВЧ-комплексной микроминиатюризации СВЧ аппаратуры.

Проектирование технических, в том числе микроэлвктронных объектов¡осуществляется на основе процедур синтеза и анализа. В большинстве случаев для описания устройств используются методы анализа, позволяющие построить математическую модель, являющуюся совокупностью математических объектов и связей мввду ними, отражающих важнейшие свойства технического объекта. Математическое моделирование имеет особое значение при разработке ми-кроэлектронних устройств, поскольку экспериментальная отработка отдельных элементов устройства затруднена, а подстройка и дополнительная регулировка часто невозможны. Поэтому вопросы моделирования устройств и их элементов являются актуальными, а разра-. ботанные модели - перспективными при разработке УУ, обладающих конструктивной новизной, а также использующих новые способы управления СВЧ характеристиками.

Изучению влияния большого сигнала на устройства приемно-передшощих систем СВЧ диапазона посвящены работы многих отечественных и зарубежных специалистов. Особое ь»всто отведено исследованию работы усилительных уотройстн, тогда как вопросы воздействия значительных уровней мощности на УУ остаются недостаточно изученной. Проектирование УУ для работы в диапезоне бо-'лыяюс Уота'остеЯ в япегоячее время произродятся на основе »сто-льзот^нля калозкгняльш« параметров, а йипиря'еекпх дяп-

них, полученных при экспериментальном исследовании этого вопроса. Поэтому изучение механизма воздействия большого сигнала на палевой транзистор с барьером Шоттки {1ТГШ)в различных режимах работы является необходимым для их правильного моделирования, а также построения новых УУ, работающих в широком диапазоне входных мощностей.

Целью настоящей работы било создание гибридно-интегральных устройств управления коэффициентом передачи СВЧ диапазона, удовлетворяющих требованиям{ предъявляемым к современной радиоаппаратуре, а также исследование работы этих устройств в режиме большого сигнала.

В соответствии с поставленной целью исследования проводились в следующих направлениях:

- экспериментальное исследование воздействия мощного сигнала на ПТШ при различных уровнях управляющих напряжений;

- разработка структурной математической модели ПТШ в режиме большого сигнала для использования при проектировании УУ;

- разработка структурных моделей устройств управления комплексным коэффициентом передачи;

- проектирование и практическая рэалязация УУ, использующих эффект воздействия сигнала повышенного уровня мощности",

- исследование работы УУ на ПТШ в режиме большого сигнала и измерение их электрических характеристик.

Научная новизна. Разработана новая структурная математическая модель ПТШ в пассивном и квазиактивном режиме работы, учитывающая конечное сопротивление области обеднения подзатвор-ного слоя транзистора. Измерены величины резистивных элементов ПТШ типа ЗПЭ25А-2, а также их эквивалентные комплексные сопротивления, результаты статистической обработки которых сравнимы с данными, полученными путем расчета по предложенной модели.

Разработана новая численная модель' ПТШ, подтверждающая экспериментально обнаруженный эффект воздействия большого сигнала на ПТШ в различных режимах включения и функционирования. ■ Получены аналитические выражения, определяющие основные СВЧ х?рактерястики управляющих устройств параллельного типа на ПП1! в пассивном режиме работы.

Получены матрицы рассеяния песгнаяцатл- н четырнадцатяпо-лчеИ'иков, состоящих из восьми- и шостиполюсникоп, соагашетг'Х по суеме .четшчхкечшгьного делея;ш/су? 'лтровдчин саджла.

Установлен механизм воздействия большого сигнала на ПТШ в пассивном режиме, дополняющий известные модели транзисторов в активном режиме работы.

Разработаны устройства управления коэффициентом передачи СВЧ диапазона, удовлетворяющие требованиям совмещения нескольких функций в одном устройстве на основе использования механизма воздействия большого сигнала на ПТШ.

Представлены устройства регулирования коэффициентом передачи с использованием внешнего источника управляющего сигнала.

Проведены измерения характеристик разработанных управляющих устройств при уровнях мощности, превышающих малосигнальный режим работы ПТШ.

Определены режимы работы управляющих устройств, при которых отсутствует зависимость коэффициента передачи от уровня мощности входного сигнала.

