Волноводное окно ввода и/или вывода энергии свч

Изобретение относится к электронной и ускорительной технике, а именно к вакуумноплотным волноводным окнам ввода-вывода энергии длинноволновой части СВЧ диапазона. Волноводное окно ввода и/или вывода энергии СВЧ содержит два расположенных друг над другом волновода (1, 2), закороченных на одном из концов стенками (3, 4) соответственно. Волноводы соединены между собой со стороны широких стенок отверстием (5), в которое соосно вставлен стержень (6), прикрепленный, по крайней мере, к внешней широкой стенке одного из волноводов. Стержень окружает вакуумноплотная диэлектрическая перегородка (7), имеющая вид фигуры вращения. Как один из вариантов обеспечения согласования в заданной полосе частот к широкой стенке одного из волноводов прикреплено кольцо (8). Предложенная конструкция волноводного окна ввода и/или вывода энергии СВЧ обеспечивает широкую полосу согласования (до 20%) в низкочастотной части СВЧ-диапазона, а также возможность одновременного использования конструкции как в качестве вакуумноплотного окна, так и в качестве трансформатора сопротивлений. 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Настоящее изобретение относится к электронной и ускорительной технике, а именно к вакуумноплотным волноводным окнам ввода-вывода энергии длинноволновой части СВЧ диапазона.

Из существующего уровня техники известны конструкции волноводных окон на частоту 500 МГц, совмещающих в себе функции волноводного окна и трансформатора сопротивлений, в которых применены керамические диски, диаметры которых в несколько раз меньше размера широкой стенки прямоугольных волноводов [1], имеющих большое поперечное сечение. На ширине прямоугольных волноводов уменьшенной высоты могут быть размещены один или три диска. Тем самым в некоторой степени удается избежать необходимости решения крайне сложных в технологическом отношении проблем изготовления и пайки дисков больших диаметров (250-500 мм), как это могло бы потребоваться в случае применения широко распространенной конструкции т.н. «баночного окна» [2]. Кроме того, из-за сильного отражения электромагнитной волны от поперечной металлической перегородки, в которой установлены керамические диски, описанные волноводные окна, согласованные с помощью индуктивных штырей, имеют узкую (менее 1%) полосу согласования. При такой ширине полосы даже небольшие ее смещения по частоте, связанные с технологическими разбросами величины диэлектрической проницаемости керамики, могут приводить к резкому ухудшению согласования на рабочей частоте.

Известна также конструкция коаксиально-волноводного окна, состоящего из широкополосного коаксиально-волноводного перехода и диэлектрической вакуумноплотной перегородки, имеющей форму цилиндра, охватывающего центральный проводник коаксиала и расположенный в прямоугольном волноводе [3]. Пайка цилиндрических перегородок хорошо отработана, и современные технологии позволяют получать спаи с металлом при диаметрах цилиндров, достигающих нескольких десятков сантиметров. В частности, при максимальных диаметрах можно использовать компенсированные торцевые спаи с медью. К недостаткам конструкции следует отнести сложную в изготовлении форму центрального проводника коаксиала в месте соединения его с широкой стенкой прямоугольного волновода, необходимую для получения широкополосного согласования.

Более простой в технологическом отношении является конструкция коаксиально-волноводного окна, в которой центральный проводник имеет емкостную связь с волноводом, а в качестве вакуумноплотной перегородки используется керамический колпак, припаянный к одной из широких стенок волновода таким образом, чтобы он закрывал выступающий в волновод конец центрального проводника [4, 5]. Перегородки, имеющие вид полых тел вращения, обладают повышенной прочностью в отношении перепада давлений, что позволяет выполнить их стенки более тонкими, чем у керамических дисков. Благодаря малой толщине диэлектрика удается также уменьшить вероятность попадания в рабочую полосу паразитных резонансов керамической перегородки.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является конструкция волноводного окна со «смещенными прямоугольными волноводами», в которой входной волновод расположен над/под выходным волноводом, причем оба волновода связаны между собой коротким отрезком круглого волновода, соединяющим обращенные друг к другу широкие стенки прямоугольных волноводов [6]. В средней части круглого волновода размещен керамический диск, припаянный вакуумноплотно к стенке волновода. Диаметр этого диска примерно равен размеру широких стенок прямоугольных волноводов. Поэтому при крупноразмерных волноводах, применяемых в длинноволновой части СВЧ диапазона, также возникает проблема изготовления диска большого диаметра и получения вакуумноплотного соединения керамики со стенками круглого волновода.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является получение технологичной конструкции волноводного окна вывода энергии, обладающего широкой беспаразитной полосой согласования, способного пропускать высокие уровни мощности СВЧ, совмещающего в себе функции трансформатора сопротивления, имеющего возможность расположения входного и выходного волноводов под произвольным углом друг к другу и обладающего хорошими массогабаритными характеристиками. Указанная задача решается с помощью данного изобретения.

