Коммутационные управляемые устройства на p—i—n-диодах миллиметрового диапазона длин волн
Представлены результаты исследований и разработки выключателей и переключателей с использованием p—i—n-диодов сосредоточенного типа, обеспечивающих время переключения единицы наносекунд. С целью увеличения развязки в закрытом состоянии (потерь запирания) около 40 дБ в устройствах применено каскадное...
Gespeichert in:
Datum: | 2016 |
---|---|
Hauptverfasser: | , , , |
Format: | Artikel |
Sprache: | Russian |
Veröffentlicht: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2016
|
Schriftenreihe: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
Schlagworte: | |
Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/115692 |
Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Zitieren: | Коммутационные управляемые устройства на p—i—n-диодах миллиметрового диапазона длин волн / Н.Ф. Карушкин, В.В. Малышко, В.В. Ореховский, А.А. Тухаринов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2016. — № 4-5. — С. 34-41. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-115692 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1156922017-04-10T03:02:30Z Коммутационные управляемые устройства на p—i—n-диодах миллиметрового диапазона длин волн Карушкин, Н.Ф. Малышко, В.В. Ореховский, В.В. Тухаринов, А.А. СВЧ-техника Представлены результаты исследований и разработки выключателей и переключателей с использованием p—i—n-диодов сосредоточенного типа, обеспечивающих время переключения единицы наносекунд. С целью увеличения развязки в закрытом состоянии (потерь запирания) около 40 дБ в устройствах применено каскадное включение диодов в волноводную и микрополосковую линии передачи на электрической длине θ = π/2. Представлены результаты исследований по созданию коммутационных устройств коротковолновой части миллиметрового диапазона длин волн (f = 300 ГГц) с использованием продольно- и поперечно-распределенных p—i—n-структур. Представлено результати досліджень і розробки вимикачів і перемикачів з використанням p—i—n-діодів скупченого типу, що забезпечують час перемикання на рівні одиниць наносекунд. З метою збільшення втрат запирання (приблизно 40 дБ) в пристроях застосовано каскадне включення діодів в хвилеводну і мікросмугову лінії передачі на електричній довжині θ = π/2. У короткохвильовій частині міліметрового діапазону довжин хвиль (f = 300 ГГц) представлено результати досліджень по створенню комутаційних пристроїв з використанням подовжно- і поперечно-розподілених p—i—n-структур. The paper presents the results of research and development of concentrated type p—i—n-diodes switches providing the switching time units of nanoseconds. To increase lock losses of (~40 dB) the authors use a cascade connection of diodes into waveguide and microstrip transmission line of θ = π/2 electric length. Investigation results of creation of switching devices using longitudinally and transversely-distributed p—i—n-structures in the shortwave part of the millimeter wavelength range (f = 300 GHz) are presented. 2016 Article Коммутационные управляемые устройства на p—i—n-диодах миллиметрового диапазона длин волн / Н.Ф. Карушкин, В.В. Малышко, В.В. Ореховский, А.А. Тухаринов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2016. — № 4-5. — С. 34-41. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 2225-5818 DOI: 10.15222/TKEA2016.4-5.34 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/115692 621.382.062.8 ru Технология и конструирование в электронной аппаратуре Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
СВЧ-техника СВЧ-техника |
spellingShingle |
СВЧ-техника СВЧ-техника Карушкин, Н.Ф. Малышко, В.В. Ореховский, В.В. Тухаринов, А.А. Коммутационные управляемые устройства на p—i—n-диодах миллиметрового диапазона длин волн Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
description |
Представлены результаты исследований и разработки выключателей и переключателей с использованием p—i—n-диодов сосредоточенного типа, обеспечивающих время переключения единицы наносекунд. С целью увеличения развязки в закрытом состоянии (потерь запирания) около 40 дБ в устройствах применено каскадное включение диодов в волноводную и микрополосковую линии передачи на электрической длине θ = π/2. Представлены результаты исследований по созданию коммутационных устройств коротковолновой части миллиметрового диапазона длин волн (f = 300 ГГц) с использованием продольно- и поперечно-распределенных p—i—n-структур. |
format |
Article |
author |
Карушкин, Н.Ф. Малышко, В.В. Ореховский, В.В. Тухаринов, А.А. |
author_facet |
Карушкин, Н.Ф. Малышко, В.В. Ореховский, В.В. Тухаринов, А.А. |
author_sort |
Карушкин, Н.Ф. |
title |
Коммутационные управляемые устройства на p—i—n-диодах миллиметрового диапазона длин волн |
title_short |
Коммутационные управляемые устройства на p—i—n-диодах миллиметрового диапазона длин волн |
title_full |
Коммутационные управляемые устройства на p—i—n-диодах миллиметрового диапазона длин волн |
title_fullStr |
Коммутационные управляемые устройства на p—i—n-диодах миллиметрового диапазона длин волн |
title_full_unstemmed |
Коммутационные управляемые устройства на p—i—n-диодах миллиметрового диапазона длин волн |
title_sort |
коммутационные управляемые устройства на p—i—n-диодах миллиметрового диапазона длин волн |
publisher |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
publishDate |
2016 |
topic_facet |
СВЧ-техника |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/115692 |
citation_txt |
Коммутационные управляемые устройства на p—i—n-диодах миллиметрового диапазона длин волн / Н.Ф. Карушкин, В.В. Малышко, В.В. Ореховский, А.А. Тухаринов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2016. — № 4-5. — С. 34-41. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
series |
Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
work_keys_str_mv |
AT karuškinnf kommutacionnyeupravlâemyeustrojstvanapindiodahmillimetrovogodiapazonadlinvoln AT malyškovv kommutacionnyeupravlâemyeustrojstvanapindiodahmillimetrovogodiapazonadlinvoln AT orehovskijvv kommutacionnyeupravlâemyeustrojstvanapindiodahmillimetrovogodiapazonadlinvoln AT tuharinovaa kommutacionnyeupravlâemyeustrojstvanapindiodahmillimetrovogodiapazonadlinvoln |
first_indexed |
2025-07-08T09:14:05Z |
last_indexed |
2025-07-08T09:14:05Z |
_version_ |
1837069548570804224 |
fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 4–5
34
ÑÂ×-ÒÅÕÍÈÊÀ
ISSN 2225-5818
ÓÄÊ 621.382.062.8
Ê. ò. í. Í. Ô. ÊÀÐÓØÊÈÍ, Â. Â. ÌÀËÛØÊÎ, Â. Â. ÎÐÅÕÎÂÑÊÈÉ, À. À. ÒÓÕÀÐÈÍÎÂ
Óêðàèíà, ã. Êèåâ, ÃÏ ÍÈÈ «Îðèîí»
E-mail: ndiorion@tsua.net
ÊÎÌÌÓÒÀÖÈÎÍÍÛÅ ÓÏÐÀÂËßÅÌÛÅ
ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ ÍÀ p—i—n-ÄÈÎÄÀÕ
ÌÈËËÈÌÅÒÐÎÂÎÃÎ ÄÈÀÏÀÇÎÍÀ ÄËÈÍ ÂÎËÍ
Ðàçðàáîòêàì êîììóòàöèîííûõ óñòðîéñòâ ïî-
ñâÿùåíî áîëüøîå êîëè÷åñòâî ðàáîò îòå÷åñòâåí-
íûõ è çàðóáåæíûõ àâòîðîâ [1—5]. Îäíàêî ðàç-
âèòèå êîìïîíåíòíîé áàçû äëÿ ñîçäàíèÿ ðàäèî-
ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðû ìèëëèìåòðîâîãî äèà-
ïàçîíà äëèí âîëí, âêëþ÷àÿ ñîçäàíèå óñòðîéñòâ
äëÿ êîììóòàöèè ìîùíîñòè, ïî-ïðåæíåìó îñòà-
åòñÿ àêòóàëüíûì [6].
Èçâåñòíûå îäíîäèîäíûå áûñòðîäåéñòâóþùèå
óñòðîéñòâà ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà îáåñïå-
÷èâàþò ðàçâÿçêó â çàêðûòîì ñîñòîÿíèè (ïîòåðè
çàïèðàíèÿ) íà óðîâíå 20—25 äÁ, ÷òî äëÿ ðÿäà
ïðèìåíåíèé ÿâëÿåòñÿ íåäîñòàòî÷íûì [7]. Êðîìå
òîãî, ÿâëÿåòñÿ ïðîáëåìàòè÷íûì ñîçäàíèå â êî-
ðîòêîâîëíîâîé ÷àñòè ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà
(÷àñòîòà f = 300 ÃÃö) êîììóòàöèîííûõ óïðàâëÿ-
åìûõ óñòðîéñòâ ñ ïðèìåíåíèåì äèîäíûõ ñòðóê-
òóð ñîñðåäîòî÷åííîãî òèïà [8, 9].