По результатам разработок получены три авторских свидетельства и одно положительное решение по заявке на изобретение.

Практическая ценность работы. На основе разработанной математической модели ПТШ в пассивном и квазиактивном режимах функционирования создана программа расчета основных параметров транзистора, необходимых для использования при проектировании устройств управления коэффициентом передачи СВЧ диапазона.

По результатам разработки структурных моделей устройств управления параллельного типа на сосредоточенных и распределенных элементах составлена программа расчета Широкополосных УУ на ПТШ в пассивном режима работы.

На базе полученных структур матриц рассеяния входной и выходной цепи устройств независимого управления модулем и фазой коэффициента передачи упрощена процедура расчета комплексных аттенюаторов, построенных по четырехканальной схеме деления/ суммирования сигнала.

Исследованный механизм воздействия мощного сигнала на ПТШ использован для проектирования саморегулирующихся устройств управления СВЧ диапазона (А.с.1497664, а.с.1679610, а.с.153Э964 ) .

Разработаны устройства управления с совмещением .функций избирательности и регулирования параметров СВЧ сигналов заявка № 4738388/09, положит.ротон, от 26.Оф.91. а.с. 1539SS4 ) .

На защиту выносятся: - гатемятпческая модель Ш'Ш я пассивном и квазяачтивчем рети/лх работы',

- результаты измерений эквивалентного комплексного сопротивления, а также резистивных элементов эквивалентной схемы .ТГШ типа ЗПЭ25А-2 в пассивном режиме работы;

- численная модель ПТШ в режиме большого сигнала для использования в устройствах управления коэффициентом передачи',

- аналитические модели широкополосных управляющих устройств параллельного типа на сосредоточенных и распределенных элементах;

- структура матриц рассеяния шестнадцати- и четыряадцатиполюс-ников, образующих входную и выходную схемы делешш/сумшрова-ния мощности сигнала в четырехканальном устройстве с независимым управлением модулем и фазой коэффициента передачи",

- механизм воздействия большого сигнала на ПТШ в пассивном ре. жиме работы в устройствах управления ПВЧ диапазона длин волн;

- результаты разработки и исследования устройств управления ко-•аффициентом передачи, спроектированных на основе использования эффекта влияния повшенного уровня мощности.

Внедрение результатов работу. Теоретические и практические результаты, полученные в диссертации, использованы в раде НИР и ОКР. Условный экономический эффект от внедрения полученных результатов составляет свыше 740 тыс.руб. Результаты внедрения и размеры экономэффекта отражены в соответствующих документах.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены на ТУ военной научно-технической конференции (г.Киев, 1984) , научно-технических семинарах НИИ "Сатурн", Киевского НИИ микроэлектронной техники и материалов, кафедры криогенной и микроэлектроники Киевского госугошерситета им»Г.Г.Иевчен-ко, ИМ "Волна" (г.Саратов) .

Пу&яикашта. По теме диссертации опубликовало И научных, работ, в »'ом.числа 3 авторских свидетельства и одно положительное решение по заявке на изобретение.

Объем и структура работы• Диссертация состоит из введения, методической, теоретической, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложения. Работа изложена на 200 страницах иамийопис.чого текста, содержит 66 рисунков и 3 таблицы." Список литературы включает 117 наименований.

ПоряЛок и содержание глав работе соответствует автореферату.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе диссертации изложена методика измерения электрических параметров элементов и устройств управления коэффициентом передачи СВЧ диапазона. В разделе 1Д изложена методика измерения резистивных параметров эквивалентной схемы ПТШ в пассивном режиме работы. Указаны режимы измерений и способ расчета требуемых характеристик. Измерение реактивных элементов ПТШ производится в составе эквивалентного комплексного сопротивления согласно методике измерения и расчета, приведенных в том же разделе. В разделе 1.2 представлена методика измерения параметров устройств управления при воздействии на них мощного сигнала. Представлена блок-схема измерительного стенда, указан способ его настройки и калибровки. Изложена методика измерений амплитудных и фазовых характеристик исследуемых устройств при различных уровнях входного сигнала.

