Способ определения полного сопротивления СВЧ диода Советский патент 1984 года по МПК G01R27/04 

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться при производстве диодов, варакторов, лавинно-пролетных и других СВЧ-ДИОД9В.

Известен способ измерения полного сопротивления СВЧ-дйодов, основанный на измерении резонансной частоты и добротности измерительно го резонатора с помещенным в него исследуемым диодом til.

Дайный способ позволяет с относительно высокой точностью проводить измерения полных сопротивлений больших партий приборов в короткий срок. Однако измерения воэ можны лишь в ограниченном частотном диапазоне, определяемом конструкцией резонатора и диапазоном изменения реактивного сопротивления исследуемых диодов. Кроме того,-. этим способом невозможно измерить полное сопротивление как при прямом так и при обратном смещении на исследуемом диоде без переоборудования устройства его реализующего г, (замены одного резонатора другим).

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения полного сопротивления СВЧ-диода, заключающийся в подаче на исследуемый СВЧ-диод, установленный в стержневом держателе в линии передачи, напряжения обратного смещения и СВЧ-сигнала и измерении частоты последовательного резонанса исследуемого СВЧ-диода и стержневого держателя и отношение Т падающего и прошедшего через него СВЧ-сигнала при последовательном резонансе 2.

Однако известный способ не позво ляет производить измерения в широком диапазоне частот. . ;Цель изобретения - расширение диапазона частот.

.. Для достижения поставленной цели cortiacHo способу определения полного сопротивления СВЧ-диода, заключащемуся -в подаче на исследуемый СВЧдиод, установленный в стержневом держателе и линии передачи, напряже ния обратного смещения и СВЧ-сигнала и измерении ч ас TOTHW последовательного резонанса исследуемого СВЧдиода и стержневого держателя и отношения Т падающего и прсааедшего через него СБЧ-сигнала при последовательном резонансе, дополнительно измеряют отношение Т2 падающего и прошедшего через исследуемый СВЧ- ДИОД СВЧ-сигнала и частотуси последовательного резонанса при подаче на исследуемый СВЧ-диод напряжения прямого смещения и компенсации реактивности стержневого держателя путем введения в линию передачи управляемого реактивного элемента.

а составляющие полного сопротивления исследуемого СВЧ-диода определяют из выражений

-1РЦ-.Ч)

где Zg- волновое сопротивление линии

передачи; CQ,, - емкость исследуемого СВЧ-

диода при подаче на него напряжения обратного смещения; индуктивность исследуемого

СВЧ-диода;

,- активные составляющие полного сопротивления исследуемого СВЧ-диода соответственно при подаче на него напряжений обратного -И прямого смещения.

Способ заключается в рледуняцем. Исследуемый диод уста навливают с помощью держателя (стержня), например, в волноводе. Подают на диод управляющее напряжение, измеряют частоту последовательного резонанса и отношение падающей на диод мощности к прошедшей через него. Затем коммутируют знак управляющего напряжения на измеряемом диоде на обратный и компенсируют реактивность держателя с диодом введением дополнительной реактивности, проводят измерение тех же параметров и определяют полное сопротивление из следующих соотношений

Si- 2 -i

де и2 - реактивность держателя при 1 2 обратном смещении и держателя с дополнительной реактивностью При прямом смещении на диоде соответственно;

to,, IM2 частоты последовательных резонансов при обратном и прямом смещениях на диоде соответственно; ZQ- волновое сопротивление

линии передачи,

Т и Т отношение падающей на диод мощности к прошедшей через него при наличии обратно смещенного диода в условиях последовательного резонанса; индуктивность диода; с|,- емкость обратнрсмещенного диода; Rg,Rg2- активное сопротивление диода при прямом и обратн смещениях на не1у1. Компенсация реактивности может осуществляться с помсицью различных конструктивных приспособлений. На чертеже приведена конструкция устройства, реализируйщего способ определения полного сопротивления СВЧ-дисда. Устройство содержит волноводнокоаксиаль.чое соединение 1, исследуе мый диод 2, держатель 3, являквдийся продолжением внутреннего проводника коаксиала, элементы 4, компенсирующие реактивность стержневого держателя 3 с диодом 2, выполненные в виде включенных навстречу друг друг pin -диодов, источник 5 питания. Управляющее напряжение подают на исследуе№лй диод 2 от источника 5 питания. Компенсацию реактивности держателя 3 с диодом 2 осуществляют подачей управляющего смещения на pin диоды от источника 5 питания. Элементы, компенсирующие реактивность держателя 3 с диодом 2, Могут ыть выполнены вместо И -«диодов в виде короткозамыкающего поршня, подключенного к коаксиальной части волноводно-коаксиального соединения 1, или варактора, управляемого смещением от внешнего источника. Однако использование --диодов и варактора для компенсации реактивности держа теля 3 позволяет автоматизировать процесс изерений. Предлагаекый способ позволяет осуществлять измерения в широком диапазоне частот пблного сопротивления как при прямом, так и обратном смещении.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ СВЧ-ДИОДА, заключающий ся в подаче на исследуемый СВЧ-диод, установленный в стержневом держателе в линии передачи, напряжения обратного смещения и СВЧ-сигнала и /измерении частоты ю.последовательного резон анса исследуемого СВЧ-диода и стержневого держателя и отношения Т-| падающего и прошедшего через него СВЧ-сигнала йри последовательном резонансе, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона частот, дополнительно измеряют отношение 72 падающего и прошедшего через исследуелелй СВЧ-диод СВЧ-сигнала и частотуШ последовательного резонанса при подаче на исследуемый СВЧ-диод напряжения прямого смещения и компенсации реактивности стержневого держателя путем введения в : линию передачи управляемого реактивного элемента, а :составляющие полного сопротивления исследуемого СВЧ-диода определяют из выражений где2о- волновое сопротивление линии передачи; Со. - емкость исследуемого СВЧ-диода при прдаче на него напряжения обратного смещения; Ц -инду тивность исследуемого СВЧ-диода; Rg , Rg.- активные составляющие полного оо 4;;г сопротивления исследуемого СВЧ-диода соответственно при подаче на него напряжений обратного и прямого сме-vl щения.