Предлагается волноводное окно ввода и/или вывода энергии СВЧ, содержащее два прямоугольных волновода, расположенных друг над другом таким образом, что их широкие стенки лежат в параллельных плоскостях, а внутренние полости волноводов соединены между собой через круглое отверстие в обращенных друг к другу широких стенках, вакуумноплотную диэлектрическую перегородку, а также служащие для согласования окна средства в виде закорачивающей стенки на одном из концов каждого из волноводов, установленные на расстоянии около ¼ волноводной длины волны от оси отверстий, отличающееся тем, что:

1. Соосно в указанные отверстия может быть помещен металлический стержень, соединенный с расположенной напротив отверстия широкой стенкой, по крайней мере, одного из волноводов, и проходящий в другой волновод, а диэлектрическая перегородка, охватывающая указанный стержень, выполнена в виде полого тела вращения и прикреплена вакуумноплотно, по крайней мере, к краям указанного отверстия.

2. Волноводное окно по п. 1, в котором второй конец стержня может быть присоединен к противолежащей указанному отверстию широкой стенке другого волновода, а диэлектрическая перегородка может быть выполнена в виде полого цилиндра, соосного стержню и расположенного в другом волноводе, так что один торец цилиндра соединен вакуумноплотно с краями отверстия, а второй конец прикреплен вакуумноплотно к расположенной напротив отверстия широкой стенке этого волновода.

3. Волноводное окно по п. 1, в котором указанный металлический стержень может быть выполнен в виде прямого цилиндра.

4. Волноводное окно по п. 1, в котором длина указанного цилиндра может быть эквивалентна половине длины волны.

5. Волноводное окно по п. 1, которое может быть установлен дополнительный согласующий элемент, выполненный в виде соосного стержню кольцевого выступа на поверхности расположенной напротив указанного отверстия широкой стенки волновода, не содержащего диэлектрическую перегородку.

6. Волноводное окно по п. 1, в котором поперечные размеры входного волновода могут быть выполнены отличными от поперечных размеров выходного волновода.

7. Волноводное окно по п. 1, в котором волноводы могут быть повернуты на произвольный угол относительно друг друга вокруг оси указанного стержня.

8. Волноводное окно по п. 1, в котором свободный конец указанного стержня может быть снабжен емкостным наконечником с диаметром, превышающим диаметр стержня, и выступает в другой волновод, а указанная диэлектрическая перегородка может быть выполнена в форме колпака, окружающего соосно свободный конец стержня.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является конструкция волноводного окна, к достоинствам которой можно отнести широкую рабочую полосу частот (до 20%) и высокую технологичность в низкочастотной части СВЧ-диапазона (благодаря замене плоских вакуумноплотных диэлектрических перегородок керамическими цилиндрами или колпаками), возможность одновременного использования конструкции как в качестве вакуумноплотного окна, так и в качестве трансформатора сопротивлений, а также возможность поворота волноводов на произвольный угол друг относительно друга в плоскости, параллельной их широким стенкам. При этом благодаря связи волноводов через отрезок коаксиала диаметр цилиндров или колпаков оказывается меньшим диаметра плоского диска в конструкции-прототипе [6]. Следует также отметить, что применение в коаксиальной части описанного вывода энергии в качестве вакуумного уплотнения плоского диска малого диаметра взамен цилиндра или колпака не имеет смысла ввиду низкой устойчивости такой перегородки к пробоям по невакуумной стороне поверхности и вторично-электронному СВЧ разряду на ее вакуумной стороне.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

На фиг. 1 - волноводное окно ввода и/или вывода энергии СВЧ согласно изобретению.

