Исследование влияния магнитного поля и оптического излучения на режим работы синхронизированного генератора на диоде Ганна тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ

На правах рукописи

?гб од

2 5 ЛЕК 2000

УЛЬЯНОВ ДМИТРИЙ ВИКТОРОВИЧ

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ И ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА РЕЖИМ РАБОТЫ СИНХРОНИЗИРОВАННОГО ГЕНЕРАТОРА НА ДИОДЕ ГАННА

01.04.03 - радиофизика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Саратов - 2000

Работа выполнена на кафедре физики твердого тела Саратовского государственного университета им. Н. Г. Чернышевского

Научные руководители:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор физико-математических наук, профессор Усанов Д. А.

доктор физико-математических наук, профессор Скрипаль А. В.

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, доцент Попов В. В.

доктор физико-математических наук, с. н. с. Астахов В. В.

Ведущая организация:

ГНПП "Алмаз-Фазотрон", г. Саратов

Защита состоится "28" декабря 2000 г. в 17 час. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 063.74.01 Саратовского государственного университета им. Н. Г. Чернышевского по адресу: 410026, г. Саратов, ул. Астраханская, 83.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке С ГУ Автореферат разослан "27" ноября 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат физ.-мат. наук, доцент Аникин В. М.

- п/л у ^ п. г с /">

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Широкое применение полупроводниковых приборов, в том числе а диапазоне СВЧ, обусловлено целым рядом присущих им достоинств, таких как долговечность, надежность, низковольтное питание, малые размеры. В то же время полупроводниковые СВЧ-приборы обладают и целым рядом недостатков, наиболее существенные из которых - сравнительно малая выходная мощность и низкая частотная стабильность. С целью расширения области их практического применения проводятся активные исследования комбинированных режимов работы, в которых полупроводниковые элементы находятся под различного рода воздействиями, либо являются активными элементами более сложных радиофизических систем. Одним из наиболее эффективных способов улучшения эксплуатационных характеристик полупроводниковых СВЧ-генераторов является использование полупроводниковых приборов 8 качестве активных элементов в системах с внешней синхронизацией.

Широкие возможности управления автоколебательной системой, находящейся в условиях внешней синхронизации, а также ряд существенных особенностей выходных мощностных и фазовых характеристик данной системы открывают путь к созданию новых классов устройств на основе синхронизированных генераторов (СГ). Однако теоретические исследования в области синхронизации полупроводниковых СВЧ-генераторов сдерживаются целым рядом факторов. Нелинейный характер взаимодействия в подобной автоколебательной системе в условиях внешней синхронизации вызывает необходимость решения сложной системы нелинейных дифференциальных уравнений, описывающих колебательные процессы в СВЧ-схеме. В СВЧ-диапазоне задача усложняется в связи с тем, что существенную роль начинают играть реактивные свойства конструктивных элементов схемы. Поэтому в существующих работах теоретическое исследование происходящих в такого типа СВЧ-генераторах процессов проводится с целым рядом существенных ограничений. Большинство авторов при создании математической модели используют малосигнальное приближение. Широко применяемым на практике является метод представления синхронизированного полупроводникового

СВЧ-генератора в виде схемы с сосредоточенными параметрами и ее аналитического решения. Однако, учитывая сложность исходной системы уравнений, авторы обычно ограничиваются рассмотрением схем с малым количеством контуров и получают решение путем использования различного рода упрощающих предположений.

Отказ от подобного упрощенного подхода, создание более достоверной модели синхронизированного полупроводникового СВЧ-генератора позволит проводить теоретический и экспериментальный анализ работы СГ, выявить новые особенности режимов его работы, изучить возможность расширения областей практического применения подобных устройств.

Цель диссертационной работы: экспериментальное и теоретическое исследование различных режимов работы синхронизированного СВЧ-генератора на примере генератора на диоде Ганна, включающее построение математической модели изучаемой системы, изучение влияния воздействия магнитного поля и оптического излучения на исследуемую систему.

Для достижения поставленной цели выполнен критический анализ теоретических методов исследования генераторов на диодах Ганна, работающих в режиме синхронизации, построена модель синхронизированного генератора на диоде Ганна (СГДГ), выполнена серия расчетов и экспериментов, проведено обсуждение полученных экспериментальных и теоретических результатов.

Научная новизна проведенных в ходе диссертационной работы исследований состоит в следующем:

• построена математическая модель синхронизированного генератора на диоде Ганна, включающая многоконтурную СВЧ-схему с сосредоточенными параметрами, отражающая основные особенности экспериментально исследуемого режима гашения выходного сигнала;

• экспериментально обнаружено и теоретически описано явление гашения мощности в синхронизированном СВЧ-генераторе на диоде

Ганна, возникающее вследствие достижения противофазное™ сигналов;

• экспериментально исследовано и математически смоделировано воздействие поперечного магнитного поля и оптического излучения с энергией кванта, большей ширины запрещенной зоны, на полупроводниковую структуру активного элемента синхронизированного генератора.

Достоверность полученных в ходе выполнения работы экспериментальных результатов достигается применением стандартной измерительной аппаратуры, применением хорошо апробированных на практике методик измерения. Достоверность теоретических результатов обеспечивается корректностью выбранных математических моделей и сделанных допущений, использованием современных компьютерных методов расчета и моделирования, хорошим качественным совпадением расчетных и экспериментальных результатов.