 íàñòîÿùåé ñòàòüå îïèñàíû èññëåäîâàíèÿ
ïî ðàçðàáîòêå è ñîçäàíèþ áûñòðîäåéñòâóþùèõ
âûêëþ÷àòåëåé è ïåðåêëþ÷àòåëåé ìèëëèìåòðîâî-
ãî äèàïàçîíà ÷àñòîò (30—180 ÃÃö) â âîëíîâîä-
íîì èñïîëíåíèè ñ êàñêàäíûì âêëþ÷åíèåì äèî-
äîâ, ðàçäåëåííûõ îòðåçêàìè ëèíèè ïåðåäà÷è, ñ
ïîòåðÿìè çàïèðàíèÿ áîëåå 40 äÁ â ðàáî÷åé ïî-
ëîñå ÷àñòîò 30—40%. Èññëåäîâàëàñü òàêæå âîç-
ìîæíîñòü ñîçäàíèÿ óñòðîéñòâ óïðàâëåíèÿ ìîù-
íîñòüþ ÑÂ× â äèàïàçîíå 200—400 ÃÃö ñ èñïîëü-
çîâàíèåì ðàñïðåäåëåííûõ p—i—n-ñòðóêòóð ïðî-
äîëüíîãî è ïîïåðå÷íîãî òèïîâ.
ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ Ñ ÊÀÑÊÀÄÍÛÌ
ÂÊËÞ×ÅÍÈÅÌ ÄÈÎÄÎÂ
Ðàññìîòðèì ïàðàìåòðû ïðèâåäåííîé íà ðèñ. 1
ñõåìû êàñêàäíîãî âêëþ÷åíèÿ äâóõ äèîäîâ, ìî-
äåëü êîòîðûõ ñîñòîèò èç íîðìèðîâàííûõ àêòèâ-
íîé (G) è åìêîñòíîé (B) ïðîâîäèìîñòåé.
Ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé è ðàçðàáîòêè âûêëþ÷àòåëåé è ïåðåêëþ÷àòåëåé ñ èñïîëüçî-
âàíèåì p—i—n-äèîäîâ ñîñðåäîòî÷åííîãî òèïà, îáåñïå÷èâàþùèõ âðåìÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ íà óðîâíå åäè-
íèö íàíîñåêóíä. Ñ öåëüþ óâåëè÷åíèÿ ðàçâÿçêè â çàêðûòîì ñîñòîÿíèè (ïîòåðü çàïèðàíèÿ) îêîëî 40 äÁ
â óñòðîéñòâàõ ïðèìåíåíî êàñêàäíîå âêëþ÷åíèå äèîäîâ â âîëíîâîäíóþ è ìèêðîïîëîñêîâóþ ëèíèè ïå-
ðåäà÷è íà ýëåêòðè÷åñêîé äëèíå θ = π/2. Ïðåäñòàâëåíû ðåçóëüòàòû èññëåäîâàíèé ïî ñîçäàíèþ êîì-
ìóòàöèîííûõ óñòðîéñòâ êîðîòêîâîëíîâîé ÷àñòè ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà äëèí âîëí (f = 300 ÃÃö)
ñ èñïîëüçîâàíèåì ïðîäîëüíî- è ïîïåðå÷íî-ðàñïðåäåëåííûõ p—i—n-ñòðóêòóð.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: âûêëþ÷àòåëü ÑÂ×, ìèëëèìåòðîâûé äèàïàçîí äëèí âîëí, p—i—n-äèîä, ïîòåðè ïðî-
ïóñêàíèÿ, ïîòåðè çàïèðàíèÿ, âðåìÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ.
Äëÿ àíàëèçà âîñïîëüçóåìñÿ ñèììåòðèåé ñõå-
ìû îòíîñèòåëüíî à—à'. Ñîãëàñíî [10] êîýôôè-
öèåíò ïåðåäà÷è òàêèõ ñõåì îïðåäåëÿåòñÿ âûðà-
æåíèåì
2 2
11 11 12
n nT T T ,
ãäå j /2
11
j1
2
n G BT ;
j /2
12
j1 ;
2
n G BT
èíäåêñ n — ýëåìåíòû ìàòðèöû ïåðåäà÷è ÷åòû-
ðåõïîëþñíèêà.
Ñ ó÷åòîì òîãî, ÷òî ýëåêòðè÷åñêàÿ äëèíà
θ = π/2, êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è Ò11 è ïîòåðè â
ñõåìå LÏ ìîæíî îïèñàòü âûðàæåíèÿìè
Ò11 = –(B + GB) + j(1 + G + G2/2 – B2/2);
LÏ = |Ò11|2 = G4/4 + G3 + 2G2 + 2G + B2/4 +
+ B2G2/2 + B2G/2 + 1.
DOI: 10.15222/TKEA2016.4-5.34
Ðèñ. 1. Óïðîùåííàÿ ýêâèâàëåíòíàÿ ñõåìà êàñêàäíî-
ãî âêëþ÷åíèÿ äâóõ äèîäîâ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 4–5
35
ÑÂ×-ÒÅÕÍÈÊÀ
ISSN 2225-5818
 ðåæèìå îòêðûòûõ äèîäîâ è ñêîìïåíñèðî-
âàííîé åìêîñòíîé ïðîâîäèìîñòè Â = 0, àêòèâ-
íàÿ ïðîâîäèìîñòü G– ìàëà è ïîòåðè ïðîïóñêà-
íèÿ LÏÏ ≈ 1+2G–.
Ïðè çàêðûòûõ äèîäàõ àêòèâíàÿ ïðîâîäèìîñòü
äèîäà G+ âåëèêà, è ïîòåðè çàïèðàíèÿ ñîñòàâëÿ-
þò LÏÇ = G+
4/4, à ïðè âêëþ÷åíèè îäíîãî äèî-
äà ïîòåðè çàïèðàíèÿ ñîñòàâëÿþò LÏÇ = G+
2/4.
Âûðàæåíèå ýòîãî ñîîòíîøåíèÿ â äåöèáåëàõ
èìååò âèä LÏÇ(äÁ) ≅ 2LÇ + 6, à ïðè N êàñêàäíî
âêëþ÷åííûõ äèîäàõ ïîòåðè çàïèðàíèÿ îïðåäåëÿ-
þòñÿ âûðàæåíèåì LÏÇ(äÁ) ≅ NLÏÇ + 6(N – 1).
Ïðîâåäåííûé àíàëèç ïðîñòîé ìîäåëè âêëþ÷å-
íèÿ äâóõ äèîäîâ â ëèíèþ ïåðåäà÷è íà ýëåêòðè-
÷åñêîé äëèíå θ = π/2 óêàçûâàåò íà çíà÷èòåëü-
íîå óâåëè÷åíèå çàïèðàþùåãî äåéñòâèÿ âûêëþ-
÷àòåëÿ ïðè íåçíà÷èòåëüíîì óâåëè÷åíèè ïîòåðü
â ðåæèìå ïðîïóñêàíèÿ.
Ðàçðàáîòêà áûñòðîäåéñòâóþùèõ âûêëþ÷àòå-
ëåé ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà ñ ïîâûøåííûì
óðîâíåì ïîòåðü â ðåæèìå çàïèðàíèÿ (LÏÇ ≥ 40 äÁ)
ïðîâîäèëàñü ñ èñïîëüçîâàíèåì êîðïóñíûõ äè-
îäîâ, êîòîðûå óñòàíàâëèâàëèñü â âîëíîâîäíîì
êàíàëå, è äèîäîâ ñ ìèíèìàëüíûìè ïàðàçèòíûìè
åìêîñòüþ è èíäóêòèâíîñòüþ, êîòîðûå óñòàíàâ-
ëèâàëèñü â ìèêðîïîëîñêîâóþ ëèíèþ.
Âûêëþ÷àòåëè èíâåðñíîãî òèïà ñ êîðïóñíûìè
äèîäàìè
Âûêëþ÷àòåëè òàêîãî òèïà íàõîäÿò ïðèìåíåíèå
â ÐËÑ äëÿ çàùèòû ïðèåìíèêà è äëÿ ñòðîáèðî-
âàíèÿ ñèãíàëîâ ðàáîòû ïåðåäàþùåãî è ïðèåìíî-
ãî òðàêòîâ èìïóëüñàìè ðàçëè÷íîé äëèòåëüíîñòè.
Èñïîëüçîâàíèå êîðïóñíûõ p—i—n-äèîäîâ
äëÿ ðàáîòû â ìèëëèìåòðîâîì äèàïàçîíå èìååò
îãðàíè÷åíèÿ èç-çà áîëüøèõ çíà÷åíèé ïàðàçèò-
íûõ ïàðàìåòðîâ êîðïóñà è ýëåìåíòîâ åãî ìîí-
òàæà, ïîñêîëüêó â ýòîì ñëó÷àå èõ ðàçìåðû ñî-
èçìåðèìû ñ äëèíîé âîëíû. Âñëåäñòâèå ýòîãî
ïðè ðàñ÷åòàõ êîðïóñ íå ìîæåò ðàññìàòðèâàòüñÿ
êàê âêëþ÷åííàÿ åìêîñòü ñîñðåäîòî÷åííîãî òèïà.
Ñ òî÷êè çðåíèÿ ðåàëèçàöèè ïàðàëëåëüíîãî ðå-
çîíàíñà (âûñîêîèìïåäàíñíîãî ñîñòîÿíèÿ) â ñõå-
ìå äèîäà â ðåæèìå ïðîïóñêàíèÿ ÑÂ×-ìîùíîñòè
öåëåñîîáðàçíåå êîðïóñ äèîäà ðàññìàòðèâàòü êàê
ðàäèàëüíóþ ëèíèþ, ðàñïîëîæåííóþ ó îñíîâà-
íèÿ øèðîêîé ñòåíêè âîëíîâîäà [11]. Ïðè ýòîì
ðàçìåðû êîðïóñà äîëæíû îáåñïå÷èâàòü òðàíñ-
ôîðìàöèþ âõîäíîãî èìïåäàíñà ëèíèè ïåðåäà÷è
ê êëåììàì äèîäíîé ñòðóêòóðû.
