Устройство для детектирования сверхвысокочастотных сигналов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК„„SU„„1364995 А1

158 4 С 01 R 21/09

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4030554/24-09 (22) 03. 03.86 (46) 07.01.88. Бюл. Ф 1 (71) Саратовский филиал Института, радиотехники и электроники АН СССР (72) С.Л.Высоцкий, Г.Т.Казаков, А.Г.Сухарев и Ю.А.Филимонов (53) 621.317.37(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 813284, кл. G 01 R 21/09, 1979.

Медников А.М. и др. Увлечение электронов поверхностной спиновой волной в тонкопленочной структуре

ЖИГ-п-<ТТ, 1981, т.23, с.2116-2120. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕТЕКТИРОВАНИЧ

СВЕРХВ11СОКОЧАСТОТН11Х СИГНАЛОВ (57) Изобретение относится к технике

СВЧ. Цель изобретения — повьппение чувствительности. Устр-во содержит магнитостатический волновод 1, на.котором расположены входной преобразователь 2 и полупроводниковый датчик

3, выполненный в виде нескольких одинаковых параллельных полос 4 полупроводникового материала, разделенных полосами диэлектрика 5, на концах которых нанесены омические контакты 6, соединенные металлическими проводниками 7, а также измеритель 8. Входной СВЧ-сигнал преобразуется в магнитостатическую волну, распространяющуюся в волноводе 1. При размеп1ении датчика 3 на поверхности волновода 1 поперечное электрическое и магнитное поля проникают в полупроводник, где,воздействуя на носители заряда, вызывают их движение в направлении распространения волны. Направленное движение электронов в каждой полосе 4 приводит к накоплению заряда, которое продолжается до тех пор, пока созданное им электрическое поле не останавливает направленного движения носителей заряда. На концах р каждой полосы 4 накапливается такой же заряд, как и в случае одиночного полупроводника, но на концах всей цепи при этом возникает разность по- С тенциалов, которая пропорциональна мощности магнитостатической волны.

Цель достигается выполнением датчика фиав

3. Устр-во по пп.2 и 3 ф-лы отличается расположением полос 4 соответственно одна над другой и на поверх- р ности волновода 1. Даны ил. двух вариантов устр — ва. 2 з.п. ф-лы, 2 ил. ©

1364995

Изо бре те ние относится к техник е

СВЧ и может использоваться для измерения и детектирования СВЧ-сигналов в широкой полосе частот, в том числе импульсных и амплитудно-модулированных сигналов. !

\елью изобретения является повышение чувствительности.

На фиг.1 изображено устройство для детектирования сверхвысокочастотных сигналов, первый вариант; на фиг.2 — то же, второй вариант.

Устройство для детектирования СВЧсигналов содержит магнитостатический волновод 1, на котором расположены входной преобразователь 2 и полупроводниковый датчик 3, выполненный в виде нескольких (N) одинаковых параллельных полос 4 полупроводникового материала, разделенных полосами диэлектрика 5. На противоположных концах каждой i-й (1 < i - N) полосы

4 полупроводникового материала нанесены омические контакты 6 (А; и В ), причем контакты A и В;,соединены при помощи металлических проводников

7 так, что полосы 4 полупроводникового материала образуют последовательную цепь. К контактам А, и В подключен измеритель 8.

Общая толщина L полупроводникового датчика 3, а также толщина d полос 4 полупроводникового материала должны удовлетворять условию

1 1 1с1(2w, ск где 1 „- глубина скин-слоя электромагнитной волны на частоте сигнала; — ширина входного преобразователя.

Устройство работает следующим образом.

СВЧ-сигнал поступает на входной преобразователь 2 и преобразуется в магнитостатическую волну, распространяющуюся в магнитостатическом волноводе 1. При размещении на поверхности магнитостатического волновода полупроводникового датчика 3 поперечное электрическое и магнитное поля волны проникают в полупроводник, где, воздействуя на носители заряда с силой Лоренца, и вызывают их движение в направлении распространения волны.

Направленное движение электронов в каждой полосе 4 полупроводникового материала приводит к накоплению заряда на концах омически разомкнутой полосы из полупроводникового материала. Заряд накапливается до тех пор, пока созданное им электрическое поле не остановит направленного движения носителей заряда. Поскольку накопление заряда зависит от плотности мощ10 ности MCB по ширине структуры, на кон цах каждой полосы 4 накопится такой же заряд, как и в случае одиночного полупроводника, но на концах всей цепи при этом возникает разность

1г потенциалов абч.

1= 1 где — разность потенциалов между

Концами одного слоя (поло20 сы) .

V — оказывается пропорциональоБц, ным мощности магнитостатической волны.

25 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1, Устройство для детектирования сверхвысокочастотных сигналов, содержащее магнитостатический волновод, 30 расположенные на нем входной преобразователь и полупроводниковый датчик с омическими контактами, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, по36 лупроводниковый датчик выполнен в ви де последовательно соединенных при помощи омических контактов одинаковых параллельных полос полупроводникового материала, разделенных полоса40 ми диэлектрика, причем первые концы каждой иэ одинаковых параллельных полос полупроводникового материала расположены на одном уровне и соединены с вторым концом соседней одина45 ковой параллельной полосы полупроводникового материала, а толщина полупроводникового датчика L < 1 „, где

1,„ — глубина скин-слоя, а толщина одинаковых параллельных полос полу1 проводникового материала d c -w

2 где w — ширина входного преобразователя.

2 ° YcTpoicTBQ IIo II.1, о t JI H ч а ю щ е е с я тем, что одинаковые параллельные полосы полупроводникового материала расположены одна над другой, 1364995

3. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что все параллельные полосы полупроводникового поверхволноматериала расположены на ности маннитос татич еского вода.

Составитель Е.Адамова

Редактор Н.Гунько Техред М.Ходанич Корректор И.Муска

Заказ 6603/38 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород,ул.Проектная,4.