Практическая значимость полученных результатов заключается в следующем:

• построена и исследована модель синхронизированного генератора на диоде Ганна, включающая многоконтурную СВЧ-цепь, учитывающая как особенности физики работы полупроводникового прибора, так и элементы его внешней схемы и позволяющая описывать различные колебательные режимы СГДГ, что может быть основой для проектирования устройств СВЧ;

• показано, что генератор на диоде Ганна в режиме внешней синхронизации представляет собой СВЧ-схему, обладающую высокой чувствительностью как к изменению параметров активного элемента, так и к изменению характеристик внешней схемы;

• предложены способы высокоточного контроля параметров диэлектрических материалов, магнитного поля и оптического излучения с помощью синхронизированного генератора на диоде Ганна.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы и достигнутые в ходе ее выполнения результаты докладывались и обсуждались на VII международной научно-технической конференции "Оптические, радиоволновые, тепловые методы и средства контроля природной среды, материалов и промышленных изделий" (г. Череповец 1997 г.), XV Российской научно-технической конференции "Неразрушающий контроль и диагностика" (г. Москва, 1999 г.), международной конференции "MIKON-2000" (г. Вроцлав, Польша, 2000 г.), Седьмой международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы твердотельной электронихи и микроэлектроники ПЭМ-2000" (пос. Дивноморское, 2000 г.), Меэдународной научно-технической конференции "Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП-2000" (г. Саратов, 2000), Третьей международной научно-технической конференции "Электроника и информатика - XXI век" (г. Зеленоград, 2000 г.), а также на объединенном научном семинаре кафедры физики твердого тела и кафедры радиофизики и нелинейной динамики СГУ.

Публикации

По материалам исследований, выполненных при работе над диссертацией, опубликовано 7 научных работ, список которых приведен в конце автореферата,

Личный вклад автора выразился в самостоятельном выборе математической модели, выводе расчетных соотношений, проведении теоретических расчетов, участии в проведении экспериментальных исследований и формулировании научных выводов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, пяти разделов, имеющих подразделы, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем диссертации составляет 113 страниц машинописного текста, в том числе основной текст занимает 96 страниц, включая 32 рисунка. Список литературы содержит 103 наименования и изложен на 10 страницах.

Осковные положения, выносимые на защиту:

1. При воздействии на генератор на диоде Ганна внешнего синхронизирующего сигнала, мощность которого сравнима с мощностью автоколебаний генератора, в полосе синхронизации можно обеспечить подавление выходного сигнала до 40 дБ, возникающее вследствие достижения противофазное™ сигналов.

2. Зависимость значения выходной мощности в минимуме мощностно-частотной характеристики синхронизированного генератора на диоде Ганна (СГДГ) от мощности синхросигнала носит немонотонный характер. Режим максимального подавления выходного сигнала (режим гашения мощности) устанавливается путем выбора значения мощности источника синхросигнала.

3. Максимальное изменение выходной мощности СГДГ при изменении параметров электродинамической системы и при воздействии поперечного магнитного поля или оптического излучения с энергией кванта, большей ширины запрещенной зоны, на полупроводниковую структуру диода Ганна определяется величиной изменения выходной мощности СГДГ в полосе синхронизации при постоянном уровне мощности синхросигнала и достигает 40 дБ.

4. В зависимости от расстройки между частотой синхросигнала и частотой собственных колебаний зависимость выходной мощности от величины воздействующего магнитного поля либо оптического излучения может носить как монотонный, так и немонотонный характер.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность выбранной темы, сформулирована цель диссертационной работы, приведены основные положения, выносимые автором на защиту, описана структура работы.

В первом разделе проведен критический анализ основных результатов исследований полупроводниковых генераторов, работающих в режиме синхронизации. Рассмотрены теоретические методы их исследования, методы

моделирования реализующихся в них колебательных режимов, изучения характеристик устройств на основе СГ. Показано, что в режиме внешней синхронизации выходные характеристики устройств на полупроводниковых СВЧ-генераторах обладают рядом существенных особенностей, что позволяет использовать подобные устройства для выполнения различных радиотехнических функций, о чем свидетельствуют многочисленные экспериментальные данные. Отмечено, что в настоящее время широкие теоретические исследования процессов в синхронизированном полупроводниковом СВЧ-генераторе затруднены ввиду сложности полной математической модели, представляющей собой систему дифференциальных уравнений, описывающих колебательные процессы в полупроводниковой структуре и пассивной части схемы. Поэтому большинство исследователей предпочитают использование различного рода упрощенных моделей генераторных схем. Также отмечено, что вопросы воздействия таких факторов, как магнитное поле и оптическое излучение на работу полупроводниковых генераторов в режиме внешней синхронизации ранее не изучались.

Во втором разделе приведены результаты исследования режима работы синхронизированного СВЧ-генератора на основе диода Ганна. Рассмотрена задача моделирования процессов в СГДГ, построена модель СГДГ, основанная на анализе многоконтурной эквивалентной схемы, элементы которой моделируют полупроводниковую структуру диода Ганна и внешнюю электродинамическую систему с учетом специфики работы в СВЧ-диапазонэ. На основе построенной модели проведена серия расчетов. Получены расчетные характеристики СГДГ, описывающие различные режимы его работы. Смоделированы режимы работы СГДГ как в режиме захвата частоты, так и вне полосы синхронизации. Расчеты показывают, что зависимости выходной мощности СГДГ от частоты могут иметь минимум в полосе синхронизации. Величина выходного сигнала в минимуме МЧХ зависит от мощности синхросигнала. При значениях данной мощности больших или меньших некоторой величины, обеспечивающей максимальное подавление первой гармоники сигнала в нагрузке, возникающее вследствие достижения противофазное™ сигналов, величина выходного сигнала в минимуме МЧХ возрастает. На рис. 1,а приведены расчетные мощностно-частотные

характеристики СГДГ при различных значениях мощности синхросигнала. При оптимальном значении мощности синхросигнала рассчитанное изменение мощности первой гармоники выходного сигнала СГДГ в полосе синхронизации составило примерно 50 дБ.

Полученные теоретические результаты подтверждаются проведенными экспериментальными исследованиями режимов работы СГДГ. Экспериментальные результаты (рис. 1,6), приведенные в третьем разделе, свидетельствуют о наличии резкой зависимости выходкой мощности генератора на диоде Ганна от частоты внешнего синхронизирующего сигнала, подтверждая тем самым наличие у СГДГ специфического режима (режима гашения мощности). Расчеты и экспериментальные данные свидетельствуют также о том, что в синхронизированном генераторе возможна реализация подобных режимов колебаний, обусловленных изменениями не только параметров синхросигнала, но и параметров внешней схемы, в частности резонатора диода, либо изменениями параметров полупроводниковой структуры активного элемента.

Р/Р^, ДБ

9.4 9.42 9.44 Iе, ГГц

а)

60

40

20

РУРт,п. дБ

/ / * ЛЦыа

\\ Ч 7/

5 |

0

10.47

10.49 10.51 б)

I ГГц

Рис.1. Мощностно-частотные характеристики синхронизированного генератора на диоде Ганна: а - теоретические (мощность синхросигнала: 1 - 12.1 мВт, 2-14 мВт, 3 - 16.9 мВт), б - экспериментальные (мощность синхросигнала: 1 - 5.7 мВт, 2 - 5.9 мВт, 3 - 6.2 мВт).

В третьем разделе проведен экспериментальный и теоретический анализ влияния на работу СГДГ нагрузки в виде диэлектрических образцов с широким набором параметров. Как показывают расчеты, входная проводимость диэлектрического образца, полностью заполняющего волновод по поперечному сечению, может носить как емкостной, так и индуктивный характер.

Анализ полученных результатов показывает сильную зависимость изменения выходной мощности синхронизированного генератора на диоде Ганна от параметров исследуемых образцов. Расчет по полученным зависимостям чувствительности СВЧ-цепи к изменению диэлектрической проницаемости и толщины материалов, помещаемых в резонаторную систем у генератора, показывает, что чувствительность рассматриваемой системы в окрестности минимума мощиостно-частотной характеристики достигает 30 дБ на единицу £ и 25 дБ/мм соответственно. Полученные теоретические значения подтверждаются результатами экспериментальных исследований (рис. 2).

Рис. 2. Теоретические (а) и экспериментальные (б) зависимости выходной мощности СГДГ от величины диэлектрической проницаемости исследуемых образцов. Кривые 1 соответствуют воздействию синхросигнала, кривые 2 - его отсутствию.

В четвертом разделе приведены результаты анализа влияния поперечного магнитного поля на полупроводниковую структуру активного элемента синхронизированного генератора на диоде Ганна. В ходе теоретических расчетов воздействие магнитного поля анализировалось путем учета зависимостей для порогового напряжения и подвижности носителей заряда в полупроводниковой структуре:

+ м¡В\ = (1)

Нелинейная зависимость мгновенных значений активной составляющей тока г, протекающего через полупроводниковую структуру, от мгновенных значений напряжения С/ на ней аппроксимировалась выражением:

^{вХи+о) К 'и+оТ МВЬ

1+ А

(2)

где 0 = 0.при и<и„\ О = 2В при 1/>ил.

Теоретически показано и экспериментально подтверждено, что воздействие поперечного магнитного поля менее 1 Тл приводит к сдвигу собственной частоты колебаний диода, который не превышает 1%. С учетом того, что полученные мощностно-частотные характеристики обладают минимумом в полосе синхронизации, сдвиг собственной частоты приводит к изменению положения минимума на МЧХ, а при фиксированной частоте синхросигнала — к значительному, до 30 дБ, изменению выходной мощности на нагрузке синхронизированного генератора. На рис. 3 представлены расчетные и экспериментальные зависимости мощности первой гармоники выходного сигнала синхронизированного генератора от величины

магнитного поля В при фиксированных значениях расстройки А/ между собственной частотой генератора и частотой синхросигнала. Выбором величины расстройки А/ может быть получен как монотонный, так и

немонотонный характер зависимости (#)• Полученные

экспериментальные данные качественно подтверждают расчетные характеристики СГДГ и эффект влияния магнитного поля на его работу.

Исследуемый режим может быть использован для высокоточной индикации изменения величины магнитного поля. Расчетная чувствительность исследуемой СВЧ-схемы к изменению величины магнитного поля достигает 40 дБ/Тл.

а) б)

Рис.3. Зависимости выходной мощности СГДГ от величины индукции поперечного магнитного поля, воздействующего на полупроводниковую структуру диода, а - расчетные зависимости; величина расстройки между частотой собственных колебаний диода и частотой синхросигнала: 1 - А/=-9.5 МГц, 2 - Af — 5 МГц. б - экспериментальные зависимости; 1 - Дf =-2 МГц, 2 - Л/" =-1 МГц.