На фиг. 2 - характеристика согласования волноводного окна ввода и/или вывода энергии СВЧ, изображенного на фиг. 1;

На фиг. 3 - волноводное окно ввода и/или вывода энергии СВЧ согласно изобретению с перпендикулярным расположением волноводов и вакуумпоплотной перегородкой в виде керамического цилиндра;

На фиг. 4 - характеристика согласования волноводного окна ввода и/или вывода энергии СВЧ, изображенного на фиг. 3;

На фиг. 5 - волноводное окно ввода и/или вывода энергии СВЧ согласно изобретению с прямоугольными волноводами разных сечений;

На фиг. 6 - характеристика согласования волноводного окна ввода и/или вывода энергии СВЧ, изображенного на фиг. 5;

На фиг. 7 - волноводное окно ввода и/или вывода энергии СВЧ согласно изобретению с прямоугольными волноводами разных сечений и резонансным стержнем;

На фиг. 8 - характеристика согласования волноводного окна ввода и/или вывода энергии СВЧ, изображенного на фиг. 7;

На фиг. 9 - волноводное окно ввода и/или вывода энергии СВЧ согласно изобретению с прямоугольными волноводами разных сечений и керамическим колпаком, окружающим свободный конец стержня;

На фиг. 10 - характеристика согласования волноводного окна ввода и/или вывода энергии СВЧ, изображенного на фиг. 9.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Волноводное окно ввода и/или вывода энергии СВЧ, показанное на фиг. 1, содержит два расположенных один над другим волновода (1, 2), закороченных на одном из концов стенками (3, 4) соответственно. Волноводы соединены между собой со стороны широких стенок отверстием (5), в которое соосно вставлен стержень (6). Стержень выполнен в виде прямого цилиндра и прикреплен, по крайней мере, к одной из обращенных в сторону отверстия широких стенок одного из волноводов. Стержень окружает вакуумноплотная диэлектрическая перегородка (7), имеющая вид фигуры вращения. Как один из вариантов обеспечения согласования в заданной полосе частот к широкой стенке одного из волноводов прикреплено кольцо (8).

Мощность СВЧ, поступившая на вход одного из прямоугольных волноводов, например волновода (1), переносится волной Н10, которая преобразуется на стыке прямоугольного и коаксиального волноводов в волны ТЕМ и ТЕ11 коаксиала. Пройдя через диэлектрическую перегородку (7) они снова преобразуются в волну Н10 выходного прямоугольного волновода и далее мощность передается в нагрузку (не показанную на фиг.).

Такое волноводное окно является технологичным в изготовлении и обеспечивает передачу через него больших величин импульсных и непрерывных мощностей.

Вычислительный эксперимент, проведенный на уменьшенном макете описанной конструкции окна, показал, что для прямоугольных волноводов сечением 35×15 мм , толщины диэлектрической перегородки L=2 мм, длины стержня L=32 мм, внутреннего d=5 мм и внешнего D=7 мм диаметров кольца и расстояний от оси стержня до закороток, равных 25 мм для верхнего и 30 мм для нижнего волновода соответственно, полоса согласования по уровню КСВн=1,1 лежит в пределах от 5,68 ГГц до 6,02 ГГц. На фиг. 2 приведена полученная методом машинного моделирования характеристика согласования (зависимость КСВн от частоты F) такого волноводного окна.

Иногда в СВЧ приборах возникает необходимость применения выводов энергии, у которых выходной волновод должен быть повернут на заданный угол относительно входного волновода. Это может, например, потребоваться, если на приборе с двумя выводами энергии выходные волноводы должны быть повернуты в одну сторону. Вариант окна с перпендикулярным расположением входного и выходного волноводов представлен на фиг. 3.

На фиг. 4 приведена полученная методом машинного моделирования характеристика согласования (зависимость КСВн от частоты F) для волноводного окна с перпендикулярным расположением входного и выходного волноводов.

На практике нередко возникает необходимость в применении на входе и выходе вывода энергии волноводов с отличающимися друг от друга размерами поперечных сечений. Тогда для согласования волновых сопротивлений прибегают к различным дополнительным трансформирующим устройствам. Приведенная на фиг. 5 конструкция волноводного окна с прямоугольными волноводами разных сечений сочетает в себе функции широкополосного вакуумноплотного окна ввода/вывода энергии и трансформатора сопротивлений. Применение подобной конструкции позволяет уменьшить массогабаритные показатели прибора в целом, что особенно эффективно в дециметровом диапазоне длин волн, где четвертьволновые и плавные трансформаторы сопротивлений оказываются слишком громоздкими и неудобными в изготовлении.