Втошя глава посвящена моделированию элементов пассивных устройств управления коэффициентом передачи. Изложены результаты математического описания канала ПТШ в пассивном и квазиактивном режимах работы. Получены выражения для зависимости сопротивлений резистивных элементов канала ПТШ от управляющего напряжения. Приведены результаты, измерения активного сопротивления между стоком и истоком ПТШ в пассивном режиме работы для выборки транзисторов ЗПЭ25А-2. Измерено эквивалентное комплексное сопротивление сток-исток при различных напряжениях затво]>-исток ПТШ в пассивном режиме работы. Проведено сравнение результатов расчета на основе полученных моделей с экспериментальными данными.

Получена численная модель ПТШ в пассивном режиме работы, описывающая поведение транзистора при уровне СВЧ мощности, превышающем малосигнальный режим работы. Решение нелинейной системы алгебраических уравнений, составленной для ПТШ в режима большого сигнала, производятся методом Ньютона.

С использованием ЭВМ проведено моделирование работы ПТШ при воздействии на него сигнала большой мощности. Дано объяснение теоретических расчетов, выполненных на основе предложенной мололи, с точки зрения физических процессов, дотекающих в .структуре ПТШ.

Р<пультстн моделирования ГГГС позволяет- сделать внпод о до-

стовершсти описания тех электрических характеристик транзисторов, которые являются основшл'.к при использовании 11'ГШ в качестве элементов управляющих устройств.

В третьей главе представлены результаты моделирования пассивных устройств управления коэффициентом передачи СВЧ диапазона. Раздел 3.1 посвящен моделированию пассивных УУ параллельного типа ( ПУУ) с использованием математической модели 1ТГШ как устройства на сосредоточенных ¡элементах. Выражения для действительной и мнимой частей коэффициента передачи и волнового сопротивления ПУУ получены в виде дробно-рациональных функций, описывающих характеристики УУ с произвольной комплексной нагрузкой на его выходе. Приводятся выражения для коэффициентов полиномов четной и нечетной степени, определяющие коэффициент передачи ПУУ. Разделение действительных и мнимых частей в функциях цепи улучшают возможности модели при использовании ее для рсчета устройств управления коэффициентом передачи.

"Модель ПУУ с учётом распределенных свойств согласующих линий получена с использованием аппарата нормированных волновых матриц передачи. Коэффициент передачи представлен в виде функции рабочего затухания и фазовой характеристики ПУУ, зависимых от волновых сопротивлений и электрических длин линий передачи, соединяющих транзисторы, а также комплексных сопротивлений ПТШ.

Представленные модели позволяют производить проектирование, многоэлементных УУ парапл&чьного типа в требуемом диапазоне частот. Применение конструкции, аналогичной ПУУ, дает возможность обеспечить практическую реализации быстродействующих широкополосных УУ с низки?-! уровнем потребляемой мощности.

»;оделйх»в£нио устройств незьшсимого управления модулем и '{Язол коэффициента передачи представлено в разделе 3.2. Методами теории подсхем и многополюсника получены аналитические выра-■жения для матриц рассеяния входной и выходной схем векторного рг/сщеплетш.сигнала, представляющих собой 16-и и 14-иполисные устройства. Приводятся структуры матриц блока управляемых аттенюаторов, а такке компонентные матрицы, необходимые для определения матрицы рассеяния комплексного аттенюатора ( КЛ), построенного по схеме четырехканаяьно1 о деления/сумьгиров&ния сигнала при ущ явлении амшштудно-фззовнми характеристиками путем изми-иечнл коэффициентов передачи ортогональных илоч.

В глеве 4 изложены результаты проектирования устройств управления коэффициентом передачи на ПТШ и р-1-п-диодах для использования в СВЧ трактах с уровнем мощности, превышающем м.алосигналь-ный режим работы. Н раздела 4.1 описаны результаты расчета и конструктивные особенности управляющих устройств параллельного типа на р-¿-п-диодах. Производится анализ условий реализации требуемого типа амплитудно-частотной характеристики. Приводятся результаты измерений широкополосного аттенюатора сантиметрового диапазона и режиме начальных потерь и максимального запирания. Сопоставление начальных потерь, вычисленных согласно приведенному выражению, с результатам измерений показывает хорошее соответствие расчетных данных результатам эксперимента.

На основе результатов моделирования, представленн'« в главах 2 и 3, производится расчет УУ параллельного типа иг. ЬЩ в пассивном режиме работы. Величина рабочего затухания определяется с учетом диссипативных потерь в элементах схемы путем определения коэффициентов рассеяния элементов устройства и его группового времени запаздывания. Амплитудно-частотные характеристики в открытом и закрытом состояниях приводятся для диапазона частот 0 + 18 ГГц.

Представлены результаты разработки устройства управления последовательного типа на ПТШ в пассивном рениме работы. Описаны конструктивные особенности, принцип работы и результаты измерений коэффициента передачи п режима управления внешним сигналом.

В разделе 4.2 изложены результаты проектирования активных устройств управления коэффициентом передачи СВЧ диапазона ( АУУ). Представлены результаты реализации усилителя-детектора (УД) , выполняющего функцию усиления СВЧ сигнала и его детектирования на проходной и выходной нелинейностях. Использование эффекта появления "избыточного" тока цепи питашш ШШ при воздействии сигнала повышенной мощности производится соотвстотпуадиы включением резистора нагрузки детекторного тока, а такие внбо,ом оптимальной его величины по формуле:

где Рог^-мсщность ограничения устройства, ^ - пер^.кннал состпв-)1чю-1|ия напряжения ни ззтвгре ПЩ, ^ ~ виг фгг» нех?у напряжгк*-

ем на затворе и стоке полевого транзистора,2ц - волновое сопротивление входной лш-ми передачи,- проходная и стоковая проводимости ПТШ соответственно.

IIa основе использования транзисторной структуры, представляющей собой ПТШ с раздельными истоковыми электродами, разработано и исследовано последовательное активное устройство управления на ПТШ в активном режиме работы ( ПАУУ ) , позволяющее расширить диапазон регулировки модуля коэффициента передачи на одном ПТШ до 45 дБ.

Использование УД и ПАУУ в качестве элементов усилителя-огра-•ничителя, являющегося саморегулирующимся устройством управления коэффициентом передачи, позволило снизить мощность ограничения, уменьшить время срабатывания и восстановления чувствительности, что обеспечивает перспективность'применения подобных устройств в систел!ах регулирования СВЧ параметров радиотехнических устройств и систем.

В тазделё~4".3 представлены результаты проектирования селективных пассивных устройств управления коэффициентом передачи СВЧ диапазона.

Решение задачи саморегулирования коэффициента передачи в заданном диапазоне входных частот обеспечивается включением полупроводниковых элементов в резонансные структуры, формирующие требуемую полосу пропускания.Одним из таких устройств является избирательное УУ на резонасной системе из диэлектрических резонаторов (¿¡УД), реализоБйнное с использованием р- С -п-дподоз. Проектирование ПУЛ, совместно с маяогаумящим усилительны« устройством, обеспечивает: 'усиление сигнала с низкие коа^-мциентом шума; высокую избирательность входного сигнала; низкое значение мощности выходного сигнала", высокий yjonoHb допустимых входных мощностей, а тагсш возможность выбора порога огрпшчения мощности. .

Аналогичным, но другим по конструктивному исполнению, является устройство ¿правления с использованием никропаяоековой встречно-штыревой резонжной структуры ( ) .. Включение ПТШ в пассивном режиме работы в качестве элемента связи во входном и выходном трансформаторах импеданса позволяет производить регулировку величины вносимых потерь изменением ущихляющего напряжения затвор-исток ¡'ГШ, соединяющих первую и последнюю пары cai-зянннх линии. Результаты измерения электрических характеристик ИУЧ в режима, регулпров&и внос;ш;х потерь позволяет сделать вивв^

о целесообразности применения таких устройств в качество аттенюаторов при обеспечении дополнительной селекции сигналов в рабочей полосе частот.

В разделе 4.4 приводятся результаты проектирования устройств независимого управления модулем и фазой коэффициента.передачи. Таким устройством является комплексный аттенюатор ( КА ) , постро-. еннцй по схеме четырехкелального деления/суммирования сигнала. Управление комплексным коэффициентом передачи осуществляется с ■ помощью аттенюаторов параллельного типа на ПТШ в пассивно!.; ре:ки-ме работы, установленных в кэдцом из четырех каналов КА. Приводится Емпллтудно-фазовал регулировочная характеристика И, зависимости амПлитудно- я фсзочастотной неравномерности коэффициента передачи^рт модуля и фазы коафф-ициента передачи. , '

Глава 5 посвящена исследованию воздействия сигналь большое мощности на параметры устройств управления коэффициентом передачи С'£Я диапазона.

