• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

СИНХРОННАЯ ГЕНЕРАЦИЯ ДВУХ КОЛЕБАНИЙ МИКРОВОЛНОВОГО И ТЕРАГЕРЦЕВОГО ДИАПАЗОНОВ В ЛАВИННО-ГЕНЕРАТОРНЫХ ДИОДАХ С ВНЕШНИМ СИГНАЛОМ

Лукин, КА, Максимов, ПП
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул.Акад. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: lukin.konstantin@gmail.com

https://doi.org/10.15407/rej2016.02.066
Язык: русский
Аннотация: 

Исследованы многочастотные лавинно-генераторные диоды (ЛГД) на основе резких Si и GaAs p–n-переходов с высоколегированной n-областью. Рассчитаны временные реализации выходной мощности и приведены проекции аттракторов на двумерное фазовое пространство ЛГД. Выполнен спектральный анализ выходной мощности и определен электронный коэффициент полезного действия. Показано, что многочастотные автоколебания синхронно возбуждаются в n- и p-областях резкого p–n-перехода на высших гармониках внешнего сигнала. Представленные численные результаты могут представлять интерес для разработчиков мощных источников электромагнитных колебаний микроволнового и терагерцевого диапазонов. Исследованный режим синхронной генерации двухчастотных колебаний может рассматриваться как основа для генерации так называемых связанных/спутанных состояний электромагнитного поля (Entangled Photons), т. е. сигналов разных частот, осциллирующих во времени с сохранением фазовых соотношений, для использования в различных сенсорных и радарных системах.

 

Ключевые слова: дискретный фурье-спектр выходной мощности, мощные лавинно-генераторные диоды, спутанные сигналы., электронный коэффициент полезного действия

Статья поступила 25.05.2016
PACS 85.30.-z
УДК 621.382.029
Radiofiz. elektron. 2016, 21(2): 66-73
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Тагер А. С. Лавинно-пролетные диоды и их применение в технике СВЧ / А. С. Тагер, В. М. Вальд-Перлов. – М.: Сов. радио, 1968. – 480 с.
  2. Зи С. Физика полупроводниковых приборов: в 2-х кн. Кн. 1, 2 / С. Зи; пер. с англ. под ред. Р. А. Суриса. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Мир, 1984. – Кн. 1. – 456 c.; Кн. 2. – 456 с.
  3. Кэррол Дж. СВЧ-генераторы на горячих электронах / Дж. Кэррол; пер. с англ. под ред. Б. Л. Гельмонта. – М.: Мир, 1972. – 384 с.
  4. Lukin K. A. Chaotic instability of currents in a reverse biased multilayered structure / K. A. Lukin, H. A. Cerdeira, A. A. Colavita // Appl. Phys. Lett. – 1997. – 71, N 17. – P. 2484–2486.
  5. Lukin KA. Self-oscillations in reverse biased p–n- junction with current injection / K. A. Lukin, H. A. Cerdeira, P. P. Maksymov // Appl. Phys. Lett. – 2003. – 83, N 20. – P. 4643–4645.
  6. Максимов П. П. Алгоритм решения уравнений диффузионно-дрейфовой модели полупроводниковых структур с лавинными p–n-переходами / П. П. Максимов // Радио-физика и электрон.: сб. науч. тр. / Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. - Х., 2008. – 13, № 3. – C. 523–528.
  7. Лукин К. А. Режим автоколебаний в резких pn-переходах с постоянным обратным смещением / К. А. Лукин, П. П. Максимов // Радиофизика и электрон.: сб. науч. тр. / Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. – Х., 2008. – 13, № 2. – С. 232–238.
  8. Лукин К. А. Динамика двухчастотных лавинно-генераторных диодов микроволнового диапазона / К. А. Лукин, П. П. Максимов // Радиофизика и электроника. – 2015. – 6(20), № 4. – С. 51-54.
  9. Лукин К. А. Модифицированный метод встречных прогонок / К. А. Лукин, П. П. Максимов // Радиофизика и электрон.: сб. науч. тр. / Ин-т радиофизики и электрон. НАН Украины. - Х., 1999. – 4, № 1. – C. 83–86.
  10. Самарский А. А. Разностные методы решения задач газовой динамики / А. А. Самарский, Ю. П. Попов. – М.: Наука, 1980. – 352 с.
  11. Гуртов В. А. Твердотельная электроника / В. А. Гуртов. – Петрозаводск: Изд-во ПетрГУ, 2005. – 506 с.
  12. Мощные кремневые импульсные лавинно-пролетные диоды 8-мм диапазона / В. В. Басанец, Н. С. Болтовец, А. В. Зоренко и др. // Техника и приборы СВЧ. – 2009. – № 1. – С. 27–30.
  13. Касаткин Л. В. Полупроводниковые устройства диапазона миллиметровых волн / Л. В. Касаткин, В. Е. Чайка. – Севастополь: Вебер, 2006. – 319 с.
  14. Кузнецов СП. Динамический хаос (курс лекций) / С. П. Кузнецов. – М.: Изд-во физ.-мат. лит., 2001. – 296 с.
  15. Рабинович М. И. Автоколебания / М. И. Рабинович // Физическая энциклопедия / Гл. ред. А. М. Прохоров. - М.: Сов. энцикл., 1988. – 1. – С. 12–15.