Синхронізація генераторів на ЛПД імпульсної та безперервної дії у мм-діапазоні довжини хвиль. Частина 1. Конструкції генераторів і узагальнена модель їх синхронізації зовнішнім сигналом
Advances in the development of ultrahigh-frequency semiconductor electronics open wide opportunities for developing optimal schemes and designs of microwave power sources in the millimeter wavelength range providing high stability of the frequency and electromagnetic oscillation phase. Synchronized...
Gespeichert in:
| Datum: | 2021 |
|---|---|
| 1. Verfasser: | |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers
2021
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2021.1-2.10 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Technology and design in electronic equipment |
Institution
Technology and design in electronic equipment| id |
oai:tkea.com.ua:article-81 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Technology and design in electronic equipment |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-12-16T20:30:48Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
міліметровий діапазон лавинно-пролітний діод генератор синхронізація |
| spellingShingle |
міліметровий діапазон лавинно-пролітний діод генератор синхронізація Karushkin, Mykola Синхронізація генераторів на ЛПД імпульсної та безперервної дії у мм-діапазоні довжини хвиль. Частина 1. Конструкції генераторів і узагальнена модель їх синхронізації зовнішнім сигналом |
| topic_facet |
millimeter range IMPATT diode oscillator amplifier frequency multiplier synchronization міліметровий діапазон лавинно-пролітний діод генератор синхронізація |
| format |
Article |
| author |
Karushkin, Mykola |
| author_facet |
Karushkin, Mykola |
| author_sort |
Karushkin, Mykola |
| title |
Синхронізація генераторів на ЛПД імпульсної та безперервної дії у мм-діапазоні довжини хвиль. Частина 1. Конструкції генераторів і узагальнена модель їх синхронізації зовнішнім сигналом |
| title_short |
Синхронізація генераторів на ЛПД імпульсної та безперервної дії у мм-діапазоні довжини хвиль. Частина 1. Конструкції генераторів і узагальнена модель їх синхронізації зовнішнім сигналом |
| title_full |
Синхронізація генераторів на ЛПД імпульсної та безперервної дії у мм-діапазоні довжини хвиль. Частина 1. Конструкції генераторів і узагальнена модель їх синхронізації зовнішнім сигналом |
| title_fullStr |
Синхронізація генераторів на ЛПД імпульсної та безперервної дії у мм-діапазоні довжини хвиль. Частина 1. Конструкції генераторів і узагальнена модель їх синхронізації зовнішнім сигналом |
| title_full_unstemmed |
Синхронізація генераторів на ЛПД імпульсної та безперервної дії у мм-діапазоні довжини хвиль. Частина 1. Конструкції генераторів і узагальнена модель їх синхронізації зовнішнім сигналом |
| title_sort |
синхронізація генераторів на лпд імпульсної та безперервної дії у мм-діапазоні довжини хвиль. частина 1. конструкції генераторів і узагальнена модель їх синхронізації зовнішнім сигналом |
| title_alt |
Synchronization of pulsed and continuous-wave IMPATT oscillators in the millimeter wavelength range. Part 1. Generator designs and a generalized model of their external signal synchronization |
| description |
Advances in the development of ultrahigh-frequency semiconductor electronics open wide opportunities for developing optimal schemes and designs of microwave power sources in the millimeter wavelength range providing high stability of the frequency and electromagnetic oscillation phase. Synchronized diode generators used in transmit/receive module for active phased array antennas, coherent low-power radar stations, etc. show great promise. The mode of external synchronization of semiconductor generators allows effectively implementing the task of creating output stages of the transmitters with high gain factor, low frequency noise and an output power level corresponding to the maximum power mode.This article presents the first of two parts of the study, which summarizes the results achieved so far in the development of synchronized oscillators based on impact ionization avalanche transit-time (IMPATT) diodes. The first part presents the electrodynamic designs of the oscillators, which are synchronized with an external source of microwave oscillations and contain a resonant oscillating system with a silicon IMPATT diode. The silicon two-drift IMPATT diode was chosen as an active element due to the fact that its use allows reaching significant levels of pulsed microwave power – an order of magnitude higher than those of the most well-known HEMT and pHEMT transistors in the millimeter wavelength range. It is shown that to reduce losses, the oscillating system should be made in the form of a radial resonator with a diode casing, which has distributed parameters. This eliminates the use of additional reactive inhomogeneities in the initial cross-section of the waveguide section of the generator. Due to the low quality factor of the resonant casing of the diode, the generalized quality factor of the microwave circuit takes the minimum value required to implement a stable generator synchronization process in the millimeter wavelength range. The second part of the work will be devoted to synchronized pulse generators with an output power of 20–150 W. |
| publisher |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2021.1-2.10 |
| work_keys_str_mv |
AT karushkinmykola synchronizationofpulsedandcontinuouswaveimpattoscillatorsinthemillimeterwavelengthrangepart1generatordesignsandageneralizedmodeloftheirexternalsignalsynchronization AT karushkinmykola sinhronízacíâgeneratorívnalpdímpulʹsnoítabezperervnoídííummdíapazonídovžinihvilʹčastina1konstrukcíígeneratorívíuzagalʹnenamodelʹíhsinhronízacíízovníšnímsignalom |