На фиг. 6 приведена полученная с помощью вычислительного эксперимента характеристика согласования (зависимость КСВн от частоты F) волноводного окна с прямоугольными волноводами разных сечений.

Для расширения полосы согласования волноводного окна необходимо подобрать оптимальную связь между полями в коаксиальном волноводе и волны Н10 в прямоугольных волноводах. Для этого необходимо расчетным или экспериментальным путем подобрать расстояния от оси стержня до закороченных концов верхнего и нижнего волноводов, а также длину самого стержня. В конструкциях окна, подобных приведенным на фиг. 1, 3, 5, длина стержня должна быть эквивалентна половине длины волны в свободном пространстве. При учете укорачивающего влияния проходной емкости и диэлектрической перегородки длина стержня должна составлять около 0,4 от длины волны на средней частоте полосы согласования. В некоторых случаях это может потребовать увеличения длины отверстия между волноводами за счет введения дополнительного кольца (9) (фиг. 7). Характеристика согласования в этом случае формируется системой, состоящей их трех связанных низкодобротных резонаторов: двух отрезков волноводов от закороченных концов до металлического стержня, а также самого стержня. В результате характеристика согласования приобретает вид кривой с тремя минимумами, а полоса согласования может достигнуть 20% по уровню КСВн=1,2 (фиг. 8).

Аналогичными свойствами обладает конструкция, содержащая расположенный в одном из волноводов керамический колпак, соединенный вакуумноплотно с краями отверстия в общей стенке волноводов (фиг. 9). Внутрь колпака соосно введен металлический стержень, один конец которого закреплен на широкой стенке другого волновода, а на другом конце установлен емкостный наконечник (10), размеры и положение которого определяют величину связи между волноводами. Максимальная полоса согласования этого варианта конструкции примерно в два раза меньше, чем у окна с резонансным штырем, оба конца которого закреплены на противолежащих широких стенках обоих волноводов (фиг. 10).

Таким образом, предлагаемая конструкция волноводного окна ввода и/или вывода энергии СВЧ является компактной, технологичной в изготовлении и предоставляет широкий набор вариантов исполнения, способный удовлетворить разнообразные требования разработчиков электровакуумных приборов СВЧ.

Источники информации

1. Kirchgessner J. Prototype 500 MHz Planar RF Input Window for a B-Factory Accelerating Cavity / J. Kirchgessner J, P. Barnes, R. Gerlack t, D. Moffat, H. Padamsee, D. Rubin, Q. S. Shu // Particle Accelerator Conference РАС 1991. - 1991. - P. 678-680.

2. Пат. 2958834 США, C1.333-98. Sealed Wave Guide Window / R.S. Symons, A.E. Schoennauer. - заявлено 13.06.56 ; опубликовано 01.11.60.

3. Sun D. High Power Test of RF Window and Coaxial Line in Vacuum / D. Sun, M. Champion, M. Gormley, Q. Kerns, K. Koepke, A. Moretti // Particle Accelerator Conference РАС 1993. - 1993. - P. 1127-1129.

4. Пат. GB1113857 (А) Великобритания. МКИ H01J23/16; H01J23/48; H01J25/10. Electron tube device / Hitachi Ltd. // опубликовано 05.05.1968.

5. Прокофьев Б.В. Вывод энергии ЭВП СВЧ / Б.В. Прокофьев // Энциклопедический словарь «Электроника». - М., 1991. - Советская энциклопедия. - С. 71, 72.

6. Coupler Workshop at DESY. April 26-27, 1999. - P. 52. [Электронный ресурс] / Режим доступа:

http://flash.desy.de/sites2009/site_vuvfel/content/e403/el644/e1418/e1420/infoboxContent2287/tesla1999-10.pdf, свободный.