Âåëè÷èíà è õàðàêòåð èìïåäàíñà òàêîé ðàäè-
àëüíîé ëèíèè, ÷àñòîòíûå çàâèñèìîñòè åå âõîä-
íîé ïðîâîäèìîñòè, à òàêæå àêòèâíàÿ è ðåàêòèâ-
íàÿ ñîñòàâëÿþùèå äèîäíîé ñòðóêòóðû (ðèñ. 2, 3)
â ðåæèìàõ ïîëîæèòåëüíîãî è îòðèöàòåëüíîãî
ñìåùåíèé ïðèâåäåíû è ïîäðîáíî ðàññìîòðåíû â
[7, 12]. Ðåçóëüòàòû ýòèõ èññëåäîâàíèé áûëè èñ-
ïîëüçîâàíû ïðè ðàçðàáîòêå âûêëþ÷àòåëÿ ñ êà-
ñêàäíûì âêëþ÷åíèåì äèîäîâ.
Íà ðèñ. 4 ïðåäñòàâëåíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå
÷àñòîòíûå çàâèñèìîñòè ïîòåðü ïðîïóñêàíèÿ è
ïîòåðü çàïèðàíèÿ âûêëþ÷àòåëÿ ñ äèîäàìè êîð-
ïóñíîãî òèïà, âêëþ÷åííûìè êàñêàäíî â âîëíî-
âîäíóþ ëèíèþ ïåðåäà÷è. Âûêëþ÷àòåëü, ñîäåð-
æàùèé äâà äèîäà, îáåñïå÷èâàåò êîììóòàöèþ
ÑÂ×-ìîùíîñòè ñ ðàçâÿçêîé â ðåæèìå çàïèðàíèÿ
áîëåå 40 äÁ â ðàáî÷åé ïîëîñå ïðèìåðíî 20% çà
âðåìÿ íå õóæå 2 íñ.
 ðÿäå ñëó÷àåâ äëÿ ïîâûøåíèÿ óðîâíÿ êîì-
ìóòèðóåìîé ÑÂ×-ìîùíîñòè öåëåñîîáðàçíî âêëþ-
÷àòü â ñå÷åíèå âîëíîâîäà ïàðàëëåëüíî äâà äèî-
Ðèñ. 2. Êîíñòðóêöèÿ ïåðåêëþ÷àòåëüíîãî äèîäà:
1 — äèîäíàÿ ñòðóêòóðà; 2 — ðóáèíîâàÿ âòóëêà; 3 —
ìåäíîå îñíîâàíèå; 4 — êðûøêà; 5 — çîëîòàÿ ïëþùåíà
12 5 4
3
Ðèñ. 3. Ýêâèâàëåíòíàÿ ñõåìà ïåðåêëþ÷àòåëüíîãî äèî-
äà ïðè ïîëîæèòåëüíîì (à) è îòðèöàòåëüíîì (á) ýëåê-
òðè÷åñêîì ñìåùåíèè:
rg — äèôôåðåíöèàëüíîå ñîïðîòèâëåíèå äèîäà; Ls — èí-
äóêòèâíîñòü ìîíòàæà; Cj — åìêîñòü äèîäíîé ñòðóêòóðû;
rs — ñîïðîòèâëåíèå ïîòåðü; Zðë(r) — èìïåäàíñ ðàäèàëü-
íîé ëèíèè, ïðèâîäèìûé ê äèîäíîé ñòðóêòóðå
à) á)
rg rs
Ls
CjZðë Zðë
Ls
Ðèñ. 4. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå çàâèñèìîñòè ïîòåðü ïðî-
ïóñêàíèÿ (1) è ïîòåðü çàïèðàíèÿ (2) âûêëþ÷àòåëÿ
ñ äèîäàìè êîðïóñíîãî òèïà, âêëþ÷åííûìè êàñêàäíî
â âîëíîâîäíóþ ëèíèþ ïåðåäà÷è
LÏ, äÁ
40
35
2
1
30 31 32 33 34 35 f, ÃÃö
1
2
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 4–5
36
ÑÂ×-ÒÅÕÍÈÊÀ
ISSN 2225-5818
äà, êîíñòðóêöèÿ êîòîðûõ ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 2.
Êîíñòðóêòèâíî âûêëþ÷àòåëè òàêîãî òèïà âû-
ïîëíåíû â âèäå âîëíîâîäíûõ âñòàâîê ñ âûâî-
äîì äëÿ âíåøíåãî óïðàâëÿþùåãî íàïðÿæåíèÿ â
áîêîâîé ñòåíêå âîëíîâîäà. Âîëíîâîäíûå âñòàâ-
êè, ñîäåðæàùèå äâà äèîäà, âêëþ÷åííûå ïàðàë-
ëåëüíî â îäíîì ñå÷åíèè âîëíîâîäà, ñîçäàþò âîç-
ìîæíîñòü ïåðåêëþ÷åíèÿ êàíàëîâ ïåðåäà÷è ýëåê-
òðîìàãíèòíîé ýíåðãèè ñ èñïîëüçîâàíèåì âîëíî-
âîäíûõ òðîéíèêîâ.
Ïåðåêëþ÷àòåëè íà äâà íàïðàâëåíèÿ â ìèë-
ëèìåòðîâîì äèàïàçîíå èìåþò ñëåäóþùèå ïàðà-
ìåòðû:
— ðàáî÷àÿ ïîëîñà ÷àñòîò 10%;
— âðåìÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ 5 íñ;
— ïîòåðè çàïèðàíèÿ ìåæäó êàíàëàìè 25 äÁ;
— ïîòåðè ïðîïóñêàíèÿ 1,2—1,5 äÁ;
— óðîâåíü ïåðåêëþ÷àåìîé ìîùíîñòè íå ìå-
íåå 2 Âò;
— äèàïàçîí òåìïåðàòóðû –40...+60°Ñ.
Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî â êà÷åñòâå äèýëåêòðè-
÷åñêèõ âòóëîê äëÿ ñáîðêè äèîäîâ äëÿ êîììóòà-
öèîííûõ óñòðîéñòâ â ìèëëèìåòðîâîì äèàïàçî-
íå äëèí âîëí èñïîëüçîâàíû ïðîìûøëåííûå ÷à-
ñîâûå ðóáèíîâûå êàìíè, îáëàäàþùèå íåîáõî-
äèìûìè äëÿ ýòèõ öåëåé ÷èñòîòîé îáðàáîòêè è
ïðî÷íîñòüþ è èìåþùèå øèðîêóþ íîìåíêëàòóðó
ðàçìåðîâ. Òàê, â êîðîòêîâîëíîâîé ÷àñòè ÑÂ×-
äèàïàçîíà (f = 150 ÃÃö) èñïîëüçîâàíû ðóáèíî-
âûå âòóëêè âûñîòîé 0,15—0,2 ìì, âíåøíèé è
âíóòðåííèé äèàìåòð êîòîðûõ ñîñòàâëÿåò 0,4 è
0,2 ìì, ñîîòâåòñòâåííî.
Âûêëþ÷àòåëè íà äèîäàõ ñ ìèíèìàëüíûì
çíà÷åíèåì ïàðàçèòíûõ ïàðàìåòðîâ
×àñòîòíûå çàâèñèìîñòè ïîòåðü çàïèðàíèÿ
îïèñàííûõ âûøå âûêëþ÷àòåëåé èìåþò, êàê ïðà-
âèëî, ðåçîíàíñíûé õàðàêòåð. Ýòîò íåäîñòàòîê
ìîæíî óñòðàíèòü, ïðèìåíèâ êàñêàäíîå âêëþ÷å-
íèå äèîäîâ ñ ìèíèìàëüíûìè ïàðàçèòíûìè ïàðà-
ìåòðàìè â ëèíèþ ïåðåäà÷è ñ ìàëûì âîëíîâûì
ñîïðîòèâëåíèåì (ZÂ ≈ 30—50 Îì).
Ïðè ðàçðàáîòêå âûêëþ÷àòåëåé íà p—i—n-
äèîäàõ ñ ìàëûìè ïàðàçèòíûìè ïàðàìåòðàìè â
êà÷åñòâå ëèíèè ïåðåäà÷è áûëà èñïîëüçîâàíà íå-
ñèììåòðè÷íàÿ ïîëîñêîâàÿ ëèíèÿ (ÍÏË), îáðà-
çîâàííàÿ çà ñ÷åò ÷àñòè÷íîãî ïåðåêðûòèÿ ìåòàë-
ëè÷åñêèõ ëèíèé, íàíåñåííûõ íà ïðîòèâîïîëîæ-
íûå ñòîðîíû ïëîñêîïàðàëëåëüíîé äèýëåêòðè÷å-
ñêîé ïîäëîæêè — íåñèììåòðè÷íîé ùåëåâîé ëè-
íèè (ÍÙË).  äàííîì ñëó÷àå ÍÙË ïîìåùàåòñÿ
â ñòàíäàðòíûé âîëíîâîä â Å-ïëîñêîñòè è âêëþ-
÷àåò â ñåáÿ ïåðåõîäíûå ðàñïðåäåëåííûå ó÷àñòêè
ñîãëàñîâàíèÿ âîëíîâûõ ñîïðîòèâëåíèé.