| first_indexed |
2025-09-24T17:30:22Z |
| last_indexed |
2025-12-17T12:06:28Z |
| _version_ |
1851757102381400064 |
| spelling |
oai:tkea.com.ua:article-812025-12-16T20:30:48Z Synchronization of pulsed and continuous-wave IMPATT oscillators in the millimeter wavelength range. Part 1. Generator designs and a generalized model of their external signal synchronization Синхронізація генераторів на ЛПД імпульсної та безперервної дії у мм-діапазоні довжини хвиль. Частина 1. Конструкції генераторів і узагальнена модель їх синхронізації зовнішнім сигналом Karushkin, Mykola millimeter range IMPATT diode oscillator amplifier frequency multiplier synchronization міліметровий діапазон лавинно-пролітний діод генератор синхронізація Advances in the development of ultrahigh-frequency semiconductor electronics open wide opportunities for developing optimal schemes and designs of microwave power sources in the millimeter wavelength range providing high stability of the frequency and electromagnetic oscillation phase. Synchronized diode generators used in transmit/receive module for active phased array antennas, coherent low-power radar stations, etc. show great promise. The mode of external synchronization of semiconductor generators allows effectively implementing the task of creating output stages of the transmitters with high gain factor, low frequency noise and an output power level corresponding to the maximum power mode.This article presents the first of two parts of the study, which summarizes the results achieved so far in the development of synchronized oscillators based on impact ionization avalanche transit-time (IMPATT) diodes. The first part presents the electrodynamic designs of the oscillators, which are synchronized with an external source of microwave oscillations and contain a resonant oscillating system with a silicon IMPATT diode. The silicon two-drift IMPATT diode was chosen as an active element due to the fact that its use allows reaching significant levels of pulsed microwave power – an order of magnitude higher than those of the most well-known HEMT and pHEMT transistors in the millimeter wavelength range. It is shown that to reduce losses, the oscillating system should be made in the form of a radial resonator with a diode casing, which has distributed parameters. This eliminates the use of additional reactive inhomogeneities in the initial cross-section of the waveguide section of the generator. Due to the low quality factor of the resonant casing of the diode, the generalized quality factor of the microwave circuit takes the minimum value required to implement a stable generator synchronization process in the millimeter wavelength range. The second part of the work will be devoted to synchronized pulse generators with an output power of 20–150 W. Успіхи розвитку напівпровідникової електроніки надвисоких частот відкривають широкі можливості для розробки оптимальних схем і конструкцій джерел НВЧ-потужності міліметрового діапазону довжини хвиль, що забезпечують високу стабільність частоти та фази електромагнітних коливань. Великі перспективи пов'язані з використанням синхронізованих діодних генераторів, які знаходять застосування в приймально-передавальних модулях активних фазованих антенних решіток, когерентних радіолокаційних станціях малої потужності тощо. Завдання створення вихідних каскадів передавачів з високим коефіцієнтом посилення, низьким рівнем частотного шуму та рівнем вихідної потужності, відповідним до максимального енергетичного режиму, ефективно реалізується із застосуванням режиму зовнішньої синхронізації напівпровідникових генераторів.У цій статті наведено першу з двох частин роботи, де узагальнено результати, досягнуті на цей час при розробці синхронізованих генераторів на лавинно-пролітних діодах. У першій частині представлено електродинамічні конструкції генераторів, що синхронізуються зовнішнім джерелом СВЧ-коливань, які містять резонансну коливальну систему з кремнієвим лавинно-пролітним діодом (ЛПД). Вибір кремнієвого дводрейфового ЛПД як активного елементу визначається тим, що при його використанні реалізуються значні рівні імпульсної НВЧ-потужності — на порядок вищі, ніж у найбільш відомих транзисторів HEMT і pHEMT у діапазоні міліметрових довжин хвиль. Показано, що для зменшення втрат коливальну систему слід виконувати у вигляді радіального резонатора з використанням діодного корпусу, що має розподілені параметри. При цьому виключається застосування додаткових реактивних неоднорідностей у вихідному перерізі хвилеводної секції генератора. Через низьку добротність резонансного корпусу діода узагальнена добротність НВЧ-ланцюга приймає мінімальне значення, необхідне для реалізації сталого процесу синхронізації генераторів в діапазоні міліметрових хвиль.Другу частину роботи буде присвячено синхронізованим генераторам імпульсної дії з вихідною потужністю 20–150 Вт. PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2021-03-23 Article Article Peer-reviewed Article application/pdf https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2021.1-2.10 10.15222/TKEA2021.1-2.10 Technology and design in electronic equipment; No. 1–2 (2021): Tekhnologiya i konstruirovanie v elektronnoi apparature; 10-20 Технологія та конструювання в електронній апаратурі; № 1–2 (2021): Технология и конструирование в электронной аппаратуре; 10-20 3083-6549 3083-6530 10.15222/TKEA2021.1-2 uk https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/TKEA2021.1-2.10/74 Copyright (c) 2021 Mykola Karushkin http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |