Владимиров В. М., Кулініч С. Н., Савін А. К., Шихов Ю. Г., Югай * В. В. Красноярський науковий центр СО РАН, ФГУП * «НПП« Радіозв’язок »Академмістечко, Красноярськ 660036, Росія, тел.: 3912-494494, e-mail: kulinich (8) _ksc.krasn.ru

Анотація Розроблено одіннадцатіканальний перемикач променевого типу з Гобразнимі елементарними ключами на основі pin діодів. Показаний простий спосіб збільшення розв’язок в каналах, що полягає в застосуванні оптимізованих керуючих струмів зміщення паралельних pin-діодів. Проведена оптимізація основних параметрів перемикача з використанням повної електродинамічної комп’ютерної моделі. Визначено дисипативні втрати, КСВ і верхня межа частотного діапазону одіннадцатіканального перемикача.

I. Вступ

Рис. 2. Порівняння розрахункових обмежувальних характеристик з експериментальними даними (показані точками)

Fig. 2. Comparison of calculated power-limiting characteristics and measured data (shown with squares)

Характеристика реального пристрою виявляється дещо гірше розрахункової. Причини цього можуть полягати в погрішності моделі, яка, зокрема, не враховує паразитних елементів діодним структури (Індуктивності висновків і ємності контактних майданчиків) та особливостей СВЧ схеми. Деякі з цих факторів можуть бути враховані в розрахунках, планується також провести більш детальний аналіз впливу параметрів діодів на характеристики обмежувача.

IV. Висновок

Спроектовано і випробуваний макет обмежувального каскаду на двох діодах Шоттки з вихідною потужністю до 5 мВт, призначений для багатокаскадного СВЧ стабілізатора [5]. Аналогічні пристрої можуть бути використані в якості вихідних каскадів обмежувачів. Розглянуто вплив висоти потенційного бар’єру діода на його ВАХ і на обмежувальну характеристику каскаду. Показана ефективність застосування фізико-топологічної моделі діода при проектуванні керуючих пристроїв НВЧ діапазону.

V. Список літератури

[1] Ропій А. І., Старий А. М., Шутов KK Надвисокочастотні захисні пристрої. М.: Радіо і зв’язок, 1993.

[2] Bahl I. J., Griffin Є. L. Monolithic limiting amplifiers for EW systems. Microwave J., 1987. Vol. 30, No. 9. pp. 205-210.

[3] Будзинський Ю. A., Биковський С. В., Вільданов С.А. та ін комплексіроваться підсилювачі з циклотронной захистом для приймачів РЛС. – В кн. 11-я Міжнародна Кримська конференція «СВЧ техніка та телекомунікаційні технології »(КриМіКо’2001). Матеріали конференції [Севастополь, 10-14 вересня 2001 р.]. – Севастополь: Вебер, 2001, с. 190-192.

ISBN 966-7968-00-6, IEEE Cat. Number 01ЕХ487.

[4]   Shnitnikov A. S., Philatov N. I. Microwave limiter diode performance analyzed by mathematical modeling. SolidState Electron, 1991. Vol. 34, № 1. pp. 91-97.

[5] Шнитников А. С., Гудкова H. Б. СВЧ стабілізатор низького рівня потужності з широким динамічним діапазоном – В кн. 12-я Міжнародна Кримська конференція «СВЧ техніка і телекомунікаційні технології »(КриМіКо’2002). Матеріали конференції [Севастополь, 9-13 вересня 2002 р.]. – Севастополь: Вебер, 2002, с. 148-149. ISBN 966-7968-12-Х,

IEEE Cat. Number 02ЕХ570.

DESIGN OF A MICROWAVE DIODE LIMITER WITH A LOW OUTPUT POWER LEVEL

Shnitnikov A. S.

Moscow Power Engineering Institute (Technical University)

14 Krasnokazarmennaya St., Moscow, Russia, 111250 e-mail: ShnitnikovAS@mpei.ru Vinogradov V. G., Gudkova N. B.

‘Istok’ Federal State-Owned Unitary Research & Production Enterprise Fryazino, Moscow Region, Russia, 141190 phone +7(95) 4658618

Abstract Computed and measured characteristics for a lowpower microwave limiter are presented. Silicon Schottky diodes have been used in the device. The influence of the diode barrier height on the limiter characteristics has been investigated.

I.  Introduction

At present more rigid requirements are put to microwave limiters [1] and stabilizers [2] due to higher operating frequencies of radars and communications systems. A mW output power level for control devices is often demanded. Despite intensive development of transistor and vacuum electronic limiting devices [1, 3], semiconductor diodes are widely applied to build simple and efficient limiters and stabilizers.

The purpose of the present work is to compute the characteristics of a simple limiter using silicon Schottky diodes as active devices and to compare them to experimental data.

II.  Analysis technique

The analysis is carried out using the modeling technique described in [4]. The Schottky diode active /7-layer has the thickness of 0.4|xm with the doping level of 4-1016 cm-3 and the

О.Б Ю ^ ст2 cross-section. The barrier height varies between

0.    4 and 0.6V. The structure parameters correspond to those of diodes used in the experimental device. The limiter stage comprises two inversely connected diodes shunting the transmission line having the characteristic impedance of 50Q. The diodes have a vertical structure with leads in the upper plane.

III.  Analysis and measurement results

The calculated current-voltage Schottky diode characteristics and measured data (shown with dots) are given in Fig.1. The best correlation with experiment is obtained for Ub = 0.47V and added series resistance 14Q. Calculated limiter characteristics and measured data (shown with squares) are given in Fig.2. The influence of the diode barrier height on the diode and limiter characteristics is highly pronounced.

The measured characteristic shows higher threshold limiting power and lower isolation compared to the computed curve. A possible reason for the observed discrepancy may be a parasitic lead inductance and capacitance not included into the diode model. Their influence still has to be investigated.

IV.  Conclusion

An experimental Schottky diode limiter has been designed and tested. The cascade output power does not exceed the 5mW level. The device is intended for use in a multi-stage microwave stabilizer [5]. It may also be used as an output stage of power limiters. The influence of the diode barrier height on the limiter characteristics is investigated. The applied physicaltopological diode model has proven to be an efficient tool in the design of microwave control devices.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.