1. Волноводное окно ввода и/или вывода энергии СВЧ, содержащее два прямоугольных волновода, расположенных друг над другом таким образом, что их широкие стенки лежат в параллельных плоскостях, а внутренние полости волноводов соединены между собой через круглое отверстие в обращенных друг к другу широких стенках, вакуумноплотную диэлектрическую перегородку, а также служащие для согласования окна средства в виде закорачивающей стенки на одном из концов каждого из волноводов, установленные на расстоянии около ¼ волноводной длины волны от оси отверстий, отличающееся тем, что
соосно в указанное отверстие помещен металлический стержень, соединенный с расположенной напротив отверстия широкой стенкой, по крайней мере, одного из волноводов, и проходящий в другой волновод, а диэлектрическая перегородка, охватывающая указанный стержень, выполнена в виде полого тела вращения и прикреплена вакуумноплотно, по крайней мере, к краям указанного отверстия.

2. Волноводное окно по п. 1, в котором второй конец стержня присоединен к противолежащей указанному отверстию широкой стенке другого волновода, а диэлектрическая перегородка выполнена в виде полого цилиндра, соосного стержню и расположенного в другом волноводе, так что один торец цилиндра соединен вакуумноплотно с краями отверстия, а второй конец прикреплен вакуумноплотно к расположенной напротив отверстия широкой стенке этого волновода.

3. Волноводное окно по п. 1, в котором указанный металлический стержень выполнен в виде прямого цилиндра.

4. Волноводное окно по п. 1, в котором длина указанного цилиндра эквивалентна половине длины волны.

5. Волноводное окно по п. 1, в котором установлен дополнительный согласующий элемент, выполненный в виде соосного стержню кольцевого выступа на поверхности расположенной напротив указанного отверстия широкой стенки волновода, не содержащего диэлектрическую перегородку.

6. Волноводное окно по п. 1, в котором поперечные размеры входного волновода выполнены отличными от поперечных размеров выходного волновода.

7. Волноводное окно по п. 1, в котором волноводы повернуты на произвольный угол относительно друг друга вокруг оси указанного стержня.

8. Волноводное окно по п. 1, в котором свободный конец указанного стержня снабжен емкостным наконечником с диаметром, превышающим диаметр стержня, и выступает в другой волновод, а указанная диэлектрическая перегородка выполнена в форме колпака, окружающего соосно свободный конец стержня.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к развязывающим устройствам дециметрового и сантиметрового диапазонов длин волн, и может быть использовано в качестве функционального узла в приемопередающих трактах радиотехнических систем как коммутирующее устройство, а также для развязки источника сигнала от нагрузки.

Устройство формирования нано- и субнаносекундных СВЧ-импульсов относится к радиотехнике и может быть использовано для формирования мощных СВЧ-импульсов наносекундной длительности с частотой следования входного микросекундного СВЧ-импульса, а также серии СВЧ-импульсов субнаносекундной длительности в пределах входного импульса, генерируемого в частотно-периодическом режиме.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в приемо-передающих трактах радиотехнических систем для обеспечения развязки и коммутации сигналов.

Изобретение относится к радиотехнике и технике СВЧ и может быть использовано в радиоэлектронной аппаратуре. Достигаемый технический результат - расширение полосы пропускания при повышении добротности и геометрических размерах, меньших рабочей длины волны.

Изобретение относится к технике СВЧ и может быть использовано в антенно-фидерных устройствах для регулировки уровня проходящей мощности СВЧ. Заявленный переменный аттенюатор содержит полосковый проводник, соединенный с входным и выходным коаксиальными разъемами и установленный между двумя металлическими основаниями, и подвижные поглотители.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к развязывающим устройствам метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов длин волн, и может быть использовано в качестве функционального узла в приемо-передающих трактах радиотехнических систем для построения невзаимных синфазных делителей (сумматоров) мощности, а также как согласующе-развязывающее устройство.

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано для изготовления Y-сочленения в виде системы переплетенных плоских проводников при производстве циркуляторов на сосредоточенных элементах метрового и дециметрового диапазонов длин волн с высоким уровнем рабочей мощности.

Изобретение относится к области измерительной техники, в частности микроволновой интерферометрии. Приемо-передающее устройство для фазометрических систем миллиметрового диапазона длин волн содержит генератор непрерывного зондирующего излучения, гетеродин, два смесителя, передающую и приемную антенны и волноводный тракт.

Изобретение относится к аттенюатору СВЧ. Технический результат состоит в снижении прямых потерь СВЧ и расширение функциональных возможностей аттенюатора СВЧ.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к элементам волноводного тракта. Техническим результатом заявленного прямоугольного волновода с одинарным уголковым изгибом является упрощение конструкции при расширении его технических возможностей.

