Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Техника и полупроводниковая электроника СВЧ.pdf
Скачиваний:
4187
Добавлен:
09.06.2015
Размер:
6.76 Mб
Скачать

315

Предметный указатель

Аттенюатор 106-110

поглощающий 108

предельный 107

поляризационный 109

Вентиль 175-176, 178-180

на смещении поля 175, 180

резонансный 179

фарадеевский 175-176 Витая пара 10 Волна

бегущая 42, 64

стоячая 36

Волновод 10-16

коаксиальный 8-9

круглый 15-16

Н-образный 15

прямоугольный 10-14

П-образный 14 Волноводный тройник 142-145

Волновое сопротивление 7, 9-10, 13, 18, 27

число 6

– поперечное 16

Входное сопротивление 39-40

Генератор 200, 205, 209, 212-219, 222-237

на диодах Ганна 212-219

на ЛПД, 197-204

Гетероструктуры 236-237 Гибридные соединения 154-161 Гибридное кольцо 158 Групповая скорость 13

Делитель мощности 145-146, 162 Детектор 93-94 Детекторный преобразователь 93-94 Диафрагма 102-103

емкостная 103

индуктивная 102

резонансная 103 Динамический диапазон

смесителя 260-261, 272, 274

усилителя 242

Диод

Ганна 205-212, 235

коммутационный 113

лавинно-пролетный, ЛПД 196-204, 235-236

смесительный 257

туннельный 185, 189

Шоттки 234

p-i-n 113-114

Дисперсия 13 Диэлектрическая проницаемость

– комплексная 132

– относительная 7-8, 18, 132

– эффективная 7, 19

Длина волны

– в линии 6

– в волноводе 13, 16, 120

– критическая 13, 16

Добротность 121-126, 129-130

– внешняя 122

– нагруженная 122

– радиационная 130

– собственная 122-123, 126

Изгиб волноводный 104-105

Колебания

вынужденные 119

собственные 119 Колебательный контур 122

– параллельный 122, 125

– последовательный 125 Короткое замыкание 42 Короткозамыкатель 91-92 Коэффициент

бегущей волны, КБВ 37, 40, 52

затухания 6, 89, 107

отражения 30-34, 59-60, 67

передачи 81-82, 259

полезного действия 120

преобразования 259

связи 122

стоячей волны, КСВ 37, 40, 52, 58-59

усиления 204, 240-242, 246-247

устойчивости 251

фазы 27

Критическая

длина волны 13, 16

связь 122

частота 13, 16 Линия передачи

– витая пара 10

– двухпроводная 9-10

– копланарная 17

– микрополосковая 18-19

– однородная 6

– полосковая 17-18

– регулярная 6

– щелевая 17, 20

Матрица многополюсника 75-87

передачи 83-85

рассеяния 76-80 Многополюсник 75

взаимный 78

недиссипативный 78-79

реактивный 78

симметричный 78 Мост СВЧ 154-161

двойной Т-мост 155-157

квадратный 160

кольцевой 158

щелевой 154-155 Мощность

допустимая 15, 260

Направленность 149 Направленный ответвитель 147-153

– Бете 150

– кольцевой 158-159

– многодырочный 152

– на связанных линиях 153

– противонаправленный 148

– соноправленный 148

– Ланге 153

– шлейфный 161

Нагрузка

активная 46

волноводная 90

емкостная 46

индуктивная 46

коаксиальная 90

комплексная 47

микрополосковая 90

реактивная 44-46, 90-91

согласованная 89-90 Нерегулярности в волноводе 102-104 Нормированные амплитуды 75 Нормированное напряжение 28-30

Основной тип волны 12, 15-16, 18

Переход

волноводный 100

318

коаксиально-волноводный,КВП 99

плавный 117

ступенчатый 117

Переходное ослабление 149

Поляризация 101, 112, 167-169, 171-173

Постоянная распространения 6, 27

фазовая 6 Проводимость

нормированная 33-34 Пучноть стоячей волны 36

Резонанс 119-121, 163

ферроманитный 172 Резонансная частота 103, 119-124, 163

– комплексная 121

Резонатор 119-135

бегущей волны 163-165

волноводный 125-126

диэлектрический 132

коаксиальный 127

металлодиэлектрический 133

открытый 129-131

полосковый 127

Согласование 42, 57-61, 89-90

Сопротивление

волновое 7, 9-10, 13, 18

входное 39-40

нормированное 33-34

характеристическое 13-14

эквивалентное 14 Связанные линии 20, 152 Скрутка волноводная 105 Смеситель 256-275

балансный 266-270

двойной баласный 270-271

кольцевой 272-274

однотактный 261-266 Структура поля 12, 15-16 Телеграфные уравнения 26 Транзистор 192, 195

биполярный 248-249

полевой 234-235, 248-249

с затвором Шоттки 248

Трансформатор сопротивлений 53-54, 58

полуволновый 53

согласующий 115-117

четвертьволновый 53-54, 59-61, 117

Узел стоячей волны 36 Усилитель СВЧ 240-254

балансный 253-254

малошумящий 246

однокаскадный 249-253

Фазовая скорость 6, 13, 28 Фазовый сдвиг 120 Фазовращатель 110-112, 165

механический 111

поляризационный 111-112

Феррит 171-172 Фильтр 135-140

Баттерворта 138

верхних частот, ФВЧ 136

волноводный 139-140

коаксиальный 140

нижних частот, ФНЧ 136

полосковый 140

полосопропускающий, ППФ 136

полоснозаграждающий, ПЗФ 136

319

режекторный 137

типов волн 101-102

Чебышева 138

Холостой ход 43

Циркулятор

фазовый 180-182

Y-циркулятор 183-184

Частота

критическая 13, 16

резонансная 126

собственная 119, 121

Штырь

емкостной 104

индуктивный 104 Шумовая температура 57, 248, 260

320

 

Оглавление

 

Введение

3

Список сокращений

5

1. Линии передачи СВЧ

6

1.1. Основные положения

6

1.2. Коаксиальная линия передачи.