В пятом разделе проведены экспериментальные исследования и теоретический анализ влияния оптического (лазерного) излучения с энергией кванта, большей ширины запрещенной зоны, на полупроводниковую структуру генератора на диоде Ганка в режиме внешней синхронизации.

В ходе теоретического исследования изменения характеристик СГДГ под действием оптического излучения учитывалось изменение концентрации носителей в объеме полупроводника Ап. Расчеты показывают, что, как и в случае с магнитным полем, воздействующее на полупроводниковую структуру активного элемента оптическое излучение в отсутствие синхронизации незначительно изменяет собственную частоту генерации и выходную мощность генератора. Как показывают расчеты, воздействие излучения в

условиях внешней синхронизации приводит к сдвигу мощностно-частотной характеристики вдоль оси частот в сторону меньших значений. Такое поведение МЧХ связано с тем, что изменение вида ВАХ приводит к уменьшению собственной частоты колебаний диода Ганиа. При такой форме расчетной МЧХ, как видно из графика на рис. 4, изменение выходной мощности диода может достигать 35 дБ. Были проведены расчеты зависимостей выходной мощности от интенсивности оптического излучения. Результаты такого расчета приведены на рис. 5. Максимальная расчетная чувствительность схемы к изменению уровня мощности оптического излучения достигает 20 дБ/мВт.

. ДБ

40 30 20 10

Р/Рпл, ■ ДБ

20 ДГ, МГц

/ ч \ \ л

[Ч1 2/ г ^ 1 / ! ' /

/ ¡V

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1П.

Рис.4. Расчетные мощностно-частотные характеристики СГДГ (1 - приведенная интенсивность лазерного излучения 1Л0=0, 2 -1/1 0=1; А/- расстройка частоты/

Рис.5. Зависимости выходной мощности СГДГ от интенсивности оптического излучения (1 - Д/М2.2 МГц. 2 - Д/=-14 МГц).

Проведенные экспериментальные исследования показывают, что при воздействии лазерного излучения, с энергией кванта, большей ширины запрещенной зоны, изменяющегося в диапазоне от 0 до 10 мВт, изменение выходной мощности СГДГ достигает 40 дБ. Таким образом, как и в предыдущих разделах, теоретические и экспериментальные данные находятся в хорошем качественном соответствии, что свидетельствует о высокой достоверности выбранной математической модели синхронизированного генератора.

В заключении сформулированы основные результаты, достигнутые в ходе выполнения диссертационной работы.

В приложении приведен текст программы, использовавшейся для моделирования работы синхронизированного СВЧ-генераторз на диоде Ганна с учетом изменения нагрузки и воздействия на полупроводниковую структуру диода Ганна магнитного поля и оптического излучения.

Основные результаты и выводы

1. Построена модель синхронизированного СВЧ-генератора на диоде Ганна (СГДГ), учитывающая как особенности физики работы диода, так и элементы его конструкции и позволяющая с высокой степенью достоверности моделировать процессы, происходящие в генераторе в результате изменения параметров синхросигнала и нагрузки, а также воздействия внешних полей и излучений.

2. В результате теоретического исследования синхронизированного генератора на диоде Ганна установлено, что при мощности синхросигнала, сравнимой с мощностью автоколебаний диода Ганна, в полосе синхронизации может быть обеспечено подавление выходного сигнала до 40 дБ, возникающее вследствие достижения противофазности сигналов.

3. Установлено, что режим максимального подавления выходного сигнала (режим максимального гашения мощности) устанавливается путем выбора величины расстройки между частотой синхросигнала и частотой собственных колебаний генератора на диоде Ганна и значения мощности источника синхросигнала.

4. Обнаружено, что при изменении параметров нагрузки генератора в режиме гашения мощности величина выходной мощности СГДГ значительно изменяется. При этом, если в качестве нагрузки используются диэлектрические образцы, такой режим может быть использован для измерения параметров диэлектриков.

5. Изучено воздействие поперечного магнитного поля на полупроводниковую структуру диода Ганна в режиме синхронизации. Теоретически установлено

и экспериментально подтверждено, что воздействие поперечного магнитного поля приводит к существенному изменению выходной мощности СГДГ. В зависимости от расстройки между частотой синхросигнала и частотой собственных колебаний генератора зависимость выходной мощности от величины индукции воздействующего магнитного поля может носить как монотонный, так и немонотонный характер.

6. Установлено, что в режиме синхронизации воздействие оптического излучения с энергией кванта, большей ширины запрещенной зоны, на полупроводниковую структуру диода Ганна приводит к значительному изменению выходной мощности СГДГ. Путем выбора параметров источника синхросигнала может быть достигнуто монотонное изменение зависимости выходной мощности СГДГ от мощности оптического излучения. При этом генераторная схема обладает высокой чувствительностью к изменению величины оптического излучения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ

1. Усанов Д.А., Скрилаль А.В., Ульянов Д.В. Измерение параметров диэлектрических материалов с помощью синхронизированного генератора на диоде Ганна // Тез. докл. VII международной научно-технической конференции «Оптические, радиоволновые, тепловые методы и средства контроля природной среды, материалов и промышленных изделий», 16-18 сент. 1997 г. Череповец: Виртуоз, 1997. С.76-77.

2. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Ульянов Д.В. Использование синхронизированных СВЧ-генераторов для неразрушающего контроля материалов II Тез. докл. 15 Российской научно-технической конференции "Неразрушающий контроль и диагностика". Москва, 1999. Т.2. С.61.

3. Usanov D.A., Skripal A.V., Ulyanov D.V. Power" suppression mode in semiconductor synchronized microwave oscillators // Conference proceedings of MlKON-2000. Vol. 1. Wrozlaw, Poland, 22-24 May 2000. P. 109-112.

4. Усанов Д.А., Скрипаль A.B., Ульянов Д.В. Синхронизированные генераторы на диодах Ганна, управляемые оптическим излучением // Труды 7-й

¿

международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники ПЭМ-2000". Таганрог, 2000. 4.2. С.206-208.

5. Усанов Д.А., Скрипаль A.B., Ульянов Д.В. Управляемые магнитным полем СВЧ-генераторы на диодах Ганнэ // Материалы международной нзучно-технической конференции «Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП-2000». Саратов, 2000. С.167-172.

6. Усанов Д.А., Скрипаль A.B., Ульянов Д.В, Высокочувствительные датчики магнитного псля и оптического излучения на основе полупроводниковых синхронизированных СВЧ-генераторов // Тезисы докладов третьей Международной научно-технической конференции «Электроника и информатика - XXI век», Москва, 2000. С. 280-281.

7. Усанов ДА, Скрипаль A.B., Ульянов Д.В. Влияние магнитного поля на работу полупроводниковых синхронизированных СВЧ-генераторов в режиме гашения мощности II Изв. ВУЗов. Электроника. 2000, №6. С. 49-54.

Подписано в печать 24.11.2000. Формат 60x84 1/16. Усл -печ. л. 1.0 Гарнитура Aria!. Тираж 100 зга. Заказ № 165

Отпечатано в Центре языкового обучения и ресурсов Саратовского государственного университета им. Н. Г. Чернышевского. 410026, Саратов, ул. Астраханская, 63.

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРОЦЕССОВ СИНХРОНИЗАЦИИ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ СВЧ-ГЕНЕРАТОРОВ.

1.1. Характеристики СВЧ-устройств на диодах Ганна.

1.2. Синхронизация СВЧ-генератора на диоде Еанна.

1.2.1. Анализ работы автогенераторов на приборах с отрицательным сопротивлением в режиме синхронизации.

1.2.2. Квазистатическая теория внешней синхронизации СВЧ-генераторов.

1.3. Анализ результатов экспериментальных работ по синхронизации твердотельных СВЧ-генераторов

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРА

НА ДИОДЕ ГАННА В РЕЖИМЕ ВНЕШНЕЙ СИНХРОНИЗАЦИИ

2.1. Модель синхронизированного генератора на диоде Ганна.

2.2. Исследование режимов работы синхронизированного генератора на диоде Ганна на основе математической модели

3. ВЛИЯНИЕ НАГРУЗКИ В ВИДЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ОБРАЗЦОВ НА РАБОТУ СИНХРОНИЗИРОВАННОГО ГЕНЕРАТОРА НА ДИОДЕ ГАННА.

3.1. Экспериментальное исследование характеристик СГДГ при фиксированной нагрузке.

3.2. Расчет параметров нагрузки СГДГ в виде диэлектрических образцов.

3.3. Экспериментальное исследование влияния нагрузки на работу сгдг.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА СИНХРОНИЗИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР НА ДИОДЕ ГАННА.

4.1. Влияние магнитного поля на характеристики генераторов на диодах Ганна.

4.2. Теоретическое исследование влияния магнитного поля на работу синхронизированного генератора на диоде Ганна.

4.3. Экспериментальное исследование влияния магнитного поля на работу СВЧ-генераторов на диодах Ганна в режиме синхронизации.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА СИНХРОНИЗИРОВАННЫЙ ГЕНЕРАТОР НА ДИОДЕ ГАННА.

5.1. Анализ влияния оптического излучения на характеристики СВЧ-генераторов на диодах Ганна.

5.2. Теоретическое исследование влияния оптического излучения на работу диода Ганна в режиме внешней синхронизации.

5.3. Экспериментальное исследование воздействия оптического излучения на генератор на диоде Ганна в режиме внешней синхронизации.

К наиболее широко применяемым в настоящее время приборам, используемым в качестве активных элементов полупроводниковых СВЧ-генераторов, относятся биполярные транзисторы, полевые транзисторы с барьером Шоттки (ПТШ), лавинно-пролетные диоды (ЛПД) и диоды Ганна (ДГ) [1-5]. К достоинствам полупроводниковых приборов СВЧ-диапазона следует отнести их долговечность, надежность, низковольтное питание, малые размеры. Это открывает путь к широкому применению данных приборов в аппаратуре СВЧ для создания усилителей малой и средней мощности, автогенераторов, преобразователей частоты и других устройств. В то же время данный класс устройств обладает и рядом недостатков, наиболее существенные из которых - низкая частотная стабильность, низкая выходная мощность и другие.

С целью решения этой и ряда других проблем, возникающих при эксплуатации полупроводниковых СВЧ-приборов, в последние годы проводятся активные исследования комбинированных режимов работы данных устройств, в которых полупроводниковые устройства находятся под различного рода воздействиями, либо являются активными элементами более сложных радиофизических систем. Одним из наиболее эффективных способов улучшения эксплуатационных характеристик является использование твердотельных генераторов СВЧ-диапазона в качестве активных элементов в системах с внешней синхронизацией [6-11].