Использование: изобретение относится к устройствам, обеспечивающим постоянный фазовый сдвиг между компенсирующей линией и фазосдвигающим каналом (ФК) в широкой полосе частот. Сущность: многоэлементный дифференциальный фазовращатель СВЧ включает компенсирующую линию и фазосдвигающий канал в виде, по крайней мере, двух четырехполюсников, соединенных каскадно, каждый из которых выполнен в виде отрезка связанных однородных линий, токонесущие проводники которых соединены один с другим на одном конце, согласно решению каждый четырехполюсник нагружен короткозамкнутым шлейфом. Компенсирующая линия выполнена в виде отрезка однородной линии передачи. Длина связанных однородных линий передачи различных четырехполюсников выполнена одинаковой или различной. Длина шлейфа различных четырехполюсников выполнена одинаковой или различной. Технический результат: уменьшение коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) и уменьшение максимального отклонения Δφ функции фазового сдвига от номинального значения φ0. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области полупроводниковых изделий. Технический результат - повышение надежности устройства путем снижения влияния DX центров, повышения плотности электронов и устранения деградации в гетероструктуре. Для этого переключатель СВЧ содержит подложку, на которой последовательно размещены: буферный слой AlN, буферный слой из GaN, буферный слой из нелегированного GaN i-типа проводимости. Кроме того, переключатель СВЧ содержит двумерный электронный газ высокой плотности, который служит нижней обкладкой конденсатора, сглаживающий слой из нитрида галлия, слой диэлектрика из двуокиси гафния, металлические электроды полосковой формы, которые образуют верхнюю обкладку конденсатора, и два конденсатора, образующих двойные ВЧ-ключи. Подложка выполнена из изолирующего теплопроводящего CVD поликристаллического алмаза, а на буферном слое из нелегированного GaN i-типа проводимости последовательно размещены сверхрешетка из AlXGa1-XN/GaN, буферный слой из GaN, сильнолегированный слой n-типа проводимости из AlXGa1-XN, спейсер из AlXGa1-XN, сглаживающий слой, канал из InXGa1-XN, сглаживающий дополнительный слой, спейсер из AlXGa1-XN, сильнолегированный слой AlXGa1-XN, слой из GaN, слой диэлектрика из двуокиси гафния и дополнительный слой диэлектрика. При этом переключатель выполнен с минимальным количеством глубоких электронных ловушек DX, а канал выполнен упруго-напряженным псевдоморфным с концентрацией InGa 15-25% и легирован с двух сторон, а двумерный электронный газ образован между каналом и слоем из AlXGa1-XN. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области полупроводниковых изделий, Технический результат - повышение надежности устройства путем снижения влияния DX центров, повышения плотности электронов и устранения деградации в гетероструктуре. Для этого переключатель СВЧ содержит подложку из сапфира, на которой последовательно размещены буферный слой AlN, буферный слой из GaN, буферный слой из нелегированного GaN i-типа проводимости, двумерный электронный газ высокой плотности, который служит нижней обкладкой конденсатора, сглаживающий слой из нитрида галлия, поверх которого нанесен слой диэлектрика из двуокиси гафния, металлические электроды полосковой формы, которые образуют верхнюю обкладку конденсатора, и два конденсатора, образующих двойные ВЧ-ключи. На буферном слое из нелегированного GaN i-типа проводимости последовательно размещены сверхрешетка из AlXGa1-XN/GaN, буферный слой из GaN, сильнолегированный слой n-типа проводимости из AlXGa1-XN, спейсер из AlXGa1-XN, сглаживающий слой, канал из InXGa1-XN, сглаживающий дополнительный слой из GaN, слой диэлектрика из двуокиси гафния и дополнительный слой диэлектрика. При этом переключатель выполнен с минимальным количеством глубоких электронных ловушек DX, а канал выполнен упругонапряженным псевдоморфным с концентрацией InGa 15-25%, а двумерный электронный газ образован между каналом и слоем из AlXGa1-XN. 3 з.п. ф-лы. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к области полупроводниковых изделий. Технический результат - повышение надежности устройства путем снижения влияния DX центров, повышения плотности электронов и устранения деградации в гетероструктуре. Для этого переключатель СВЧ содержит подложку, на которой последовательно размещены: буферный слой AlN, буферный слой из GaN, буферный слой из нелегированного GaN i-типа проводимости, двумерный электронный газ высокой плотности, который служит нижней обкладкой конденсатора, сглаживающий слой из нитрида галлия, слой диэлектрика из двуокиси гафния, металлические электроды полосковой формы, которые образуют верхнюю обкладку конденсатора, и два конденсатора, образующих двойные ВЧ-ключи. На буферном слое из нелегированного GaN i-типа проводимости последовательно размещены сверхрешетка из AlXGa1-XN/GaN, буферный слой из GaN, сильнолегированный слой n-типа проводимости из AlXGa1-XN, спейсер из AlXGa1-XN, сглаживающий слой, канал из GaN, сглаживающий дополнительный слой, спейсер из AlXGa1-XN, сильнолегированный слой AlXGa1-XN, слой из GaN, слой диэлектрика из двуокиси гафния и дополнительный слой диэлектрика. При этом переключатель выполнен с минимальным количеством глубоких электронных ловушек DX, а канал легирован с двух сторон, а двумерный электронный газ образован между каналом и слоем из AlXGa1-XN. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к технике СВЧ. Технический результат - повышение надежности и скорости переключения, увеличение уровня выходной мощности и уровня радиационной стойкости. Для этого коммутирующее устройство СВЧ содержит электроды и емкостной элемент, представляющий собой конденсатор, при этом коммутирующее устройство СВЧ включает подложку из сапфира, на которой последовательно размещены: буферный слой из AlN, буферный слой из GaN, слой из нелегированного GaN, слой из твердого раствора AlGaN и в интерфейсе GaN/AlGaN гетероструктуры образован двумерный электронный газ высокой плотности, который служит нижней обкладкой конденсатора. Поверх твердого раствора AlGaN размещен сглаживающий слой из GaN, поверх которого нанесен диэлектрик, содержащий слой из двуокиси гафния и слой из оксида алюминия. Поверх диэлектрика размещены металлические электроды полосковой формы, которые образуют верхнюю обкладку конденсатора. 3 ил.