Ïðåäëîæåííàÿ êîíñòðóêöèÿ ÍÙË ïîçâîëÿ-
åò âûïîëíÿòü ëèíèþ ïåðåäà÷è ïðàêòè÷åñêè ñ
ëþáûì âîëíîâûì ñîïðîòèâëåíèåì. Êðîìå òîãî,
ÍÙË îáëàäàåò øèðîêîïîëîñíîñòüþ è ïðîñòîòîé
êîíñòðóêòèâíîé ðåàëèçàöèè ïîëóïðîâîäíèêîâûõ
ÑÂ×-ýëåìåíòîâ íà åå îñíîâå â êîìáèíàöèè ñ íå-
ñèììåòðè÷íîé ïîëîñêîâîé ëèíèåé. Ïîäîáíîå ñîå-
äèíåíèå ìèêðîïîëîñêîâûõ ëèíèé â ìèëëèìåòðî-
âîì äèàïàçîíå ïðèìåíåíî ïðè ðàçðàáîòêå ôàçî-
âûõ ìàíèïóëÿòîðîâ [13]. Ìàòåðèàëîì äëÿ òà-
êîé ëèíèè âûáðàí ìåòàëëèçèðîâàííûé äþðîèä
ñ òîëùèíîé äèýëåêòðè÷åñêîãî ñëîÿ 0,254 ìì, ìà-
ëûìè ïîãîííûìè ïîòåðÿìè è äèýëåêòðè÷åñêîé
ïðîíèöàåìîñòüþ ε = 2,5. Îñîáåííîñòüþ âûêëþ-
÷àòåëÿ ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå â ìèêðîïîëîñêîâîé ëè-
íèè âñòàâêè, ñîñòîÿùåé èç äâóõ p—i—n-äèîäîâ,
ðàñïîëîæåííûõ ïîñëåäîâàòåëüíî íà ðàññòîÿíèè
θ ≈ π/2 äðóã îò äðóãà íà îáùåì ìåòàëëè÷åñêîì
îñíîâàíèè. Ýëåêòðîôèçè÷åñêèå ïàðàìåòðû ñðå-
äû òàêîé âñòàâêè âûáðàíû áëèçêèìè ê ïàðàìå-
òðàì ëèíèè ïåðåäà÷è.
Êîíñòðóêöèÿ âûêëþ÷àòåëÿ ïðèâåäåíà íà ðèñ. 5,
à åãî òèïè÷íûå ÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè ïîòåðü
ïðîïóñêàíèÿ è çàïèðàíèÿ — íà ðèñ. 6. Ïîòåðè
çàïèðàíèÿ âûêëþ÷àòåëÿ òàêîãî òèïà ñîñòàâëÿÿ-
þò îêîëî 50 äÁ ïðè ïðÿìîì ýëåêòðè÷åñêîì ñìå-
ùåíèè íà äèîäàõ â ðàáî÷åé ïîëîñå íå ìåíåå 30%
ïðè âîçäåéñòâèè íåïðåðûâíîé ÑÂ×-ìîùíîñòè
íå ìåíåå 1 Âò. Ïîâûøåííàÿ óñòîé÷èâîñòü ðàáî-
òû äîñòèãíóòà çà ñ÷åò òîãî, ÷òî âñòàâêà ñ äèîäà-
ìè ñìîíòèðîâàíà íà òåïëîîòâîäå, ïîçâîëÿþùåì
ñíèçèòü èõ òåïëîâîå ñîïðîòèâëåíèå.
Ïðèâåäåííûå ÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè îáå-
ñïå÷èâàþòñÿ ïðè åìêîñòè äèîäîâ íå áîëåå 0,018 ïÔ
è âîëíîâîì ñîïðîòèâëåíèè ëèíèè ïåðåäà÷è
30—50 Îì. Íàïðÿæåíèå îáðàòíîãî ñìåùåíèÿ
ñîñòàâëÿåò –10 Â, òîê ïðÿìîãî ñìåùåíèÿ —
ïðèìåðíî 10 ìÀ, âðåìÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ ÑÂ×-
ìîùíîñòè — íå áîëåå 10 íñ.
θ = π/2
32 1
Ðèñ. 5. Êîíñòðóêöèÿ âûêëþ÷àòåëÿ:
1 — ð—i—n-äèîäû; 2 — âîëíîâîä; 3 — ÍÙË
LÏ, äÁ
50
40
3
2
1
52 54 56 58 60 62 64 66 f, ÃÃö
Ðèñ. 6. ×àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè ïîòåðü ïðîïóñêà-
íèÿ (1) è ïîòåðü çàïèðàíèÿ (2) âûêëþ÷àòåëÿ, ïðåä-
ñòàâëåííîãî íà ðèñ. 4
2
1
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 4–5
37
ÑÂ×-ÒÅÕÍÈÊÀ
ISSN 2225-5818
ÓÑÒÐÎÉÑÒÂÀ Ñ ÄÈÎÄÍÛÌÈ ÑÒÐÓÊÒÓÐÀÌÈ
ÐÀÑÏÐÅÄÅËÅÍÍÎÃÎ ÒÈÏÀ
 êîðîòêîâîëíîâîé ÷àñòè ÑÂ×-äèàïàçîíà
ïðèìåíåíèå îáû÷íûõ ïëîñêîñòíûõ äèîäíûõ
ñòðóêòóð ñîñðåäîòî÷åííîãî òèïà ïðåäñòàâëÿåòñÿ
ïðîáëåìàòè÷íûì, ïîñêîëüêó îíè äîëæíû èìåòü
î÷åíü ìàëûå ðàçìåðû.  ñâÿçè ñ ýòèì âîçðàñòà-
åò íåîáõîäèìîñòü èññëåäîâàíèÿ îáúåìíûõ ÿâëå-
íèé â ïîëóïðîâîäíèêàõ ðàñïðåäåëåííîãî òèïà,
âåñüìà ïåðñïåêòèâíûõ äëÿ ñîçäàíèÿ ýëåìåíòîâ
ýëåêòðîííîé òåõíèêè íà áîëåå âûñîêèõ ÷àñòîòàõ.
Ïðèìåíåíèå â ìèëëèìåòðîâîì äèàïàçîíå íàøëè
âûêëþ÷àòåëè, âûïîëíåííûå íà ïðîäîëüíî-
ðàñïðåäåëåííîé ñëîèñòîé p—i—n-ñòðóêòóðå,
ðàñïîëîæåííîé â ñå÷åíèè âîëíîâîäà [14, 15].
Äëÿ ïîñòðîåíèÿ ýêâèâàëåíòíîé ñõåìû ñëîè-
ñòîé ñòðóêòóðû è îïðåäåëåíèÿ åå ïàðàìåòðîâ èñ-
ïîëüçîâàëèñü ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ñëîèñòîé ìå-
òàëëîäèýëåêòðè÷åñêîé ñòðóêòóðû êîíå÷íîé äëè-
íû, ðàñïîëîæåííîé â ïðÿìîóãîëüíîì âîëíîâî-
äå [16].
Ðàññìîòðèì ïðåäñòàâëåííóþ íà ðèñ. 7 ñëî-
èñòóþ p—i—n-ñòðóêòóðó. Åå õàðàêòåðèñòèêè
ðàññåÿíèÿ ìîæíî ïîëó÷èòü èç ðåøåíèÿ çàäà÷è
îòðàæåíèÿ âîëíû Í01 îò ïîëóáåñêîíå÷íîé ìå-
òàëëè÷åñêîé ñòóïåíüêè â ïðÿìîóãîëüíîì âîë-
íîâîäå, óçêîå ñå÷åíèå êîòîðîãî çàïîëíåíî âû-
ñîêîîìíûì ïîëóïðîâîäíèêîì. Äëÿ äàííîé êîí-
êðåòíîé çàäà÷è äîëæíî âûïîëíÿòüñÿ óñëîâèå
d/λε << 1, ãäå d — òîëùèíà i-îáëàñòè, λε — äëè-
íà âîëíû â i-îáëàñòè.
Ýêâèâàëåíòíàÿ ñõåìà ñëîèñòîé ïîëóîãðàíè-
÷åííîé ñòðóêòóðû ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 8, à.
Êîýôôèöèåíòû îòðàæåíèÿ ÊÎÒÐ è ïðîõîæäåíèÿ
ÊÏÐ òàêîé ñõåìû îïðåäåëÿþòñÿ âûðàæåíèÿìè
1 2
1 2
j
;
j
Y Y
Y Y
(1)
2
1 2
2 ,
j
Y
Y Y
(2)
ãäå ω = 2πf.
