Полупроводниковый ограничительный прибор

 

Применение: изобретение относится к полупроводниковым СВЧ-приборам для управления мощностью и может быть использовано в устройствах, предназначенных для ограничения радиоимпульсных сигналов сантиметрового и миллиметрового диапазоИзобретение относится к полупроводниковым СВЧ приборам для управления мощностью и может быть использовано в устройствах, предназначенных для ограничения радиоимпульсных сигналов сантиметрового и миллиметрового диапазонов волн. Цель изобретения-увеличение отношения ослаблений ограничиваемого и неограничиваемого сигналов. На фиг. 1,2 и 3 изображена конструкция полупроводникового ограничительного прибора. нов волн. Сущность изобретения: ограничительный прибор содержит два арсенидгаллиевых диода с барьером Шоттки, соединенных встречно-параллельно с диодами , и компенсирующий емкостной элемент , включенный последовательно с названными диодами и индуктивным элементом . Значение индуктивности компенсирующего индуктивного элемента и значение емкости компенсирующего емкостного элемента выбираются из условия образования параллельного колебательного контура при малом СВЧ-сигнале и последовательного колебательного контура при большом СВЧ-сигнале. Полупроводниковый прибор оканчивается двумя балочными выводами. Изобретение позволяет -увеличить полное сопротивление полупроводникового прибора для неограничиваемого сигнала и уменьшить полное сопротивление прибора, для ограничиваемого сигнала, что в свою очередь позволяет уменьшить ослабление слабого и увеличить ослабление сильного сигналов. 3 ил. (Л С Полупроводниковый ограничительный прибор содержит подложку 1 из полуизолирующего арсенида галлия, на которой размещены первый 2 и второй 3 участки буферного п+-слоя, отделенные друг от друга зазором 4, первый и второй 5 участки активногап-слоя, размещенные поверх первого и второго участков п -слоя (первый участок n-слоя на чертеже не виден), первый и второй 6 электроды, размещенные поверх участков n-слоя (первый электрод на чертеже не виден), первый 7 и второй 8 участки металлизации, размещенные поверх перво00 ю XI О ю о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 01 1 29/86

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0 (21) 4930177/25 (22) 22.04.91 (46) 15.07.93. Бюл. М 26

{71) Научно-исследовательский. институт полупроводниковых приборов и Сибирский физико-технический институт им. В. Д. Кузнецова при Томском государственном университете (72) А. В. Семенов, В. Г. Божков и Т. М.

Табакаева (56) Патент США %3746945, кл. Н 01 I 5/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 152035. кл. Н 01 1 1/00. 1963.

Патент США М 4301233, кл. Н 01 I. 2/48, 1981; (54) ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР (57) Применение: изобретение относится к полупроводниковым СВЧ-приборам для управления мощностью и может быть использовано в устройствах, предназначенных для ограничения радиоимпульсных сигналов сантиметрового и миллиметрового диапазоИзобретение относится к полупроводниковым СВЧ приборам для-управления мощностью и может быть использовано в устройствах, предназначенных для ограничения радиоимпульсных сигналов сантиметрового и миллиметрового диапазонов волн.

Цель изобретения - увеличение отношения ослаблений ограничиваемого и неограничиваемого сигналов.

На фиг. 1, 2 и 3 изображена конструкция полупроводникового ограничительного прибора.

„„5U„„1827699 А1 нов волн, Сущность изобретения: ограничительный прибор содержит два арсенидгаллиевых диода с барьером Шоттки, соединенных встречно-параллельно с диодами, и компенсирующий е лкостной элемент, включенный последователь«о с названными. диодами и индуктивным элементом. Значение индуктивности компенсирующего индуктивного элемента и значение емкости компенсирующего емкостного элемента выбираются из условия образования параллельного колебательного контура при малом СВЧ-сигнале и последовательного колебательного контура при . большом СВЧ-сигнале. Полупроводниковый прибор оканчивается двумя балочными выводами. Изобретение позволяет .увеличить полное сопротивление полупроводникового прибора для неограничиваемого сигнала и уменьшить полное сопротивление прибора для ограничиваемого сигнала, что в свою очередь поэволяет у леньшить ослабление слабого и увеличить ослабление сильного сигналов. 3 ил, Полупроводниковый ограничительный прибор содержит подложку 1 из полуизоли рующего арсенида галлия, на которой размещены первый 2 и второй 3 участки буферного и -слоя, отделенные друг от дру-а зазором 4, первый и второй 5 участки активного.п-слоя, размеы енные поверх первого и второго участков п -слоя (первый участок и-слоя на чертеже не виден), первый и второй 6 электроды, размещенные поверх участков и-слоя {первый электрод на чертеже не виден), первый 7 и второй 8 участки металлиэации, размещенные поверх перво1827699 гс и втсрогс.участков и -слсл с эазсрси От г электродов, индуктивный элемент 9, выполненный в виргь ду х полосковых прсвсдгги ков, которые соединены g песвцм и втсрыы . у гастками металлиззцгггг, слой диэлектрика (РОг) 10, размещеггный поверх первого и