Изобретение относится к микроволновой технике и предназначено для применения в бортовой аппаратуре радиолокационных, коммуникационных и измерительных систем, подверженных воздействию внешних факторов. Высокопрочная коаксиальная нагрузка содержит коаксиальную линию передачи, включающую внутренний и внешний проводники, и резистивный элемент, расположенный между внутренним и внешним проводниками и включающий цилиндрический участок и конический участок ступенчатой формы. При этом резистивный элемент выполнен из фторопласта, в каждой из ступеней резистивного элемента вдоль коаксиальной линии выполнены отверстия с наноразмерным металлическим слоем, нанесенным на внутреннюю поверхность. Технический результат заключается в повышении механической прочности, термо- и влагостойкости. 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к устройствам обработки и коммутации СВЧ-сигналов на полупроводниковых приборах и предназначено для использования в телекоммуникационных системах, электрически управляемых устройствах СВЧ-электроники, таких как полосовые или селективные фильтры, антенны, перестраиваемые генераторы. Техническим результатом является создание волноводной СВЧ-структуры с электрически управляемыми характеристиками разрешенных и запрещенных зон при уменьшенных прямых потерях. Для этого в волноводную структуру с разрешенными и запрещенными зонами, содержащую диафрагму с рамочными элементами связи, расположенными по обе стороны диафрагмы, и полупроводниковый элемент с электрически управляемой проводимостью, введена по крайней мере в один рамочный элемент по крайней мере одна неоднородность типа «штырь с зазором», в зазор одной из которых помещен полупроводниковый элемент с электрически управляемой проводимостью. 5 ил.