Ýêâèâàëåíòíàÿ ñõåìà ñëîèñòîé ñòðóêòóðû
äëèíîé l ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 8, á. Åå ïàðàìå-
òðû ìîãóò áûòü âûðàæåíû ÷åðåç ãåîìåòðè÷åñêèå
ðàçìåðû, äëèíó âîëíû è äèýëåêòðè÷åñêóþ ïðî-
íèöàåìîñòü ñëåäóþùèìè ôîðìóëàìè:
2 2
2 1 2
2 2 2 2
2 1 2
1
1 2
2 tg
2 tg
j 2 tg ,
CY Y Y C ql
CY Y Y C ql
Y Y C ql
(3)
ãäå 24 ;q
a
K = 2π/(λε);
2
1
/ 1
20 2
b [Îì–1]; (4)
2
2
/
20 2
d
a
[Îì–1]; (5)
a
b
x
y
z
z
x
y
y
b dε×ε0
Ðèñ. 7. Ñëîèñòàÿ ìåòàëëîäèýëåêòðè÷åñêàÿ ñòðóêòóðà:
à — ðàçìåð øèðîêîé ñòåíêè âîëíîâîäà; b — ðàçìåð óçêîé ñòåíêè âîëíîâîäà; z — îñü, âäîëü êîòîðîé ðàñïðîñòðà-
íÿåòñÿ ýëåêòðîìàãíèòíàÿ âîëíà
Ðèñ. 8. Ýêâèâàëåíòíàÿ ñõåìà ñëîèñòîé ïîëóîãðàíè÷åííîé ñòðóêòóðû (à) è ñëîèñòîé ñòðóêòóðû äëèíîé l (á):
Y1, Y2 — âîëíîâàÿ ïðîâîäèìîñòü; Ñ — åìêîñòü
Y1 Y2Ñ
Y1 Y2Ñ Y1Ñ
l
à) á)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 4–5
38
ÑÂ×-ÒÅÕÍÈÊÀ
ISSN 2225-5818
2
12
2
1
1,8 20
0,7 [ ].
20
C G
(6)
Âõîäÿùàÿ â ôîðìóëó (6) êîíñòàíòà G1 çàâè-
ñèò îò ñîîòíîøåíèÿ ðàçìåðîâ d è b (ñì. ðèñ. 9).
Ýêâèâàëåíòíàÿ ñõåìà ñëîèñòîé ñòðóêòóðû êî-
íå÷íîé äëèíû (ðèñ. 8, á) ìîæåò áûòü ïðèìåíåíà
ïðè ðàçðàáîòêå ïîëóïðîâîäíèêîâûõ óñòðîéñòâ
äëÿ óïðàâëåíèÿ ìîùíîñòüþ ÑÂ×.
Íà ðèñ. 10 ïðåäñòàâëåíà êîíñòðóêöèÿ âû-
êëþ÷àòåëÿ ñ ïðîäîëüíî-ðàñïðåäåëåííîé ñëî-
èñòîé p—i—n-ñòðóêòóðîé, ïðåäíàçíà÷åííîãî
äëÿ ðàáîòû â äèàïàçîíå ÷àñòîò 200—400 ÃÃö.
Ýêñïåðèìåíòàëüíûå ÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè
òàêîãî âûêëþ÷àòåëÿ, ïðèâåäåííûå íà ðèñ. 11,
óêàçûâàþò íà âîçìîæíîñòü ñîçäàíèÿ øèðîêîïî-
ëîñíûõ óñòðîéñòâ äëÿ óïðàâëåíèÿ óðîâíåì ÑÂ×-
ìîùíîñòè â ñóáìèëëèìåòðîâîì äèàïàçîíå äëèí
âîëí. Îäíàêî ïðè ýòîì íåîáõîäèìî ó÷èòûâàòü
âîçðàñòàíèå ïîòåðü â ïðîäîëüíî-ðàñïðåäåëåííûõ
p—i—n-ñòðóêòóðàõ ñ óâåëè÷åíèåì ðàáî÷åé ÷à-
ñòîòû.
 îáåñòî÷åííîì ñîñòîÿíèè äèîäà ïîòåðè ïðî-
ïóñêàíèÿ â óñòðîéñòâå çàâèñÿò â îñíîâíîì îò ïî-
ñòîÿííîé çàòóõàíèÿ â ïîëóïðîâîäíèêîâîé ñòðóê-
òóðå, âåëè÷èíà êîòîðîé îïðåäåëÿåòñÿ ïîãëîùå-
íèåì ÑÂ×-ýíåðãèè ñâîáîäíûìè íîñèòåëÿìè à0,
äèýëåêòðè÷åñêèìè ïîòåðÿìè â ïîëóïðîâîäíè-
êå ïðè îòñóòñòâèè íîñèòåëåé àε è êîíòàêòíûìè
ïîòåðÿìè àê. Cóììà à0 + àε äëÿ âûñîêîîìíîãî
êðåìíèÿ ñ ïðîâîäèìîñòüþ îêîëî 104 Îì–1⋅ñì–1
ñîñòàâëÿåò 0,3—0,4 äÁ/ñì â ñàíòèìåòðîâîì è
ìèëëèìåòðîâîì äèàïàçîíàõ. Îñíîâíîé âêëàä â
âåëè÷èíó ïîñòîÿííîé çàòóõàíèÿ âíîñÿò êîíòàêò-
íûå ïîòåðè àê, êîòîðûå óâåëè÷èâàþòñÿ ñ óìåíü-
øåíèåì äëèíû âîëíû. Äëÿ p—i—n-ñòðóêòóð ñ
òîëùèíîé i-îáëàñòè 0,4 ìì è òîëùèíîé ëåãèðî-
âàííûõ ñëîåâ ïîðÿäêà 0,7—1,0 ìêì ñ ïðîâîäèìî-
ñòüþ 5⋅102 Îì–1⋅ñì–1, êîíòàêòíûå ïîòåðè ñîñòàâ-
ëÿþò 1 äÁ/ñì íà äëèíå âîëíû 8 ìì è 14 äÁ/ñì
íà äëèíå âîëíû 1 ìì. Äëÿ óìåíüøåíèÿ àê â
ñòðóêòóðàõ, ïðèìåíÿåìûõ â ñóáìèëëèìåòðîâîì
äèàïàçîíå, íåîáõîäèìî óìåíüøàòü òîëùèíó ëå-
ãèðîâàííûõ ñëîåâ è óâåëè÷èâàòü èõ ïðîâîäè-
ìîñòü äî 104—105 Îì–1⋅ñì–1.
Ïðîäîëüíî-ðàñïðåäåëåííûå p—i—n -
ñòðóêòóðû ñ ìàëîé òîëùèíîé ëåãèðîâàííûõ
ñëîåâ è áîëüøèì çíà÷åíèåì ïðîâîäèìîñòè èìå-
þò îòíîñèòåëüíî ìàëîå çíà÷åíèå ïîñòîÿííîé çà-
òóõàíèÿ â ìèëëèìåòðîâîì äèàïàçîíå. Óìåíüøèòü
ïîñòîÿííóþ çàòóõàíèÿ ìîæíî òàêæå ïðè ÷à-
ñòè÷íîì çàïîëíåíèè âîëíîâîäíîãî òðàêòà [12].
Øèðîêîïîëîñíàÿ êîìïåíñàöèÿ îòðàæåíèé íà
âõîäå è âûõîäå óñòðîéñòâà ñ ïîëóïðîâîäíèêî-
âîé ñòðóêòóðîé, ðàñïîëîæåííîé â âîëíîâîäíîì
òðàêòå, ìîæåò áûòü äîñòèãíóòà ñ ïîìîùüþ äèý-
ëåêòðè÷åñêèõ âñòàâîê èëè ñ ïîìîùüþ òðàíñôîð-
ìàòîðîâ âîëíîâîäíîãî òèïà.
Ðàññìîòðèì ïîëóïðîâîäíèêîâóþ p—i—n-
ñòðóêòóðó ïîïåðå÷íî-ðàñïðåäåëåííîãî òèïà,
ïðåäñòàâëåííóþ íà ðèñ. 12. Ýòà ñòðóêòóðà ïðåä-
ñòàâëÿåò ñîáîé òîíêóþ ïëàñòèíó âûñîêîîìíîãî
êðåìíèÿ, óñòàíîâëåííóþ ïîïåðåê âîëíîâîäà (ëó-
÷åâîäà). Ïî ñòîðîíàì ïëàñòèíû îðòîãîíàëüíî
ýëåêòðè÷åñêîìó ïîëþ ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû
ñôîðìèðîâàíû ëèíåéíûå ïåðåõîäû, îáðàçóþùèå
êîíòàêòû, êîòîðûå èíæåêòèðóþò äûðêè ñ îäíîé
ñòîðîíû è ýëåêòðîíû ñ äðóãîé â îáúåì ïëàñòè-
íû. Èçìåíåíèå ïðîâîäèìîñòè ïîëóïðîâîäíèêî-
âîãî ìàòåðèàëà îñóùåñòâëÿåòñÿ ïîäà÷åé ïðÿìîãî
ñìåùåíèÿ íà èíæåêòèðóþùèå êîíòàêòû.
