Сверхвысокочастотный генератор Советский патент 1986 года по МПК H03B7/14 

Изобретение относится к радиофизике и радиотехнике миллиметрового и субмиллиметрового диапазона электромагнитных волн. Известен сверхвысокочастотный ге нератор, содержащий подложку из диэлектрического материала, с нанесен ной на ней пленкой из полупроводникового материала с динамической отр цательной проводимостью, на которой расположены металлические проводники. , Однако известный сверхвысокочастотный генератор имеет низкий коэффициент полезного действия и устойчивости режима работы. Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия и устойчивости режима работы. Для этого в сверхвысокочастотном генераторе, содержащем подложку из диэлектрического материала с нанесе ной на ней пленкой из полупроводникового материала с динамической отрицательной .проводимостью, на которой расположены металлические проводники, упомянутая подложка из диэлектрического материала с нанесенной на нее пленкой из полупроводникового материала выполнена в форме кольца; на внутренней стороне которого размещена дополнительно введенная вставка, выполненная игч смеси гексаферрита и поглотителя, а метал лические проводники размещены радиально с шагом, равным J)r() К ЧТ где ,2,3..., & - эффективная диэлектрическа проницаемость; длина волны; р - параметр, характеризующий дифракционную добротность; а К --г-. j На фиг. 1 представлена конструкция предложенного сверхвысокочастот ного генератора; на фиг. 2 - то же, вид сверху. Сверхвысокочастотный генератор содержит подложку 1 из диэлектричес кого материала с нанесенной на ней пленкой Г из полупроводникового материсша с динамической отрицательно проводимостью, на которой распиложены метсяллическис проводники 3, вставку 4, металлическую подложку 5, линию 6 связи (см, фиг. 2). Сверхвысокочастотный генератор работает следующим образом. При подаче постоянного напряжения, приложенного между парами металлических провод 1иков 3, расположенных периодически на пленко , изготовленной, например из и ОаАъ и размещенной на подложке 1, в ней из-за эффектов междолинного рассеяния электронов высокочастотная проводимость становится отрицательной, и кольцевая структура становится активной средой для волны, имеющей продольную составляющую электрического поля, образуя активный элемент кольцевого типа, который совместно с подложкой 1 составляет открытый кольцевой активный резонатор (ОКАР), обладающий высокой добротностью и разреженным спектром собственных колебаний. Рабочим типом колебаний для этого резо}1атора является колебание типа Ei , где первый индекс характеризует изменение поля по радиусу, второй (л) (по координате ) определяется радиусом пленки 2, длиною волны генерируемых колебаний .А и числом периодов длиной Р + , где I средняя ширина металлического проводника, 7, - расстояние между электродами (см. фиг. 2) и третий индекс определяет число вариаций поля по толщине пленки 2. Мощность генерируемых колебаний выводится чеоез линию 6 связи, длина нерегулярной части которой G равна 1/2 волны биений между ее собственными колебаниями. Для обеспечения режима бегущей волны в генераторе на внутренней поверхности ОКАР установлена вставка 4, исключающая существование обратной волны. Если расстояние между металлическими проводниками выбрать из условия К()/г Z cj . +2ТГр, f 1,2...; 1р1« 1, то на этом расстоянии укладьшается почти целое число полуволн, и каждая ячейка Z в периодической системе металлических проводников 3 представляет собой открытый резонатор. Таким образом, образуется цепочка дифракционно связанных открытых резонаторов, которая повышает добротность всего генератора СВЧ колебаний, а

8415534

следовательно и его коэффициент полезного действия.

СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий подложку из диэлектрического материала с нанесенной на ней пленкой из полупроводникового материала с 'динамической отрицательной проводимостью, на которой расположены металлические проводники, отличающийся тем, что, с целью повьпиения коэффициента полезного действия и устойчивости режимаработы, упомянутая подложка из диэлектрического материала с нанесенной на нее пленкой из полупроводникового материала выполнена в форме кольца, на внутренней стороне которого размещена дополнительно введенная вставка, вьтолненная из смеси гексаферрита и поглотителя, а металлические проводники размещены радиа- льно.с шагом, равным^(^_t_2^lK^f^где 'q=1,2,3,<S- эффективная диэлектрическаяпроницаемость; Д- длина волны; р - параметр, характеризующий дифракционную добротность;V - 2^^ ^Т'L =i(Лс1. 5-00 4^слСПО9