Изобретение относится к волноводам мультиплексоров, встроенных в космическое оборудование для спутников. Технический результат состоит в создании малогабаритного и простого во внедрении термоэластичного воздействующего устройства, позволяющего обеспечить фазовую стабильность волновода. Для этого компактное термоэластичное воздействующее устройство (15) содержит, по меньшей мере, две идентичные усилительные детали (10a, 10b, 10c, 10d) и удерживающую деталь (11), при этом удерживающая деталь имеет коэффициент теплового расширения, меньший коэффициента теплового расширения усилительных деталей. Усилительные детали (10a, 10b, 10c, 10d) установлены обращенными в противоположные стороны одна возле другой параллельно продольной оси Y и линейно смещены одна относительно другой вдоль продольной оси Y. Удерживающая деталь (11) содержит два конца, соответственно соединенных с внешними концами каждой усилительной детали, а внутренние концы каждой усилительной детали расположены под средней зоной (14) удерживающей детали (11). 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение предназначено для формирования задающих цепей генераторов, устройств частотной селекции и др. Техническим результатом изобретения является увеличение отношения первых двух резонансных частот полоскового резонатора при сохранении высокой добротности и миниатюрности и позволяет расширить протяженность полосы заграждения полосно-пропускающих фильтров на его основе. Резонатор содержит подвешенную между экранами диэлектрическую подложку, на одну поверхность которой нанесены полосковые металлические проводники, идентичные по форме и разделенные тонкими диэлектрическими слоями, причем проводники с нечетными номерами одним концом короткозамкнуты с одной стороны подложки, а с четными номерами - с противоположной стороны подложки, причем разомкнутые концы проводников с четными номерами гальванически соединены друг с другом через диэлектрические слои посредством металлических перемычек с одного края подложки, а с нечетными номерами - с противоположного края подложки. 3 ил.

Изобретения относятся к областям радиосвязи, радиолокации, радионавигации и радиоэлектронной борьбы и могут быть использованы для создания устройств усиления и частотной демодуляции. Техническим результатом изобретения является увеличение динамического диапазона и квазилинейного участка частотной демодуляционной характеристики благодаря наличию резистивного четырехполюсника и согласования с помощью сложного комплексного двухполюсника, используемого в качестве высокочастотной нагрузки, по критерию формирования квазилинейного участка левого склона АЧХ, совпадающего с диапазоном изменения частоты входного ЧМС. Для достижения технического результата предложены способ усиления и демодуляции частотно-модулированных сигналов и устройство для реализации способа. Устройство усиления и демодуляции частотно-модулированных сигналов выполнено из источника постоянного напряжения, цепи прямой передачи в виде трехполюсного нелинейного элемента, четырехполюсника, цепи внешней обратной связи, фильтра нижних частот, разделительной емкости и низкочастотной нагрузки, при этом четырехполюсник выполнен резистивным, в качестве цепи внешней обратной связи использован произвольный комплексный четырехполюсник, подключенный к трехполюсному нелинейному элементу по параллельно-последовательной схеме, трехполюсный нелинейный элемент и цепь обратной связи как единый узел каскадно включены между источником частотно-модулированного сигнала с комплексным сопротивлением и входом резистивного четырехполюсника, между выходом резистивного четырехполюсника и фильтром нижних частот включена высокочастотная нагрузка в виде сложного двухполюсника с комплексным сопротивлением zн, который сформирован из последовательно соединенных первого резистивного двухполюсника с сопротивлением R1, конденсатора с емкостью С, произвольного комплексного двухполюсника с сопротивлением Z0=R0+jX0 и параллельно соединенных между собой второго резистивного двухполюсника с сопротивлением R2 и катушки с индуктивностью L, параметры R1, R2, L, С выбраны из условия согласования по критерию одновременного обеспечения усиления и частотной демодуляции в соответствии с приведенными математическими выражениями. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электронной и ускорительной технике, а именно к вакуумноплотным волноводным окнам ввода-вывода энергии длинноволновой части СВЧ диапазона. Волноводное окно ввода иили вывода энергии СВЧ содержит два расположенных друг над другом волновода, закороченных на одном из концов стенками соответственно. Волноводы соединены между собой со стороны широких стенок отверстием, в которое соосно вставлен стержень, прикрепленный, по крайней мере, к внешней широкой стенке одного из волноводов. Стержень окружает вакуумноплотная диэлектрическая перегородка, имеющая вид фигуры вращения. Как один из вариантов обеспечения согласования в заданной полосе частот к широкой стенке одного из волноводов прикреплено кольцо. Предложенная конструкция волноводного окна ввода иили вывода энергии СВЧ обеспечивает широкую полосу согласования в низкочастотной части СВЧ-диапазона, а также возможность одновременного использования конструкции как в качестве вакуумноплотного окна, так и в качестве трансформатора сопротивлений. 7 з.п. ф-лы, 10 ил.

Наверх