Второго участков и слоя, FiQpAUA 11 и второй

12 ссединетельные проводники, включенные соответственно между первым электродом и вторым участков металлизации и между вторым электродом и первым участ.когг металлизации, первый 13 и второй 14 балочные выводы, соединенные соответственно с первыМ участком металлизации и дополнительным слоем металлизации.

Полупроводниковый ограничительный прибор, включенный параллельно линии передачи, например волноводно-щелевой, работает следующим образом.

При малом уровне СВЧ-сигнала, когда мгновенное значение напряжения на диодах не достигает напряжения открывайия, прибор имеет высокое полное сопротивление, значительно превышающее по абсолготной величине волновое сопротивление линии передачи. Ослабление, вносимое в

СВЧ-тракт гголупроводниковым прибором, в этом случае имеет минимальное значение.

При большом уровне СВЧ-сигнала о один полупериод колебаний открывается один полупроводниковый диод, в другой полупериод колебаний — другой (арсенид-галлиевые диоды с барьером Шсттки в миллиметровом диапазоне волн и не более длинных волнах глогут считаться "безынерциоиныгги"). Полное сопротивление прибора в этом случае становится много меньшим по абсолготной величине волнового сопротивления линии передачи, а ослабление, вносимое им в СВЧ-тракт, большим. Компенсация реактивностей в приборе обеспе. чивает маKcèMàëüHое отношение .ослаблений ограничиваемого и пеограничиваемого сигггалов (для неограничиваемого сигнала эквивалентная схема прибора представляет параллельный резонансный контур, для ограггичиваемого сигнала — последовательный резонансный контур). Относительная полоса рабочих частот ограничителя, выполненного на ссггове щелевой или волновсдно-щелевой линии и предлагаемого полупроводникового ограничительного прибора, находится в пределах 10 — 20,ь. При этом ослабление слабого сигнала не превышает 1 дБ, а ослабление сильного сигнала составляет не менее 20 дБ

5 Формула изобретения

1. Полупроводниковый ограничительный прибор, содержащий подложку из полуизслирующего арсенида галлия, на которой размещены первый и второй участки буфер10 ного n+-слоя, отделенные друг от друга зазором, первый и второй участки активного п-слоя, размещенные поверх первого и второго участков и -слоя, первый и второй электроды, размещенные поверх участков

15 активного п-слоя, первый и второй участки металлизации, размещенные поверх первого и второго участков и -слоя с зазорами от

+ электродов, первый и второй соединительные проводники, включенные соответствен20 но между первым электродом и вторым участком металлизации и между вторым электродом и первым участком металлизации, первый балочный вывод, соединенный с первым участком металлизации; и второй

25 балочный вывод, отличающийся тем, что, с целью увеличения отношения ослаблений ограничиваемого и несграничиваемого сигналов, в него дополнительно введен индуктивный элемент, включенный между

З0 первым и вторым участками металлиззции, при этом на второй участок металлизации последовательно нанесены слой диэлектрика и дополнительный соединенный с вторым балочным выводогл слой металлизации, вели 5 чина индуктйвности индуктивного элемента выбрана из соотношения Lk = 1/4 л г рС, а

2 - величина емкости между вторым участком металлизации и дополнительным слоем метал4р лизации — из соотношения Ck - 1/4л Р р1 гдеfcp-средняя рабочая частота полупроводникового ограничительного прибора, С вЂ” емкость между первым и вторым участками металлизации, включая емкость двух диодов

45 с барьером Шоттки при малом уровне СВЧсигнала, L — индуктивность между этими же участками, включая индуктивность одного соединительного проводника и индуктивность индуктивного элемента.

2. Прибор по и, 1, отл и ча ю щи и с я тем, что индуктивный элемент выполнен в виде двух полосковых проводников, размещенных с внешних сторон соединительных проводников.

1627699

Составитель

Техред M.Moðråíòàë Корректор С.Лисина

Редактор

Заказ 2360 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101