Полупроводниковый генератор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>563881 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 02.12.74 (2р) 2081109/09 (gq) М Крр 3

Н 03 В 9/12 с присоединением заявки №./

Государственный комнтет

СССР но дедам нзобретЕннй н открытий (23) Приоритет

f $3) УДК 6 2 1 . 3 7 2 (088 е8) Опубликовано 07.11 82.Бюллетень ¹ 41

Дате опубликования описания 29.12.82. (72) Авторы изобретения

А И, Вородкин и В,В. Смородин (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт радиофизики и электроники AH Украинской CCP (54 ) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к области полупроводниковых устройств, предназначенных для генерирования СВЧколебаний.

Известен полупроводниковый генератор, содержащий расположенный на изолирующей подложке планарный элемент Ганна, на поверхности которого размещена замедляющая структура, выполненная в виде изолированных между сббой полуволновых проводя у их полосок (11.

Однако известный полупроводниковый генератор имеет низкий уровень генерируемой мощности, что опусловле- .15 но несинхронным взаимодействием электромагнитной волны и электронов дрейфа, выбором параметра n L; (п — концентрация электронов, L — период -замедляющей системы), меньшим пороговой величины существования доменов, и локальным отбором энергии взаимо-, действия из замедляющей системы.

Цель изобретения — повышение уровня генерируемой мощности . 25

Для этого в полу роводниковом генераторе, содержав,ем расположенный на изолирующей подложке планарный элемент Ганна, на поверхности. которого размещейа замедляющаяр 30 структура, выполненная в виде изолированных между собой полуволновых проводящих полосок, пл ан арный элемент Ганна установлен внутри дополнительно. введенного объемного резонатора, а расстояние между полуво новыми проводящими полосками

10 преиылеет величину †-е, тле пе " ир. см концентрация электронов в планарном элементе Ганна.

На фиг. 1 изображен предлагаемый . полупроводниковый генератор, разрез; на фиг. 2 — разрез A-A ыа фиг.1.

Полупроводниковый генератор со= держит расположенный на изолирующей подло ке 1 планарный элемент Ганна 2, на поверхности которого размещена замедляющая структура 3, выполненная в виде изолированных между собой полуволновых проводящих полосок.

Причем планарный элемент Ганна 2 установлен внутри дополнительно введенного объемного резонатора 4, а расстояние между полуволновыми проводящими полосками замедляющей структуры 3 преининеет величину о 2 ио. см где ио — концентрация электронов в планарном элементе Ганна 2.

563881

Предложенный полупроводниковый генератор работает следующим образом.

Напряжение 0, поступающее на выводы 5, равномерно распределяется между зазорами замедляющей структу- 5 ры 3 так, что напряжение на каждом зазоре становится равным вЂ, где

М вЂ” число зазоров.

Н

Когда напряжение Ганновских осцилляций превышает пороговое, между за" 1О зорами замедляющей структуры 3 появляются домены сильного поля. Так как время прохождения доменов равно периоду генерируемых колебаний, дпя обеспечения синхронизма с волной сдвиг фазы на периоде замедляющей структуры 3 должен быть равным 2 У.

Это условие обеспечивается на первой пространственной гармонике нулевого вида колебаний. Этот вид колебаний создается резонатором 4 при днфракции его электромагнитного поля на ламелях замедляющей структуры

3. Гри этом длина волны генерируемых колебаний определяется резонансной частотой объемного резонатора

4, а максимум генерируемой мощности в полосе перестройки полупроводникового генератора соответствует длине волны, равной удвоенной длине ла-. мелей замедляющей структуры 3. ЗО

Таким образом, рассматриваемый полупроводниковый генератор представляет собой М последовательно включенных генераторов Ганна, связанных с внешним резонатором посредством 35 быстрой отрывающейся волны замедляющей структуры 3.

Использование предложенного полупроводникового генератора позволяет увеличить генерируемую мощность на несколько порядков по сравнению с известными полупроводниковыми генераторами. К преимуществам предложенного полупроводникового генератора следует отнести также широкополосность, возможность осуществления хорошего теплоотвода из рабочей зоны и решение проблемя согласования генератора с внешними цепями.

Формула изобретения

Полупроводниковый генератор, содержащий расположенный на изолирующей подложке планарный элемейт Ганна, на поверхности которого размещена замедляющая структура, выполненная в виде изолированных между собой полуволновых проводящих полосок, отличающийся тем, что, с целью повышения уровня генерируемой мощности, планарный элемент Ганна установлен внутри дополнительно введенного объемного резонатора, а расстояние между полуволновыми проводящими полосками превышает вели10 чину, где п - концентрация п сФ электронов в планарном элементе

Ганна.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3.611.192, кл. 331/96, 1971.

563881

А-А

Ilail

Корректор Н. Буряк

Редактор О. Филиппова Техред Л.Пекарь

Заказ 10460/2 Тираж 959 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, к-35, Раушская наб., xt.4/5

Филиал "Г .П "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4