Ðèñ. 10. Êîíñòðóêöèÿ âûêëþ÷àòåëÿ ñ ïðîäîëüíî-
ðàñïðåäåëåííîé ñëîèñòîé p—i—n-ñòðóêòóðîé:
1 — âîëíîâîä ñå÷åíèåì 0,35×0,7 ìì; 2 — ïåðåõîä ñ
ñå÷åíèÿ 0,35×0,7 íà 0,8×0,7 ìì; 3 — ñëîèñòàÿ p—i—n-
ñòðóêòóðà (òîëùèíà i-îáëàñòè 150 ìêì); 4 — òîíêàÿ ìå-
òàëëè÷åñêàÿ ïåðåãîðîäêà
G1
2,6
2,2
1,8
1,4
1,0
0,6
0 0,2 0,4 0,6 0,8 d/b
Ðèñ. 9. Çàâèñèìîñòü êîíñòàíòû G1 îò îòíîøåíèÿ d/b
2 134
LÏ, äÁ
25
20
3
2
1
200 230 260 290 320 350 f, ÃÃö
2
1
Ðèñ. 11. ×àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè ïîòåðü çàïèðàíèÿ
(1) è ïðîïóñêàíèÿ (2) âûêëþ÷àòåëÿ ñ ïðîäîëüíî-
ðàñïðåäåëåííîé ñëîèñòîé p—i—n-ñòðóêòóðîé
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 4–5
39
ÑÂ×-ÒÅÕÍÈÊÀ
ISSN 2225-5818
Íåîáõîäèìî çàìåòèòü, ÷òî ïëàçìà â îáúåìå
ïîëóïðîâîäíèêà îáåñïå÷èâàåò òðåáóåìóþ âåëè-
÷èíó ðàçâÿçêè (áîëåå 20 äÁ) ëèøü â òîì ñëó-
÷àå, åñëè îíà ðàâíîìåðíî ðàñïðåäåëåíà â îáúå-
ìå ïîëóïðîâîäíèêîâîé ñòðóêòóðû, ïîìåùåííîé
â âîëíîâîä. Ýòîãî ìîæíî äîñòè÷ü â òîì ñëó÷àå,
êîãäà ðàññòîÿíèå ìåæäó ìåòàëëè÷åñêèìè ïî-
ëîñêàìè êîíòàêòíîé ñòðóêòóðû ðàâíî ïðèìåð-
íî óäâîåííîé äëèíå àìáèïîëÿðíîé äèôôóçèè,
à ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ âäîëü êîíòàêòíûõ ïîëî-
ñîê íåâåëèêî.
Òàêæå ñëåäóåò îáðàòèòü âíèìàíèå íà òî, ÷òî
èçìåíåíèå îòíîñèòåëüíîãî ïîëîæåíèÿ êîíòàêò-
íûõ ïîëîñîê íà ïðîòèâîïîëîæíûõ ñòîðîíàõ
êðåìíèåâîé ïëàñòèíû íå óâåëè÷èâàåò âíîñèìûå
ïîòåðè ïðè óñëîâèè πt/d > 2,2, ãäå t — òîëùè-
íà êðåìíèåâîé ïëàñòèíû, d — ðàññòîÿíèå ìåæ-
äó öåíòðàìè ìåòàëëè÷åñêèõ ïîëîñîê. Åñëè âåëè-
÷èíà ýòîãî îòíîøåíèÿ âûáðàíà ïðàâèëüíî, ìîæ-
íî èñïîëüçîâàòü ìåòàëëè÷åñêèå êîíòàêòû, ïî-
êðûâàþùèå áîëüøóþ ÷àñòü ïîâåðõíîñòè êðåì-
íèåâîé ïëàñòèíû. Ýòî ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü áî-
ëåå îäíîðîäíóþ ïî îáúåìó ïëàçìó è óâåëè÷èòü
ïðîâîäèìîñòü p—i—n-ñòðóêòóðû â ðåæèìå îò-
ðàæåíèÿ ÑÂ×-ìîùíîñòè.
Óñòðîéñòâà ñ ïðèìåíåíèåì ïîïåðå÷íî-
ðàñïðåäåëåííûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ p—i—n-
ñòðóêòóð òðåáóþò äîñòàòî÷íî áîëüøèõ òîêîâ
äëÿ óïðàâëåíèÿ (åäèíèöû àìïåð) è îáåñïå÷èâà-
þò áûñòðîäåéñòâèå íà óðîâíå åäèíèö ìèêðîñå-
êóíä. Ëó÷øèõ ðåçóëüòàòîâ ìîæíî äîñòè÷ü ïðè
èñïîëüçîâàíèè ïîâåðõíîñòíî-îðèåíòèðîâàííûõ
p—i—n-ñòðóêòóð, ñôîðìèðîâàííûõ îïðåäåëåí-
íûì îáðàçîì íà îäíîé èç ïîâåðõíîñòåé ïîëóïðî-
âîäíèêîâîé ïëàñòèíû, èìåþùåé âûñîêîå óäåëü-
íîå ñîïðîòèâëåíèå (ρ ≥ 10000 Îì⋅ñì). Â òàêîé
êîíñòðóêöèè óâåëè÷åíèå ïðîâîäèìîñòè ïðîèñ-
õîäèò íå ïî âñåìó îáúåìó êðåìíèåâîé ïëàñòè-
íû, ïîìåùåííîé â âîëíîâîä, à â îáëàñòÿõ, ïà-
ðàëëåëüíûõ âåêòîðó ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ñ îðè-
åíòàöèåé Í01.
Ïðè ðàçðàáîòêå ýëåêòðè÷åñêè óïðàâëÿåìîé
êðåìíèåâîé ïëàñòèíû, ïîìåùåííîé â âîëíîâîä,
ó÷èòûâàëèñü ýëåêòðîôèçè÷åñêèå ïàðàìåòðû èç-
âåñòíûõ ïîâåðõíîñòíî-îðèåíòèðîâàííûõ äèî-
äîâ. Â ïðîöåññå åå èçãîòîâëåíèÿ èñïîëüçîâàëèñü
ñòàíäàðòíûå òåõíîëîãè÷åñêèå ïðèåìû. Ñíà÷àëà
â êðåìíèè âûòðàâëèâàëèñü êàíàëû ñìåùåíèÿ,
êîòîðûå èìåëè «êàðìàíû» — ó÷àñòêè ãëóáèíîé
20—30 ìêì â îáëàñòè ëåãèðîâàíèÿ ïðèìåñÿìè
n+- è p+-òèïà (ðèñ. 13). Ðàññòîÿíèå ìåæäó êàð-
ìàíàìè l âûáèðàåòñÿ èç óñëîâèÿ l < λ/(2 ).
Øèðèíà i-îáëàñòè w ≈ 30 ìêì. Ïðè ñîîòíî-
øåíèè ðàçìåðîâ w/d ≈ 1 è ãëóáèíå êàðìàíîâ
d = 15 ìêì ñîïðîòèâëåíèå ïîëóïðîâîäíèêîâîãî
äèîäà ñîñòàâëÿåò 2,5—3,0 Îì ïðè òîêå 50 ìÀ.
Ïîëóïðîâîäíèêîâàÿ êðåìíèåâàÿ ïëàñòèíà
ðàçìåðàìè 0,35×0,7 ìì ñîäåðæèò äåâÿòü êàíà-
ëîâ ñìåùåíèÿ, îðòîãîíàëüíûõ ýëåêòðè÷åñêî-
ìó ïîëþ ýëåêòðîìàãíèòíîé âîëíû, ðàñïðîñòðà-
íÿþùåéñÿ ïî âîëíîâîäó ñå÷åíèåì 0,35×0,7 ìì.
Òîëùèíà ïëàñòèíû ðàâíà ïðèìåðíî 150 ìêì,
÷òî ñîñòàâëÿåò ïîëîâèíó äëèíû âîëíû â êðåì-
íèè íà ÷àñòîòå 300 ÃÃö.
Íà ðèñ. 14 ïðåäñòàâëåíû ýñêèçû êðåìíè-
åâîé ïëàñòèíû, ñîäåðæàùåé ïîâåðõíîñòíî-
1
2
3
Ðèñ. 12. Êîíñòðóêöèÿ âûêëþ÷àòåëÿ ñ ïîïåðå÷íî-
ðàñïðåäåëåííîé ñëîèñòîé p—i—n-ñòðóêòóðîé:
1 — êðåìíèåâàÿ ïëàñòèíà; 2 — âîëíîâîä; 3 — ñòðóêòó-
ðà, â êîòîðóþ èíæåêòèðóþòñÿ äûðêè (ñ îäíîé ñòîðîíû)
è ýëåêòðîíû (ñ äðóãîé ñòîðîíû)
Ðèñ. 13. Êîíñòðóêöèÿ ïîâåðõíîñòíî-îðèåíòèðîâàííîãî
äèîäà
d
w
l
p+ n+
i-îáëàñòü
Ðèñ. 14. Êîíñòðóêöèÿ âûêëþ÷àòåëÿ âîëíîâîäíîãî
òèïà, ñîäåðæàùåãî ïîâåðõíîñòíî-îðèåíòèðîâàííûå
p—i—n-ñòðóêòóðû:
à — ñõåìà ñîåäèíåíèÿ ïîâåðõíîñòíî-îðèåíòèðîâàííûõ
p—i—n-ñòðóêòóð; á — âíåøíèé âèä ïîâåðõíîñòè êðåì-
íèåâîé ñòðóêòóðû, óñòàíîâëåííîé â âîëíîâîä
à) á)
Ðèñ. 15. ×àñòîòíûå çàâèñèìîñòè ïîòåðü ïðîïóñêàíèÿ
(1) è ïîòåðü çàïèðàíèÿ (2) ðåøåòêè ïîâåðõíîñòíî-
îðèåíòèðîâàííûõ ð—i—n-ñòðóêòóð
LÏ, äÁ
20
15
3
2
1
0
200 230 260 290 320 350 f, ÃÃö
2
1
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 4–5
40
ÑÂ×-ÒÅÕÍÈÊÀ
ISSN 2225-5818
îðèåíòèðîâàííûå p—i—n-ñòðóêòóðû, à íà
ðèñ. 15 — ÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè åå ïîòåðü
ïðîïóñêàíèÿ è çàïèðàíèÿ. Ïîòåðè çàïèðàíèÿ áî-
ëåå 20 äÁ äîñòèãàþòñÿ ïðè òîêå óïðàâëåíèÿ 0,5 À.
Áûñòðîäåéñòâèå ñîñòàâëÿåò îêîëî 500 íñ.
Ðàñøèðåíèå ðàáî÷åé ïîëîñû ÷àñòîò äîñòèãàåò-
ñÿ óñòàíîâêîé äèýëåêòðè÷åñêèõ âñòàâîê ñ îáåèõ
ñòîðîí êðåìíèåâîãî îêíà.
Çàêëþ÷åíèå
Ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî êà-
ñêàäíîå âêëþ÷åíèå äèîäîâ â ëèíèþ ïåðåäà÷è ïî-
çâîëÿåò óâåëè÷èòü ïîòåðè çàïèðàíèÿ è ðàñøè-
ðèòü ðàáî÷óþ ïîëîñó áûñòðîäåéñòâóþùèõ âû-
êëþ÷àòåëåé, ðàáîòàþùèõ â ìèëëèìåòðîâîì äè-
àïàçîíå. Ïðè ýòîì âîçìîæíî ïðèìåíåíèå êîðïó-
ñèðîâàííûõ äèîäîâ (äëÿ âûêëþ÷àòåëåé èíâåðñ-
íîãî òèïà) è äèîäîâ ñ ìèíèìàëüíûì çíà÷åíèåì
ïàðàçèòíûõ ïàðàìåòðîâ, âêëþ÷åííûõ â ëèíèþ
ñ ìàëûì âîëíîâûì ñîïðîòèâëåíèåì. Â ïåðâîì
ñëó÷àå â êà÷åñòâå êîðïóñîâ áûëè èñïîëüçîâàíû
÷àñîâûå ðóáèíîâûå êàìíè îïðåäåëåííûõ ðàçìå-
ðîâ. Ïðåäëîæåííàÿ êîíñòðóêöèÿ îáåñïå÷èëà óðî-
âåíü êîììóòèðóåìîé ÑÂ×-ìîùíîñòè âûêëþ÷à-
òåëÿ íå ìåíåå 2 Âò, âåëè÷èíó ïîòåðü â ðåæèìå
çàïèðàíèÿ íå ìåíåå 40 äÁ â ðàáî÷åé ïîëîñå ÷à-
ñòîò îêîëî 15% çà âðåìÿ íå õóæå 2 íñ. Âî âòî-
ðîì ñëó÷àå ðàáî÷àÿ ïîëîñà ÷àñòîò âûêëþ÷àòå-
ëÿ, âûïîëíåííîãî ñ ïðèìåíåíèåì íåñèììåòðè÷-
íîé ùåëåâîé ëèíèè, ñîäåðæàùåé âñòàâêó ñ äè-
îäàìè, ñîñòàâèëà îêîëî 40% ïðè ïîòåðÿõ çàïè-
ðàíèÿ áîëåå 40 äÁ.
Îöåíèâàÿ ðåçóëüòàòû, ïîëó÷åííûå ïðè ðàç-
ðàáîòêå ïîëóïðîâîäíèêîâûõ êîììóòèðóþùèõ
óñòðîéñòâ ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà äëèí âîëí,
ìîæíî çàêëþ÷èòü, ÷òî â êîðîòêîâîëíîâîé ÷à-
ñòè ÑÂ×-äèàïàçîíà (f > 200 ÃÃö) ïðèìåíåíèå
p—i—n-äèîäîâ ñ ñîñðåäîòî÷åííûìè ïàðàìåòðà-
ìè ÿâëÿåòñÿ íåïåðñïåêòèâíûì. Â ýòîì äèàïàçî-
íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ ïåðñïåêòèâíûì èñïîëüçîâàíèå
ïîëóïðîâîäíèêîâ ðàñïðåäåëåííîãî òèïà, êîãäà
âçàèìîäåéñòâèå ñ ÑÂ×-ýíåðãèåé ïðîèñõîäèò ïî
âñåìó îáúåìó ìàòåðèàëà è âîçìîæíî ðàñøèðåíèå
ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ è óëó÷øåíèå óñëîâèé ðàñ-
ñåÿíèÿ. Ïðè ýòîì â êà÷åñòâå óíèôèöèðîâàííûõ
ýëåìåíòîâ óïðàâëÿþùèõ óñòðîéñòâ êîðîòêîâîë-
íîâîé ÷àñòè ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà, à òàêæå
â êâàçèîïòè÷åñêèõ óñòðîéñòâàõ ñóáìèëëèìåòðî-
âîãî äèàïàçîíà ìîãóò ïðèìåíÿòüñÿ ïîâåðõíîñòíî-
îðèåíòèðîâàííûå p—i—n-ñòðóêòóðû.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Áàëûêî À.À., Çàëÿëóòäèíîâà Î.Â., Îëü÷åâ Á.Ì.,
Þñóïîâà Í.È. Âûêëþ÷àòåëè è àòòåíþàòîðû íà p—i—n-
äèîäàõ // Îáçîðû ïî ýëåêòðîííîé òåõíèêå. Ñåðèÿ 1.
Ýëåêòðîíèêà ÑÂ×.— 1991.— Âûï. 7.— Ñ. 71.
2. Ìàêàðåíêî Â. Èñïîëüçîâàíèå pin-äèîäîâ â øèðîêîïî-
ëîñíûõ óïðàâëÿåìûõ àòòåíþàòîðàõ // Ýëåêòðîííûå êîìïî-
íåíòû è ñèñòåìû. Òåëåêîììóíèêàöèÿ è ñâÿçü.— 2012.— ¹
9.— Ñ. 38—44.
3. Óñàíîâ Ä.À., Ñêðèïàëü À.Â., Êóëèêîâ Ì.Þ.
Ìèêðîïîëîñêîâûé p–i–n-äèîäíûé ÑÂ×-âûêëþ÷àòåëü //
Èçâ. âóçîâ. Ðàäèîýëåêòðîíèêà.— 2011.— Ò. 54, ¹ 4.—
Ñ. 51—60.
4. Inder J. Bahl. Control ñomponents using Si, GaAs and
GaN technologies.— Artech House, 2014.
5. Caverly R.H. Microwave and RF semiconductor control
device modeling.— Artech House, 2016.
6. Àëàâåðäÿí Ñ.À., Áîêîâ Ñ.È., Áóëãàêîâ Â.Î. è äð.
Òåðàãåðöîâûé äèàïàçîí ÷àñòîò: ýëåêòðîííàÿ êîìïîíåíò-
íàÿ áàçà, âîïðîñû ìåòðîëîãè÷åñêîãî îáåñïå÷åíèÿ //
Îáçîðû ïî ýëåêòðîííîé òåõíèêå. Ñåðèÿ 1. Ýëåêòðîíèêà
ÑÂ×.— 2012.
7. Êàðóøêèí Í.Ô. Õàðàêòåðèñòèêè áûñòðîäåéñòâóþùèõ
àìïëèòóäíûõ ïåðåêëþ÷àòåëåé èíâåðñíîãî òèïà ìèëëèìå-
òðîâîãî äèàïàçîíà // Òåõíèêà è ïðèáîðû ÑÂ×.— 2010.—
¹ 1.— Ñ. 11—15.
8. Armstrong A. Monolithic control components for high
power mm-waves // Microwave Journal.— 1985.— N 9.—
P. 197—201.
9. Rahm M., Li J.-S., Padilla W.J. THz wave modulators:
brief review on different modulation technigues // Journal
of infrared, millimeter wave and terahertz waves.— 2013. —
Vol. 34. — P. 1—27.
10. Âàéñáëàò À.Â. Êîììóòàöèîííûå óñòðîéñòâà ÑÂ× íà
ïîëóïðîâîäíèêîâûõ äèîäàõ.— Ìîñêâà: Ðàäèî è ñâÿçü, 1987.
11. Ñïðàâî÷íèê ïî âîëíîâîäàì / Ïåð. ñ àíãë. ïîä ðåä.
ß.Í.Ôåëüäà.— Ìîñêâà: Ñîâ. ðàäèî, 1952.
12. Êàðóøêèí Í.Ô. Óñòðîéñòâà äëÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ è ìî-
äóëÿöèè ÑÂ×-ìîùíîñòè â ìèëëèìåòðîâîì äèàïàçîíå //
Ðàäèîôèçèêà è ýëåêòðîíèêà.— 2004.— Ò. 9, ¹ 3.— Ñ. 596—602.
13. Êàðóøêèí Í.Ô., Ñèìîí÷óê Â.È., Ìàëûøêî Â.Â.,
Îðåõîâñêèé Â.È. Óñòðîéñòâà äëÿ óïðàâëåíèÿ àìïëèòóäîé è
ôàçîé ÑÂ×-ñèãíàëîâ â ìèëëèìåòðîâîì äèàïàçîíå äëèí âîëí
// Òåõíèêà è ïðèáîðû ÑÂ×.— 2008.— ¹ 1.— Ñ. 36—41.
14. Äçåõöåð Ã.Á. Îðëîâ Î.Ñ. P—i—n-äèîäû â øèðîêî-
ïîëîñíûõ óñòðîéñòâàõ ÑÂ×.— Ìîñêâà: Ñîâ. ðàäèî, 1970.
15. ÑÂ×-óñòðîéñòâà íà ïîëóïðîâîäíèêîâûõ äèîäàõ.
Ïðîåêòèðîâàíèå è ðàñ÷åò / Ïîä ðåä. È.Â.Ìàëüñêîãî è
Á.Â.Ñåñòðîðåöêîãî.— Ìîñêâà: Ñîâ. ðàäèî, 1969.
