Патент ссср 422065
Иллюстрации
Реферат
нофа
О-ОО(эеuRЛ
4f- е„)-,, ., Ii : - - Сс»-- — ---" """
422065
Союз советских
Республик! аВТОРСНОмУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
3 3 ВисимОC От 3В! . СВ1!деl е 1 ьстl311
Заявлено 16,11.70 1628551/26-9 с присоединением заявки ¹â€”
Прпорптет—
Оп бликоват!о 30.03.1974 г. Бюллетень ¹ 12.Ч. Кл. Н 03f 3, 12
Государственный комитет
Соввта й1нннстроа СССР ло делам нзооретеннй н открытий
i (К 621 375 4(088 8) j13r;I опубликования Описания 22.1.75
Авторы изобретения
Б. Л. Гельмонт и М. С. Шур
Ордена Ленина физико-технический институт им. А. Ф. Иоффе АН СССР
Заявитель
СПОСОБ УСИЛЕНИЯ СВЧ-КОЛЕБАНИЙ!
Изобретение относится к области техники
СВЧ, в частности к способу усиления СВЧколебаний.
Известен способ усиления СВЧ-колебании диодом Ганна, когда по диоду Ганна распространяется нарастающая волна объемног) заряда. Усиление достигается путем приложения к диоду постоянного напряжения не менее порогового напряжения начала падающего участка вольт-ампсрной характеристик(1 диода в однородном состоянии. Недостатком изв (. Tllol сшгсоба усиления является малая
Вслll÷èíÿ выходной мощности и ограниченный снизу дпяпязОВ 13 TQT, пя которых Возмо)к)»0
УС!1ЛЕНИС. !. Сель!О изобретен!1я является увеличение выходной мощности усиления и расширение частотного диапазона.
Поставленная цель достигается тем, что одноврсмспно с приложением постоянного напряжения в диоде Гяппя создают, например, путсм подсветки или пнжскцпс и генерации) )лсктрон подь! рО (ных 113 p, 11 lip!1. 151ГÇLмос 110сT05111300 напряжение выбирают !»с Оолес напряжения начала области отрицателыюй дифференциальной проводимости вольт-амперной характеристики диода в режиме генерации
)лс ктроннодыро шых Ilap.
На чертеже показаны вольт-амперные характеристики диода Ганна в отсутствии (криВ351 /) и Г!р»»ялl! !п)1 (кp!!Вая 2) э:!скгрОI»11()- дырочных пар, представляющпс сооой зависимости плотности тока через диод /, отнесенные к заряду электронов проводимости в единице объема ел„, где е — заряд электрона, n, — концентрация электронов (доноров электроннодырочных пар) от поля смещения
Е, = U/L, где с/ — постоянное напряжени ., L — длина образца. Кривая;3 представляет зависимость дрейфовой скорости дырок Or
К)) I I ВЯ 51 2 и Олей I(l l;) (.-, 10 ж 1111(м кривых / 11 >.
Си 0(0() с I I 5 I (. 111151;1 1 ил lo I 11 (. T(51 и сл (.,t!) ю15 IJI(.)1 Одноврсм l1 llo (. II p II, 10)I((. II II(.ixl Ilo("T051 lllloro напряжения в диод(Г I«IIЯ создают гснср;1цню электропподырочных пар, например, о(вещая его светоч с энергпсй фото!13, превышающей ширину запрещенной зоны. Поле см.20 щсния Го,,) (OOTI»eT(T!»(. !!!(0 11 IIOOTOs»111100 и:1пряжснис с/ вы(мирян)т в диапязоис между макс пмумями завис!1мо(.т ll (Г()) в отсутст(KPI»8<) 51 1 ) 11 IIP ll и!1 »!! Ill I I (кРВ ВЯ и ") электроннодырочпых 1)ар, т. с. в Ilp(.,»(лях ()T
25 Е! до E Г, что соответствует участку вольт амперной характеристики однородного ооразца с положительной дпффсренцпальной проводимостью (кривая 2), но с отрицательной дифференциальной проводимостью носптелсй
30 одного знака, например электронов.
422065
Предмет изобретения (//8л см/сдк
Ф II /// Ю
Составитель P. Кузнецова
Редактор Т. Ларина Техред Е. Борисова Корректор А. Дзесова
Заказ 5588 Изд. № 1430 Тираж 811 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Череповецкая городская типография
Частота, на которой происходит усп ac!I!le, определяется по формуле:
1 в р
L а( где V„— дрейфовая скорость электронов;
p — проводимость ды рок; d — дифференциальная проводимост
QJ
G ((E — плотность протекающего через диод тока.
Для образца баЛь длиной L = 0,5 .!и1(усиление будет происходить па частоте ) =-.
400»(z((,. При этом параметр n,L, определяющий условие усиления, примерно в 404 раз превышает максимальное значение параметра
npL, определяющего условие усиления в. известном способе, При заданной концентрации электронов можно получить сколь угодно малую частоту усиления, определяемую длиной образца, котору1о можно сделать настолько большой, насколько это допустимо технологическими соображениями.
Поскольку уровень насыщения мощност!1 пропорционален параметру n((L, то примерно
В СТОЛЬКО же раз возрасТаеТ II IIIIKCII313лЬп1111 выходная мощность i силения.
Способ усиления СВЧ-колебаний диодом
Ганна путем приложения к нему постоянного напряжения не менее порогового напряжения начала падающего участка вольт-амперной характеристики диода в однородном состоянии, от.11(ча(ои(ийся тем, что, с целью увсличсния выходной мощности усиления и расширения частотного диапазона-Одновременно с приложением постоянного напряжения, в диоде создают, например, путем подсветки или инжекцией генерацию электроннодырочных пар, причем прилагаемое постоянное напряжение выбирают не оолее порогового напряжения начала областн отрицательной дифференциальной проводимости вольт-ампернои характеристики диода в режиме генерацш1 электроннодырочных пар.