В разделе 5.1 рассмотрены вопросы воздействия сигнала большой мощности на параметры пассивных устройств управления коэффициентом передачи СВЧ дишазона. В качестве исследуемого устройства использовалось ПУУ. Результаты измерений модуля коэффициента передачи от уровня входной мощности представлены на! рпс.1.

Рис.1. Зависимость модуля коэффициента передачи ПУУ от уровня мощности,- воздействующей на устрой-ствб.

1га Тес/ Р,мбт

. , • ¿0 Объяснение результатов экспериментальных исследований осуществляется на основе данных математического моделирюяания отдельного ПТШ, включенного параллельно в линии передачи и при воздействии на него сигнала повышенного уровня мощности.

; При нулевом напряжении затвор-исток, напряжение, действующее мезду стоком к истоком, вызывает изменение потенциалов в узлах эквивалентной схемы ПТШ, Ввиду того, что ПТШ реализован на полупроводнике п-типа, отрицательная полуволна вызывает прохождение прямого, а положительная - обратного токов медду стоковым и затворным электродами транзистора. Падение напряжения на резисторе'затворной цепи приводит к созданию отрицательного потенциала на затворном электроде относительно потенциала истока. Результирующее напряжение затвор-исток является следствием термодинамического равновесия ПТШ в фиксированный момент времени. Очевидно, что сила тока в затворной цепи, а следовательно и величина отрицательного напряжения затвор-исток, изменяются пропорционально величине мощности входного сигнала. Возрастание отрицательного потенциала затвора приводит к дополнительному обеднению канала, увеличен,® его сопротивления и уменьшению величины потерь, что и наблюдается на эксперименте для О В.

При отрицательном напряжении затвор-исток прохождение прелого тока в затворной цепи происходит после превышения отрицательным потенциалом стока потенциала затворного электрода^ Это приводит к тому, что нелинейные свойства перехода Шоттки проявляются при мощностях, большж; че.м в случае нулевого напряжения мезду затворим и истоком. этой ирнчнне изменение модуля коэффициента передачи в иссяедуеглоа диапазона мощностей уменьшается с уг.о-личвниел] отрицательного напряжения затвор-исток, а при напряжении управления, равной: -0,5 В, наблюдается отсутствие згллсишс-ти..потерь от величины входной мощности С см. рис.1} .

Воздействие, на ПТШ СВЧ колебаний при смещении перехода в область обратных напряжений вызывает протекашш через переход обратного тока, который создает на сопротивлении затворной цели падение напряжения, отпиращее переход. Наличие градиента концентрации носителей зардца в обедненном слое приводит к монотонному уменьшению соп]отивленяя канапе ПТШ, а следовательно, начальные потери ПУУ увеличиваются С см. рис.1) ,

И^едюженний пианизм воздействия большого сигнала нй ПТи! л пйсЬишю!.. режиме икАиченая подтпордаотс.ч азг-ерет-даи то кг. не-

пи управления ПУУ, представляющей собой резистор, одншл концом подключенный к затворам ГГГШ, а вторым - к источнику управляющего напряжения (см.рис.2, где 0 соответствует протекания прямого тока через переход, а ^>0 - обратного ) . •• •

-5,06

-2,5 Ь

Рис¿2. Зависимость тока цепи управления ПУУ от мощности входного .сигнала. ■

Очевидно, что увеличение мощности пходного сигнала при = О II* приводит к возрастании прямого тока, а следовательно, запираю-' щего напряжения на переходе затвор-исток. При -0,6 В наблюдается возрастание обратного тока и увеличение напрйаения- на, затворе, отпирающего переход Шоттки.