Синхронизация полупроводниковых СВЧ-генераторов позволяет создать устройства, обладающие большей частотной стабильностью и позволяющие полнее использовать энергетические возможности активного элемента. В результате генератор с внешней синхронизацией оказывается способным не только генерировать сигнал фиксированной частоты, но и выполнять различные функции: преобразование частоты, усиление, детектирование сигналов с частотной и фазовой модуляцией [12]. Ввиду резко нелинейного характера взаимодействия в автоколебательной системе, находящейся в условиях внешней синхронизации, а также широких возможностей управления данной системой путем изменения различных внешних параметров, выходные мощностные и фазовые характеристики данной системы обладают рядом существенных особенностей, открывающих путь к созданию новых классов устройств на основе синхронизированных генераторов.

Исследования процессов синхронизации в применении к устройствам СВЧ проведены достаточно широко [6-8, 13, 14]. Однако в существующих работах теоретическое исследование происходящих в синхронизированных генераторах (СГ) процессов проводится с целым рядом ограничений. Так, большинство авторов при создании математической модели СГ предлагают либо использовать малосигнальное приближение, либо полагать гармонические составляющие, помимо основной частоты, малыми [15]. Широко применяемым является метод представления синхронизированного СВЧ-генератора в виде схемы с сосредоточенными параметрами и аналитического решения соответствующих уравнений [14, 16]. Однако, учитывая нелинейный характер входящих в данную схему элементов, авторы обычно ограничиваются рассмотрением одноконтурных схем и получают решение путем различного рода упрощающих предположений.

С учетом вышеприведенных замечаний была сформулирована цель диссертационного исследования: экспериментальное и теоретическое исследование различных режимов работы синхронизированного СВЧ-генератора на примере генератора на диоде Ганна, включающее построение математической модели изучаемой системы, изучение влияния воздействия магнитного поля и оптического излучения на исследуемую систему.

Для достижения поставленной цели выполнен критический анализ теоретических методов исследования генераторов на диодах Ганна, работающих в режиме синхронизации, построена модель синхронизированного генератора на диоде Ганна (СГДГ), выполнена серия расчетов и экспериментов, проведено обсуждение полученных экспериментальных и теоретических результатов.

Научная новизна проведенных в ходе диссертационной работы исследований состоит в следующем: построена математическая модель синхронизированного генератора на диоде Ганна, включающая многоконтурную СВЧ-схему с сосредоточенными параметрами, отражающая основные особенности экспериментально исследуемого режима гашения выходного сигнала; экспериментально обнаружено и теоретически описано явление гашения мощности в синхронизированном СВЧ-генераторе на диоде Ганна, возникающее вследствие достижения противофазности сигналов; экспериментально исследовано и математически смоделировано воздействие поперечного магнитного поля и оптического излучения с энергией кванта, большей ширины запрещенной зоны, на полупроводниковую структуру активного элемента синхронизированного генератора.

Практическая значимость полученных результатов заключается в следующем: построена и исследована модель синхронизированного генератора на диоде Ганна, включающая многоконтурную СВЧ-цепь, учитывающая как особенности физики работы полупроводникового прибора, так и элементы его внешней схемы и позволяющая моделировать различные колебательные режимы СГДГ, что может быть основой для проектирования устройств СВЧ; показано, что генератор на диоде Ганна в режиме внешней синхронизации представляет собой СВЧ-схему, обладающую высокой чувствительностью как к изменению параметров активного элемента, так и к изменению характеристик внешней схемы; предложены способы высокоточного контроля параметров диэлектрических материалов, магнитного поля и оптического излучения с помощью синхронизированного генератора на диоде Ганна.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. При воздействии на генератор на диоде Ганна внешнего синхронизирующего сигнала, мощность которого сравнима с мощностью автоколебаний генератора, в полосе синхронизации можно обеспечить подавление выходного сигнала до 40 дБ, возникающее вследствие достижения противофазности сигналов.

2. Зависимость значения выходной мощности в минимуме мощностно-частотной характеристики синхронизированного генератора на диоде Ганна (СГДГ) от мощности синхросигнала носит немонотонный характер. Режим максимального подавления выходного сигнала (режим гашения мощности) устанавливается путем выбора значения мощности источника синхросигнала.

3. Максимальное изменение выходной мощности СГДГ при изменении параметров электродинамической системы и при воздействии поперечного магнитного поля или оптического излучения с энергией кванта, большей ширины запрещенной зоны на полупроводниковую структуру диода Ганна определяется величиной изменения выходной мощности СГДГ в полосе синхронизации при постоянном уровне мощности синхросигнала и достигает 40 дБ.

4. В зависимости от расстройки между частотой синхросигнала и частотой собственных колебаний зависимость выходной мощности от величины воздействующего магнитного поля либо оптического излучения может носить как монотонный, так и немонотонный характер.

Диссертация состоит из введения, пяти разделов, имеющих подразделы, заключения, списка литературы и приложения. Общий объем диссертации составляет 113 страниц машинописного текста, в том числе основной текст занимает 96 страниц, включая 32 рисунка. Список литературы содержит 103 наименования и изложен на 10 страницах.

Основные результаты диссертационной работы могут быть сформулированы следующим образом:

1) Построена модель синхронизированного СВЧ-генератора на диоде Ганна (СГДГ), учитывающая как особенности физики работы диода, так и элементы его конструкции и позволяющая с высокой степенью достоверности моделировать процессы, происходящие в генераторе в результате изменения параметров синхросигнала и нагрузки, а также воздействия внешних полей и излучений.

