МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра мвэ

8.5 Балла

отчет

По индивидуальному заданию №3

по дисциплине «Микроволновая электроника»

Тема: «ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ»

Студент гр. 9206		Краснокутский Д. С.
Преподаватель		Иванов В. А.

Санкт-Петербург

2022

Полученный полупроводниковый прибор: полевой транзистор (ПТБШ).

Задача №1.

Диоды с положительным динамическим сопротивлением.

1. Рассчитать токовую чувствительность ДД с коэффициентом идеальности, .

2. Каково будет приращение тока при подаче на диод микроволновой мощности

3. Оцените тангенциальную чувствительность (выразить в ), если эффективная шумовая температура диода составляет , а полоса усилителя .

4. Охарактеризуйте основные сходства и отличия в функциональной роли, структуре, параметрах микроволновых приборов с номерами:

1 и 3 для студентов с номерами Nстудент <= 5,

1 и 2 для студентов с номерами 6<=Nстудент <=10,

1 и 4 для студентов с номерами 11<=Nстудент <=15,

3 и 4 для студентов с номерами Nстудент >=16.

5. Опишите схемотехнические модели (не схемы применения!) микроволновых диодов с положительным динамическим сопротивлением (произвольный выбор), используя доступные информационные источники Интернет, лекции, программу AWR Microwave Office и т.п.

1. Рассчитаем токовую чувствительность дд с коэффициентом идеальности .

Для расчета представим эквивалентную схему включения детекторного диода в микроволновую линию (рисунок 1). [1, c. 418]

Рисунок 1 – «Схема детектирования»

Токовая чувствительность максимальна при и для идеального диода равна при . Для детекторных диодов существует ограничение на величину максимальной токовой чувствительности . Для диодов с коэффициентом идеальности определить токовую чувствительность можно, как:

Тогда, для исследуемого случая:

Данный расчет производится со следующими допущениями: 1) не учитывается влияние паразитных элементов эквивалентной схемы диода; 2) рабочая частота диода намного меньше граничной частоты; 3) диод согласован с микроволновым трактом; 4) температура равна комнатной, .

Ответ:

2. Рассчитаем, каково будет приращение тока при подаче на диод микроволновой мощности

Величина токовой чувствительности равна отношению приращения выпрямленного тока к величине поданной микроволновой мощности .

Ответ:

3. Оценим тангенциальную чувствительность (выразим в дБм), если эффективная шумовая температура диода составляет , а полоса усилителя

Учтем, что тангенциальная чувствительность – это значение импульсной мощности сигнала, при которой наблюдается совпадение нижней границы полосы шумов детектора с максимальным уровнем шумов приемной системы при отсутствии входного сигнала. Для удобства отнесем данную мощность к уровню 1 мВт. Получим:

Значение мощности шумов определим через формулу Найквиста для неравновесных условий:

Тогда,

Ответ: