Проходной детекторный СВЧ преобразователь мощности Советский патент 1985 года по МПК G01R21/12 

Изобр тение относится к технике измерений на СВЧ и может быть исполь зовано для контроля уровня передаваемой по волноводному тракту СВЧ-мощности., Известен детекторньй СВЧ - преобразователь мощности содержащий отрезо волновода, детекторный диод, установ ленньм в нерезонансном отверстии свя зи, поглотитель для подавания нежелательных излучений,ia также блокирующий конденсатор IJ. Недостатком известного детекторного СВЧ-преобразователя мощности яв ляется неравномерность его частотной характеристики. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является проходной детекторньй СВЧ-преобразователь мощности, содержащий отрезок волновода, детекторный диод, размещенньй в нерезонансном отверстии свя зи, выполненном в виде щели в замещающем часть стенки отрезка волновода дисковом держателе, установленном с возможностью осевого поворота блокирующий конденсатор и низкочастотньм вьшодШ . ,Однако известный проходной детекторньй СВЧ-преобразователь мощности не обеспечивает равномерность частотной характеристики и сохранение постоянства формы этой характеристики в широких пределах регулировки выходного сигнала,;va также имеет низкую величину выпрямленного тока и напряжения. Цель изобретения - уменьшение неравномерности часто-тной характеристики и сохранение постоянства формы этой характеристики в широких пределах регулировки выходного сигнала, я также увеличение величины выпрямленнбго напряжения и тока. Указанная цель достигается тем, что в проходном детекторном СВЧ-преобразователе мощности, содержащем отрезок волновода, детекторньй диод размещенный в нерезонансном отвер-: стии связи, выполненном в виде щели в замещающем часть стенки отрезка волновода дисковом держателе, установленном с возможностью осевого поворота, блокирующий конденсатор .и низкочастотньй вьтод, детекторньй диод и блокирующий конденсатор вьшол нены в виде единой монолитной струк ры, состоящей из низкоомной полупро водниковой подложки, покрытой с одной стороны слоем эпитаксиального высокоомного полупроводника, на -один из участков которого нанесен первьй слой металла, образукнций с слоем эпитаксиамального высокоомного полупроводника выпрямляющий контакт, и вторым слоем металла, образующим с низкоомной полупроводниковой подложкой омический контакт, а с другой стороны - слоем диэлектрика, образующим с нанесенным на него третьим слоем металла и низкоомной полупроводниковой подложкой блокирующий конденсатор, причем третий слой металла имеет гальванически контакт с одной из внутренних поверхностей щели, первьй слой металла имеет контакт с противоположной внутренней поверхностью щели, а второй слой металла имеет гальванический контакт и с низкочастотным выводом, при этом в него введен дополнительньй детекторный диод, соединенный с детекторным диодом по двухполупериодной .схеме. Кроме того, в него введены три дополнительных детекторных диода, соединенных с детекторным диодом по мостовой схеме. I На фиг.1 приведена конструкция проходного детекторного СВЧ-преобразователя J на фиг.2 - конструкция единой монолитной структуры на фиг.З - схема соединения дополнительного детекторного диода, соединенного с первым по двухполупериодной схеме/ на фиг.4 - мостовая схема соединения детекторных диодов. Проходной детекторньй СВЧ-преобразователь мощности содержит отрезок 1 волновода; часть стенки которого замещена дисковым держателем 2, установленном с возможностью осевого поворота. В, нерезонансном отверстии связи в виде щели 3 установлена единая монолитная структура 4, состоящая из низкоомной. полупроводниковой подложки 5, покрытой с-одной стороны слоем 6 эпитаксиального высокоомного полупроводника, на один из участков которого ненесен первьй слой 7 мегалла, образующий с слоем 6 эпитаксиального высокоомного полупроводника выпрямляющий контакт, и вторым слоем 8 металла, образующим с низкоомной полупроволнико31вой подложкой 5 омический контакт, а с другой стороны - с слоем диэлектрика 9, образукяцим с нанесенным на него третьим слоем 10 металла и низкоомнбй полупроводниковой подложкой 5 блокирутсйций гальванический контакт с одной из внутренних, поверхностей щели 3. Первый слой 7 металла имеет контакт с проти воположной внутренней поверхностью щели 3, а второй-слой 8 металла имеет гальванический контакт с низкочастотным выводом 11, также дополнительный детекторньй диод 12 (фиг.З три дополнительных детекторных диода 13-15 (фиг.4) и детекторньй диод 16. В схемах с одним и тремя дополнительными детекторными диодами блокировка СВЧ-сигнала на выходе преобразователя осуществляете индуктивностью выводов выходного (продетектированного) сигнала, диаметркоторых выбран менее 0,1 мм, а диэлектрический слой, образующий в схеме с одним соновным детекторным диодом блокирующий конденсатор, отсутствует. Проходной детекторный СВЧ-преобразователь мощности работает следующим образом. 074 Когда щела 3 расположена перпендикулярно токам (угол Cf 0), связь внутреннего объема отрезка 1 волновода с детекторным диодом максимальна и соответственно максимальна чувствительность проходного детекторного СВЧ-преобразователя мощности. При повороте дискового держателя на угол ( в пределах до 90 вследствие изменения степени связи, определяемой величиной проекции тока на направление, перпендикулярное щели 3, чувствительность изменяется от максим ма теоретически до нуля. Предлагаемьй проходной детекторный СВЧ-преобразователь мощности обеспечивает уменьшение неравномерности частотной характеристики и сохранение постоянства формы .этой характеристики в широких пределах регулировки выходного сигнала. Соединение детекторного диода с дополнительным детекторным диодом по двухполупериодной схеме позволяет увеличить величину вьтрямленного тока. Соединение детекторного диода с тремя дополнительными детекторными диодами по мостовой схеме, позволяет увеличить величину вьтрямленного тока и напряжения.

1. ПРОХОДНОЙ ДЕТЕКТОРНЫЙ ВЧ-ПРБ0БРАЗОВАТЕЛЬ МШЩОСТИ, содержащий отрезок волновода, детекторг; ный диод, размещенньй в нерезонанс- ном отверстии связи, выполненном в виде щели в замещающем часть стенки отрезка волновода дисковом держателе, установленном с возможностью осевого поворота, блокирующий конденсатор и низкочастотньй вывод, о т л Ичающийся тем, что, с целью уменьшения неравномерности частотной характеристики и сохранения постоянства формы этой характеристики в широ ких пределах регулировки выходного сигнала, детекторный диод и блокирующий конденсатор вьтолнен в виде ; единой монолитной структуры, состоящей из низкоомной полупроводниковой подложки, покрытой сводной стороны слоем эпитаксиального высокоомного полупроводника, на из участков которого нанесен первый слой металла, образующий с слоем зпитаксимального высокоомного полупроводника выпрямляющий контакт, и вторым слоем метал:ла, образующим с низкоомной полупроводниковой подложкой омический контатк, а с другой стороны - слоем диэлектрика, образующим с нанесенным на него третьим слоем металла и низкоомной полупроводниковой подложкой блокирующий конденсатор,причем третий :слдЙ металла имеет гальванический контакт с одной из внутренних поверхностей щели, первый слой металла имеет контакт с противоположной внутренней поверхностью щели, а второй слой (Л металла имеет гальванический контакт я. : низкочастотным выводом. с 2.СВЧ-преобразователь мощности по П.1, отличающийся тем, что, с Щ1ью увеличения величины вьтрямленного тока, введен дополнительный детекторный диод, соединенсо на с детекторным диодом по двухполупериодной схеме. 3.СВЧ-преобразователь мощности 4i по П.1, отличающийс ,, что с с целью увеличения величины выпрямленного тока и напряжения, вве- даны три дополнительных детекторных диода, соединенных,с детекторным диодом по мостовой схеме

игЛ