Исследование последовательного пассивного устройства.управления коэффициентом передачи приводит к аналогичным, выводам, ■ подтверздающим результаты измерений ПУУ. Наблюдается, увеличение-отрицательного потенциала на затворе ПТШ И} при .увеличении кгощ-ности входного сигнала, что свидетельствует о значительных прямых токах, протекающих в затворной цепи транзистора (см.рис.3). ■

14

10

¿дБ,

т

о,в

ОА

-»3.6

Рис.3. Зависимости напряжения на затвора ПТШ Из и вносимнх потерь Ь от входной мощности сигнала для П11УУ.-

О т

(СО

то нею Ргмвт

Следствием этого эффекта является уменьшение проводимости ПТШ мевду его стоком и истоком и увеличение вносимых потерь I. в тракт передачи сигнала (см.рис.3) . Динамическая характеристика ППУУ в этом случае имеет вид, представленный на рис.4.

кЯых.мбт /

Рис.4. Динамическая характеристика пассивного устройства управления последовательного типа.

£00 600 1000 МО0 Р, 'мВт

Полученные результаты дают возможность сделать вывод о том, что влияние большого сигнала на пассивные устройства управления, независимо от способа включения ПГШ в линию передачи, сводится к воздействию входного сигнала на переход металл-полупроводник, являющийся элементом УУ, реализованных с использованием волевих трая-'зисторов. Следовательно, решение задачи проектирования пассивных УУ на основе эффекта воздействия мощного оигншш сводится к выбору режима работы устройства при помощи рнещних элементов, представляющих собой нагрузку перехода Шоттки»

•В разделе 5.2 изложены результаты исследопений воздействия сигнала большой мощности на параметры активных устройств управления коэффициентом передачи СВЧ диапазона. Представлены результаты исследований усилителя-детектора (УД) при воздействии на него сигнала повышенной мощнооти. Зависимость токе цепи питания УД Зр , а также напряжения на истоковом электроде представлены на рис.5.

Рис.5. Зависимость тока цепи питанйя УД и потенциала истока Ни от мощности входного сигнала.

О Г от

3 результате оптимального1 выбора величины ннгрузкя дил "избыточного" тона к»кала ГОШ, получено значительнее измонэнио потенциала истскч, являющегося упрЕ.вляппда для последующих устройств регулирования амплитуды выходного сигнала.

Проведенные исследования Уд в реж'-ме большого сигнала позволяют установить механизм воздействия повышенного ушгня мощности до ПХ1Ч в вктигаюм реклмз работы. . Он зекльчаег^я в появлении доиолнитвльшее токов в кг.иел.э ИГШ вследствие из.',:енг;шя проводимости наеду стоковым и затворным, ы также ¡¡стоков»! и затворным электролит 1ГГШ. Ххоые того, исладстниа р*,ботн ПТШ в режчмэ ньсы!|(9н1»я по постоянному току, что соответствует отсечке канала, значительное влияние на щюцессы переноса огсазнвает выходная нелинейность транзистора. Режим работы ПТШ по постоянному току опрэдачлет чувствительность устройства к воздействующей, мощности при отсутствии ухудшения оенбвных СВЧ характеристик.

Достоверность выводов, сделанных на основе результатов не-» следования УД, подтверждается измерогшл'ч» ЛЛУУ, зависимость 1 коэффициента передачи которого от входной мощности ародстпшшш на рис.6. Характер зависимости Кр от Мощности входного сигнала аналогичный характеру зависимости для ПТУ. Отличие состоит в более выраженной фоц.!а сникения потерь при 1^5 <-0,6 В, что связано с выбором соответствующего радет^ для исойных и. внходной

Рис.6. Зависимость коэффициента Передачи последовательного активного устройства'уйраияенйя от мощности йхолнего сигнала.

натанейиостей 1ГШ.

13 Ы В О Д И :

1. Создана разнотипная модель П'ПГ в пассивно.,: и киазиактивном режиме работы для использования в устройствах управления коэффициентом передате СВЧ диапазона.

2. Представлена аналитическая модель 1ГО11, как сосредоточенного элемента широкополосных пассивных устройств управления коэффициентом передачи.

3. Разработана численная модель ГГШ в релсшле большого сигнала с ' учетом зависимости активных элементов эквивалентной схемы транзистора от величины воздействующей на управляющее устройство мощности.

4. Созданы аналитические модели широкополосных управляющих устройств параллельного типа на сосредоточенных и распределенных элементах, использующих ГГГШ в пассивном режиме включения.

5. Разработана математическая модель устройства независимого управления модулем и фазой коэффициента передачи, построенного по схеме четырехканального дбления/суширования мощности входного сигнала.

6. Создан ряд новых управляющих устройств СВЧ диапазона, работа которых базируется на использовании обнаруженного в результате исследований эффекта воздействия мочяого сигнала на нараметры ПТШ.

7. Установлен иеханизм воздействия сигнала повышенного уровня падкости на пассивные и активные устройства ущ-авления коэффициентом передачи СВЧ диапазона,

8. Проведена нсацедоьаиил воздействия мощного сигнала на коэффициент передача устройств управлении, опроаетчрош.«них на 1Г№ с пераллалыпд и последовательны?.- »¡тленном в линию передачи.

Список работ, опубликованных по теме диссертации:

1.Широкополосный ког.плексный 1Юлущх;водникОЕНЙ СВЧ Еттяшоатор/ Л.А.Липатов, А.Б.Захаяявко, Р.3.Киселев, Н.ЛДнлмх// Тез.докладов И сообщ. ХУ военной научно-технической конференции.-Киев: КВВ;1ДКУС, 1984.-0.347. З.Захалявко A.B., Лелюх Н.И. Малинный синтез <Л1ЛЬТ1ЮВ СВЧ на ступенчатых резонатор;«/ Гедкоп.н.-т. сб. "Электронная техчлкк", Сер.1 "Элект{оиикг. СВЧ".-М. ,1987.-11с J;»n. г- ЦЙИР. "Элскгрони-fta", »14755. •

3. Кондрат H.H., Захалявко A.B., Лелюх II. /I. Микрополоскопый • СВЧ фильтр на встречных стержнях/ Редкол.н.-т.сб."Электрон-нал техника",Сер. 1 "алоктроника СВЧ".-М. ДУ87.-10 с.Деп. в' LCLM "Электроника", J; Р4756.

4. Захалявко A.B., Лелюх ПЛ. Широкополосный выключатель сантиметрового диапазона//алектроннач техника.-Сер.Электроника' СВЭ.-1980.-Вып.4 (408).-С.28-31.

5. Захалявко A.B., Мархелюк A.M., Орлов А.Т. Миниатюрные полос-но-кропускаюаие фильтры СЗЧ на подложках с высокой диэлектрической Прошщеемостью/Диэлектрики и полупроводники.-1989.- . Вип.ЗГ>.-Г'лев:Вшца школа.-С.58-62.

6. Л. с. 1437664 СССР, ЫК14 И 01 ? 1/22, Л 03 F 1/32. Ограничитель молности/ А.П.Зсхелявко, Н.И.Лелюх.-Опубл.30.07.89,БюлЛ28. ,

7. Захг-лярко А".В., Лелюх П.Л. олрокополосный выключатель СВЧ на' полевых тргнзнсторах с барьером Шоттки//Электронная техника.-Сер.Электроника СЗЧ.-1990.-Вып.3 (427) .-С.19-22. , ' '

8. А.с.1535964 СССР, Ш<14 Н 03 ? 3/60. Усилитель СВЧ/А.Г.Вой- . тенко, Т.Н.Нарытник, Н.И.Лелюх, А.В.Захалявко, В.Л.Иоршнев^

В.Г.Шермаревич.-Опубл.30.01.90,Бая. .И.

У. А.с.1679610 СССР, Ж!4 Н 03 К 5/08, II 03 G 11/00. Усилитель-огрг:н'.1читель/ A.B.Захалявко, Н.И.Лелюх, A.B.Суханов.-Опубл. 23.09.91, Пол.№35.

10. A.c. по заявке £4738388/09 СССР, МКИ4 Н 01 Р 1/205. Микропо-лосковый фильтр/ >1. Н. Кондрат г А.В.Захалявко, А.М.ыархелюк. Положит.решение от 26.03.91.

11. Захалявко A.B., Суханов A.B., Федотов В.И. Разработка и экспериментальное исследование комплексного аттенюатора автокомпенсатора помех СВЧ диапазона // Тематический научно-технический сборник.-Л 27.-Киев:КЕГРТУ ПВО.-1991.-С.16-20.

sßftXL^jfft