16. Êàðóøêèí Í.Ô., Ôèàëêîâñêèé À.Ò. Ðàñ÷åò ñëîè-
ñòîé ìåòàëëîäèýëåêòðè÷åñêîé ñòðóêòóðû êîíå÷íîé äëèíû,
ðàñïîëîæåííîé â ïðÿìîóãîëüíîì âîëíîâîäå // Èçâ. âóçîâ.
Ðàäèîôèçèêà.— 1976.— Ò. XIX, ¹ 8.— Ñ. 1218—1224.
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ ðóêîïèñè
â ðåäàêöèþ 22.06 2016 ã.
Ì. Ô. ÊÀÐÓØÊ²Í, Â. Â. ÌÀËÈØÊÎ, Â. Â. ÎÐÅÕÎÂÑÜÊÈÉ, À. À. ÒÓÕÀвÍÎÂ
Óêðà¿íà, ì. Êè¿â, ÄÏ ÍIJ «Îð³îí»
E-mail: ndiorion@tsua.net
ÊÎÌÓÒÀÖ²ÉͲ ÊÅÐÎÂÀͲ ÏÐÈÑÒÐÎЇЇÍÀ p—i—n-IJÎÄÀÕ
̲˲ÌÅÒÐÎÂÎÃΠIJÀÏÀÇÎÍÓ ÄÎÂÆÈÍ ÕÂÈËÜ
Ïðåäñòàâëåíî ðåçóëüòàòè äîñë³äæåíü ³ ðîçðîáêè âèìèêà÷³â ³ ïåðåìèêà÷³â ç âèêîðèñòàííÿì p—i—n-ä³îä³â
ñêóï÷åíîãî òèïó, ùî çàáåçïå÷óþòü ÷àñ ïåðåìèêàííÿ íà ð³âí³ îäèíèöü íàíîñåêóíä. Ç ìåòîþ çá³ëüøåííÿ
âòðàò çàïèðàííÿ (ïðèáëèçíî 40 äÁ) â ïðèñòðîÿõ çàñòîñîâàíî êàñêàäíå âêëþ÷åííÿ ä³îä³â â õâèëåâîäíó ³
ì³êðîñìóãîâó ë³í³¿ ïåðåäà÷³ íà åëåêòðè÷í³é äîâæèí³ θ = π/2. Ó êîðîòêîõâèëüîâ³é ÷àñòèí³ ì³ë³ìåòðîâîãî
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2016, ¹ 4–5
41
ÑÂ×-ÒÅÕÍÈÊÀ
ISSN 2225-5818
ä³àïàçîíó äîâæèí õâèëü (f = 300 ÃÃö) ïðåäñòàâëåíî ðåçóëüòàòè äîñë³äæåíü ïî ñòâîðåííþ êîìóòàö³éíèõ
ïðèñòðî¿â ç âèêîðèñòàííÿì ïîäîâæíî- ³ ïîïåðå÷íî-ðîçïîä³ëåíèõ p—i—n-ñòðóêòóð.
Êëþ÷îâ³ ñëîâà: âèìèêà÷ ÍÂ×, ì³ë³ìåòðîâèé ä³àïàçîí äîâæèí õâèëü, p—i—n-ä³îä, âòðàòè ïðîïóñêàííÿ,
âòðàòè çàìèêàííÿ, ÷àñ ïåðåìèêàííÿ.
N. F. KARUSHKIN, V. V. MALYSHKO,
V. V. OREKHOVSKY, A. A. TUHARINOV
Ukraine, Kyiv, State enterprise «Research Institute «Orion»,
E-mail: ndiorion@tsua.net
MILLIMETER WAVE p—i—n-DIODE SWITCHING CONTROLLED DEVICES
The paper presents the results of research and development of concentrated type p—i—n-diodes switches
providing the switching time at the level of a few nanoseconds. To increase lock losses of (~40 dB) the authors
use a cascade connection of diodes into waveguide and microstrip transmission line of θ = π/2 electric length.
Investigation results of creation of switching devices using longitudinally and transversely-distributed p—i—
n-structures in the shortwave part of the millimeter wavelength range (f = 300 GHz) are presented.
When developing switching devices intended to control the level of microwave power in the millimeter
wavelength range, a number of special features arise limiting the achievement of optimal parameters. The
dimensions of the metal ceramic packaged p—i—n-diodes and the mounting elements of semiconductor structures
become comparable with the wavelength. As a result, package cannot be considered in the calculations and in
the design as the capacity of the concentrated type. In our case the diode package is considered in the form of
radial line which is able to transform the input impedance of the transmission line to the terminals of the diode
structures, and realize high-impedance state (parallel resonance) in the device circuit in the mode of microwave
power transmission. Engineering calculations for the given parameters of the silicon mesostructures showed
the possibility of creating high-speed devices for switching microwave power with good characteristics. For
diode assembling industrial clockwork ruby jewels with high quality of surface finish, strength and appropriate
dimensions are applied as dielectric bushings. Suffice it to say that in the frequency range of 150 GHz, we used
the bushings with dimensions of external diameter D = 0.4 mm and a height of h = 0.15 mm.
The switches created provide transient units of nanoseconds, isolation more than 40 dB at relative frequency
bandwidth of 30-40%. Evaluating progress in the development of millimeter wavelength devices, it should be
noted that at frequencies greater than 200 GHz, the application of the concentrated type diodes is problematic.
In this range it would seem to be promising to use bulk semiconductors. In this case surface-oriented p—i—n-
structures can be applied as unified elements of the control devices in the shortwave part of the millimeter
range, as well as in quasi-optical transmission lines.
Keywords: microwave switch, millimeter wavelength range, pin diode, transmission loss, locking loss, the
switching time.
DOI: 10.15222/TKEA2016.4-5.34
UDC 621.382.062.8
REFERENCES
1. Balyko A.A., Zalyàlutdinova O.V., Ol’chev B.M.,
Yusupova N.I. [p—i—n-diodes switched and attenuators].
Electron engineering review. Ser. 1. Microwaves electronics,
iss. 7 (1626), 1991, p. 71. (Rus)
2. Makarenko V. [Using a PIN-diode in controlled broad-
band attenuators]. Journal Equis, Electronic Components and
Systems, 2012, no. 9, pp. 38-44. (Rus)
3. Usanov D. A., Skripal A. V., Kulikov M. Yu.
Microstrip PIN diode microwave switch. Radioelectronics and
Communications Systems, 2011, vol. 54, no. 4, pp. 216-218.
http://dx.doi.org/10.3103/S0735272711040078
4. Inder J. Bahl. Control components using Si, GaAs, and
GaN technologies. Artech House, 2014, 324 p.
5. Caverly R.H. Microwave and RF semiconductor control
device modeling. Artech House, 2016, 290 p.
6. Alaverdyan S.À., Bokov S.I., Bulgakov V.Î., Zaicev
N.À., Isaev V.Ì., Cabanov I.N., Katushkin Yu.Yu., Komarov
V.V., Krenitskii A.P., Meshchanov V.P., Savushkin S.A.,
Syromyàtnikov A.V., Yàkunin A.S. [THz frequency range:
electron component base, questions of metrological support].
Electron Engineering Review, Ser. 1, Microwaves electronics,
Moscow, CNII “Electronics”, 2012. (Rus)
7. Karushkin N.F. [Characteristics of high-speed ampli-
tude switches of the inverse-type operating in millimeter wave
range]. Tekhnika i Pribory SVCh, 2010, no. 1, pp.11-15. (Rus)
8. Armstrong A. Monolithic control components for high
power mm-waves. Microwave Journal, 1985, no 9, pp. 197-201.
9. Rahm M., Li J.-S., Padilla W.J. THz wave modula-
tors: brief review on different modulation techniques. Journal
of Infrared, Millimeter Wave and Terahertz Waves, 2013,
vol. 34, pp. 1-27.
10. Vaisblat A.V. [Microwave switching devices on semi-
conductor diode]. Moscow, Radio i Sviaz’, 1987, 120 p. (Rus)
11. Waveguide Handbook. Ed. by N. Marcuvitz. Dover
Publications Inc., 1965, 458 p.
12. Karushkin N.F. [Devices for microwave power switch-
ing and modulation in millimeter wave band]. Radiophysics
and electronics, 2004, vol. 9, no 3, pp. 596-602. (Rus)
13. Karushkin N.F., Simonchuk V.I., Malyshko V.V.,
Orekhovskyi V.I. [Device for control of amplitude and phase
of microwave signals in the millimeter wavelength range].
Tekhnika i Pribory SVCh, 2008, no. 1, pp. 36-41. (Rus)
14. Dzekhtser G.B., Orlov O.S. P-i-n-diody v shirokopo-
losnykh ustroistvakh SVCh [P—i—n-diodes in broadband
microwave devices]. Moscow, Sovetskoe radio, 1970. (Rus)
15. SVCh-ustroistva na poluprovodnikovykh diodakh.
Proektirovanie i raschet. [Microwave devices based on semi-
conductor diodes. Design and calculation]. Ed. by I.V. Malskii
and B.V. Sestroretskii. Moscow, Sovetskoe radio, 1969. (Rus)
16. Karushkin N.F., Fialkovsky A.T. [Calculation of lay-
ered metal-dielectric structures of finite length, located in a
rectangular waveguide]. Izvestiya Vuzov. Radiofizika, 1976,
vol. XIX, no. 8, ðð. 1218-1224. (Rus)
|