8

1.3. Двухпроводная линия передачи

9

1.4. «Витая пара»

10

1.5. Прямоугольный волновод

10

1.6. Круглый волновод

15

1.7. Планарные линии передачи

17

2. Теория длинных линий

25

2.1. Основы теории длинных линий

25

2.2. Нормированные значения напряжения

28

2.3. Коэффициент отражения

30

2.4. Нормированные сопротивление и проводимость

33

2.5. Интерференция падающей и отраженной волн в нагруженной линии

35

2.6. Входное сопротивление линии передачи с нагрузкой

39

2.7. Основные режимы работы линии передачи

41

2.8. Круговая диаграмма сопротивлений

49

2.9. Полуволновые и четвертьволновые трансформаторы

53

3. Согласование линий передачи

57

3.1. Общие положения теории согласования линий передачи с нагрузкой

57

3.2. Согласование с помощью четвертьволнового трансформатора

59

3.3. Согласование с помощью сосредоточенной реактивности

63

3.4. Пластинчатый диэлектрический трансформатор

66

3.5. Согласование с помощью параллельного реактивного шлейфа.

67

3.6. Трансформаторы с тремя реактивными элементами.

70

4. Матричные методы описания устройств СВЧ

75

4.1. Матрицы рассеяния многополюсников

75

4.2. Волновые матрицы передачи многополюсников

83

5. Двухполюсники

89

5.1. Согласованные нагрузки

89

5.2. Реактивные нагрузки

90

5.3. Преобразователи СВЧ мощности

93

6. Четырехполюсники

97

6.1. Разъемы и соединения

97

6.2. Переходы между линиями разных типов

99

6.3. Нерегулярности в волноводе

102

6.4. Изгибы и скрутки волноводов

104

6.5. Аттенюаторы

106

321

 

6.6. Фазовращатели

110

6.7. Согласующие трансформаторы

115

7. Резонаторы и фильтры СВЧ

119

7.1. Объемные резонаторы

119

7.2. Основные типы резонаторов

124

7.3. Открытые резонаторы

129

7.4. Диэлектрические резонаторы

132

7.5. Резонатор, включенный на проход

134

7.6. Частотные фильтры

135

8. Шестиполюсники

142

8.1. Y-тройники

142

8.2. Е- и Н-тройники

144

8.3. Шестиполюсные делители мощности

145

9. Восьмиполюсники и двенадцатиполюсники

147

9.1. Направленные ответвители

147

9.2. Мостовые устройства

154

9.3. Крестообразные соединения

162

9.4. Резонатор бегущей волны

163

9.5. Двенадцатиполюсники

166

10. Ферритовые устройства СВЧ

171

10.1. Основные свойства ферритов на СВЧ

171

10.2. Ферритовые устройства на эффекте Фарадея

175

10.3. Вентили с поперечно подмагниченным ферритом

178

10.4. Фазовые циркуляторы

180

11. Физические основы работы полупроводниковых приборов СВЧ диапазона

185

11.1. Энергетические зоны полупроводников

185

11.2. Процессы переноса заряда в полупроводниках

186

11.3 Полупроводники в сильных электрических полях

188

11.4. Контактные явления

191

12. Лавинно-пролетные диоды

196

12.1. Полупроводниковые аналоги вакуумных приборов СВЧ

196

12.2 Динамическая отрицательная проводимость

197

12.3. Лавинное умножение носителей заряда

199

12.4 Основные режимы работы ЛПД

200

12.5. Технический уровень промышленно выпускаемых ЛПД

202

13. Полупроводниковые приборы с объемной неустойчивостью (диоды Ганна)

205

13.1. Механизм междолинного перехода

205

13.2 Эффект Ганна и критерий Кремера

207

13.3 Динамика ганновских доменов

210

13.4. Классификация режимов работы генераторов Ганна

212

13.5. Предельные параметры генераторов Ганна

215

322

13.6. Способы повышения эффективности и верхнего частотного предела генераторов

Ганна

217

14. Конструкции диодных СВЧ-генераторов

222

14.1. Основы полупроводниковой технологии

222

14.2. Конструкции диодных СВЧ генераторов

223

14.3. Способы перестройки частоты

227

15. Повышение мощности полупроводниковых генераторов и освоение

 

миллиметрового диапазона волн

230

15.1. Основные принципы построения СВЧ-сумматоров

230

15.2. Конструкции сумматоров мощности

231

15.3. Освоение миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов

233

16. Усилители СВЧ

240

16.1. Основные параметры усилителей

240

16.2. Классификация усилителей СВЧ

246

16.3. Однокаскадный транзисторный усилитель

249

16.4. Принцип действия балансного усилителя

253

17. Преобразователи частоты

256

17.1. Смесители

256

17.2. Преобразование частот в смесителе

257

17.3. Основные параметры смесителей

259

17.4. Небалансные смесители

261

17.5. Балансные смесители

266

17.6. Двойные балансные смесители

270

17.7. Кольцевые балансные смесители

272

17.8. Транзисторные смесители

274

Тесты для самопроверки

277

Ответы на тесты

310

Библиографические ссылки

311

Список рекомендованной литературы

312

Предметный указатель

315