2) В результате теоретического исследования синхронизированного генератора на диоде Ганна установлено, что при мощности синхросигнала, сравнимой с мощностью автоколебаний диода Ганна, в полосе синхронизации может быть обеспечено подавление выходного сигнала до 40 дБ, возникающее вследствие достижения противофазности сигналов.

3) Установлено, что режим максимального подавления выходного сигнала (режим максимального гашения мощности) устанавливается путем выбора величины расстройки между частотой синхросигнала и частотой собственных колебаний генератора на диоде Ганна и значения мощности источника синхросигнала.

4) Обнаружено, что при изменении параметров нагрузки генератора в режиме гашения мощности величина выходной мощности СГДГ значительно изменяется. При этом, если в качестве нагрузки используются диэлектрические образцы, такой режим может быть использован для измерения параметров диэлектриков.

5) Изучено воздействие поперечного магнитного поля на полупроводниковую структуру диода Ганна в режиме синхронизации. Теоретически установлено и экспериментально подтверждено, что воздействие

96 поперечного магнитного поля приводит к существенному изменению выходной мощности СГДГ. В зависимости от расстройки между частотой синхросигнала и частотой собственных колебаний генератора зависимость выходной мощности от величины индукции воздействующего магнитного поля может носить как монотонный, так и немонотонный характер.

6) Установлено, что в режиме синхронизации воздействие оптического излучения с энергией кванта, большей ширины запрещенной зоны, на полупроводниковую структуру диода Ганна приводит к значительному изменению выходной мощности СГДГ. Путем выбора параметров источника синхросигнала может быть достигнуто монотонное изменение зависимости выходной мощности СГДГ от мощности оптического излучения. При этом генераторная схема обладает высокой чувствительностью к изменению величины оптического излучения.

В заключение автор хотел бы выразить искреннюю признательность своим научным руководителям Дмитрию Александровичу Усанову и Александру Владимировичу Скрипалю за помощь и поддержку в ходе выполнения диссертационной работы, а также за ценные советы и наставления.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Левинштейн М. Е., Пожела Ю. К., Шур М. С. Эффект Ганна. М.: Сов. Радио, 1975. 288 с.

2. Царапкии Д. П. Генераторы СВЧ на диодах Ганна. М.: Радио и связь, 1982. 112 с.

3. Шур М. Современные приборы на основе арсенида галлия / Пер. с англ. М.: Мир, 1991.632 с.

4. Шалимова К.В. Физика полупроводников. М.: Энергия, 1976. 416 с.

5. Полупроводниковые приборы СВЧ / Под. ред. Ф. Брэнда. М.: Мир, 1972. 146 с.

6. Фомин Н. Н. Синхронизированные полупроводниковые генераторы в аппаратуре СВЧ. М.: Связь, 1979. 40 с.

7. Рабинович М. И., Трубецков Д. И. Введение в теорию колебаний и волн. М.: Наука, 1984. 432 с.

8. Радиотехнические устройства СВЧ на синхронизированных генераторах / Н. Н. Фомин, В. С. Андреев, Э. С. Воробейников и др. М.: Радио и связь, 1991. 192 с.

9. Хотунцев Ю. Л., Тамарчак Д. Я. Синхронизированные генераторы и авто дины на полупроводниковых приборах. М.: Радио и связь, 1982. 240 с.

10. Демьянченко А. Г. Синхронизация генераторов гармонических колебаний. М.: Энергия, 1976. 240 с.

11. Дворников А. А., Уткин Г. М. Автогенераторы в радиотехнике. М.: Радио и связь, 1991. 224 с.

12. Курокава К. Принудительная синхронизация твердотельных СВЧ-генераторов // ТИИЭР. 1973. Т.61, №10. С. 12-40.

13. Андреев В. С. О синхронизации СВЧ-генератора, работающего на нелинейном элементе с отрицательным сопротивлением // Радиотехника и электроника. 1975. Т.20, №4. С. 856-860.

14. Полупроводниковые приборы в схемах СВЧ / Под. ред. М. Хауэса, Д. Моргана. М.: Мир, 1979. 444 с.

15. Андреев В. С. К теории синхронизации автогенераторов на приборах с отрицательным сопротивлением // Радиотехника. 1975. т. 30, №2. С. 43-53.

16. Трепаков В. К. Сравнение регенеративных усилителей и синхронизированных автогенераторов на диодах с переносом электронов // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1973. т. 16, №10. С. 9-16.

17. Takayama Y. Dynamic behavior of nonlinear power amplifiers in stable and injection-locked modes // IEEE Trans. 1973. vol. MTT-20, №9. P. 591-595.

18. Ардашев E. H., Царапкин Д. П. Об асимметрии режима захвата генератора на диоде Ганна // Радиотехника и электроника. 1976. т. 21, №3. С. 638-640.

19. Пореш С. Б., Тагер А. С., Кальфа А. А. Математическое моделирование и анализ на ЭВМ высокочастотных характеристик диодов Ганна // Электронная техника, сер .1. Электроника СВЧ. 1976. вып. 10. С. 19-31.

20. Hanson D. С., Rowe J. Е. Microwave circuit characteristics of bulk GaAs oscillators // IEEE Trans. Electron Dev. 1967. vol. ED-14, №9. P. 469-476.

