Патент ссср 276187

 

276I87

OnÈСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 06.111.1969 (№ 1307752/26-9) Кл. ? la>, 74 с прпсоедннешгем заявки ¹

Приоритет

Опуолпковано 14Л 11.1970. Бюллетень ¹ 23

МПК Н 03с 1/14 ! ДК 621.376.2 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР

Дата опубликования оп сания 23,13 .1971

Авторы изобретения

Д. И. Биленко, Э. A. Жаркова и Е. И. Хасина

Заявитель Саратовский государственный университет им. Н. Г. Чернышевского

МОДУЛЯТОР

Изобретение относится к области СВЧ-устройств, использующих модуляцию электромагнптьиям излучением, и могут быть применены в антенно-волноводной технике, в частности в радиоастрономпческпх системах и в измерительнойй аппаратуре.

Известны модуляторы электромагнитного излучения на основе p — i — n-структур.

Однако известные устройства обладают рядом недостатков: узкоплотность, ограниченность рабочего диапазона, так как опп являются прибором со сосредоточенными параметрами, в основе принципа действия которы.;. лежат резонансные эффекты. Такие структуры располагаются внутри волноводного тракта, заполняя незначительную часть объема.

С целью расширения диапазона частот модулируемого электромагнитного излученная, увеличения широкополосности и осуществления чисто фазового управления излучением в предлагаемом устроистве плоскость p — n-nI.рехода диода расположена перпендикулярно направлению распространения энергии, перекр1з1вая полностью сечение передающего тракта, причем высокоомная область диода обращена к подающему излучению.

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содерхкит отрезок волновода 1 и закрепленный на нем полупроводниковый плоскостной диод, плоскость которого полпостгяо перекрывает сечение волноводного тракта, и диод служит отражателем. Диод обращен высокоомной (р или n) областью к падаюгцему излучению, à p — n-переход перпендикулярен направлению распространения.

Высокоомная область имеет омический электрод 2, не препятствующий прохождению излучения (например, кольцевой или плоский, прозрачный в рабочем диапазоне длин волн).

Электродом к высоколегированной области (n — пли р типа) служит сплошной омический контакт 3. Толщина этой области должна быть больше, чем толщина скин-слоя данного диапазона длин волн. .Чодулпруемое электромагнитное излучение, распространяющееся с малыми потерямп в высокоомной области диода, отражается на границе с нпзкоосной областью р — п-перехода, коэффициент отражения которой близок к единице для данного диапазона длин волн. Соответствующая этому концентрация носителя заряда низкоомпой области определяется из условия плазменного резонанса в рабочем диапазоне длин волн.

Так, для управления излучением миллиметрового диапазона концентрация нпзкоомной области полупроводниковой структуры должна быть порядка 10» ги>, а для излучения

30 ИК-диапазона 10зс сиз

276187

IIрсдмст изобретения,У 1

Составитель В. Поветкин

Редактор T. И. Морозова Текред Л. Л. Евдонов Корректор T. А. Джаманкулова

Заказ 1! 1211 Изд, М 4Ь6 Тираж 480 Подиисиое

ЦНИИПИ Комитета ио делам изобретений и открытий ири Совете Министр>в СССР

Москва, )K-35, Рауьискав иаб., д. 415

Тииогра<рии, lip. Сапунова, 2

При подаче смещения на диод в пропускном направлсшш за счет инжекции нсосиовиык носителей заряда изменяются электрофизические свойства высокоомиой области, и отри>ка1ои!ая повер!ность сдвигается в высокоомиую область диода, за счет чего проискодит модуляция фазы и амплитуды электромагнитной волны.

Перемещение отражающей Io;Iepiiiocni и диоде мо>кио сравнить с качающимся зеркалом.

Глубина модуляции. рабочий диапазон частот устройства определяются толщиной высокоомной области и уровнем ип кекции.

С помощью указанного устройства можно осуществить как амплитудно-фазовую, так li фазовую модуляцшо отраженного излучения с малым изменением амплитуды. При достаточно большой плотности тока азшлитуднофазовая модуляция исрс.,одит в фазовую.

Чодус!НТОр эгlск ром!1гпитпого из, !учс!!иll миллиметрового, субмиллиметрового и инфракрасного диапазонов волн. состоящий из отрезка передающего тракта и полупроводиикоl1GI о плоскостного диода, огличатощи!!ся тем, и! О, с целью раlсширсп!!я диа1!азона ЧBOTGT

10 модулирусмого отраженного электромагиитисго излучения, увеличения широкополосности и осуществления чисто фазового управления излучением, плоскость р — n-ис,exoga диода рас15 положена перпендикулярно направлению распространения энергии, перекрывая полностью

ccчси11с передан>щего тракта, причем высокоомная область диода обращена к подающему

20 I I I ë ó I 01 I I I IO.