21. Lakshminarayana M. R., Partain L. D. Large-signal, dynamic, negative conductance of Gunn devices in sharpless flanges // IEEE Trans. 1983. Vol. MTT-31, №3. P. 265-270.

22. Перлмен Б., Упадхияюла Ч., Секанович В. Сверхвысокочастотные свойства и применения приборов с переносом электронов и отрицательной проводимостью // ТИИЭР. 1971. т. 59, №8. С. 115-125.

23. Широкополосный усилитель 3 см диапазона длин волн на диоде с переносом электронов / Д. А. Усанов, В. Н. Посадский, П. В. Буренин, С. С.

24. Горбатов // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1975. Т.26, №8. С. 98-100.

25. Murayama К., Ohrni Т. Static negative resistance in highly doped Gunn diodes and application to switching and amplification // Japan. J. Appl. Phys. 1973. vol.12, №12. P. 1931-1940.

26. Коупленд Дж. Электростатические домены в двухдолинных полупроводниках // Новые методы полупроводниковой СВЧ-электроники / Под. ред. В. И. Стафеева. М.: Мир, 1968. 376 с.

27. У санов Д. А., Скрипаль А. В. Физика работы полупроводниковых приборов в схемах СВЧ. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1999. 376 с.

28. Thim Н. W. Computer study of bulk GaAs devices with random one-dimensional doping fluctuations // J. Appl. Phys. 1968. vol. 39, №8. P. 38973904.

29. Усанов Д. А., Горбатов С. С., Скрипаль А. В. Особенности низкочастотной генерации СВЧ диодов Ганна // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1981. Т.24, №10. С. 67-69.

30. Усанов Д. А., Горбатов С. С. Генерация субгармоник СВЧ диодом Ганна // Тез. докл. VII Всесоюзного симпозиума "Плазма и неустойчивости в полупроводниках". Паланга, 1989. 4.1. С. 77-78.

31. Анищенко В. С., Вадивасова Т. Е., Астахов В. В. Нелинейная динамика хаотических и стохастических систем. Фундаментальные основы и избранные проблемы / Под. ред. В. С. Анищенко. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1999. 368 с.

32. Адлер Р. Исследование явлений синхронизации генераторов // ТИИЭР. 1963. т.61, №10. С.5-11.

33. Рей Т. Синхронизация внешним воздействием // ТИИЭР. 1965. т.53, №2. С.237.

34. Минакова И. И. Неавтономные режимы автоколебательных систем. М.: Изд-воМГУ, 1987. 168 с.

35. Hansson G. Н. В., Lundstrom К. I. Stability criteria for phase-locked oscillators // IEEE Trans. 1972. Vol. MTT-20, №10, p. 641-645.

36. Андреев В. С. Синхронизация как метод сложения мощностей генераторов // Радиотехника и электроника. 1982. т. 37, №10. С. 2044-2046.

37. Андреев В. С., Бородкин А. И., Булгаков Б. М. и др. Синхронизация полупроводникового автогенератора СВЧ, работающего одновременно на отражение и на проход // Радиотехника и электроника. 1987. т. 32, №1. С.112-117.

38. Абдрашитов Ф. Р., Кулаев С. П. Установка для изучения синхронизации сверхвысокочастотных генераторов//ПТЭ. 1979. №1. С. 118-120.

39. Абдрашитов Ф. Р., Воробейчиков Э. С., Кулаев С. П. Влияние нагрузки и напряжения питания на синхронизацию генераторов с диодом Ганна // Радиотехника и электроника. 1977. т.22, №11. С. 2312-2321.

40. Унанян С. М., Фомин Н. Н. Установка для исследования характеристик синхронизированных СВЧ-генераторов // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1977. т. 20, №10. С. 100-102.

41. Карпов А. В., Косов А. С., Левитес А. А., Плохова JI. А. Характеристики двухчастотного генератора на диоде Ганна, синхронизированного на основной частоте // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1983. вып. 9(357). С. 25-27.

42. Влияние нелинейного характера импеданса диодов Ганна на работу СВЧ-генераторов не их основе / Д. А. Усанов, С. Б. Вениг, С. С. Горбатов, А. А.

43. Семенов // Изв. вузов. Прикладная нелинейная динамика. 1994. т.2, №5. С. 35-45.

44. Hakki В. W., Beccone J. P., Plauski S. Е. Phase-Locked GaAs CW Microwave Oscillators // IEEE Trans. 1966. Vol. ED-13, №1. P. 197-199.

45. У санов Д. А., Писарев В. В. Особенности работы генератора на МЭП-диоде в автодинном режиме при близких частотах генерации и сигнала // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1981. Т.24, №10. С.81-82.

46. Oltman Н. G., Normemaker С. Н. Subharmonically injection phase-locked Gunn oscillator experiments // IEEE Trans. 1969. Vol. MTT-17, №9. P. 728-729.

47. Усанов Д. А., Горбатов С. С., Вениг С. Б. и др. Синхронизированный на субгармонике сверхвысокочастотный генератор на диоде Ганна // ПТЭ. 1993. №3. С. 136-137.

48. Мецнер Е. П. Синхронизация СВЧ-генератора на диоде Ганна // Радиотехника. 1990. №7. С. 30-32.

49. Зубович Н. А. Синхронизация генератора Ганна на субгармонике частоты генерации // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ, 1977. вып. 1. С. 100-104

50. Pollmann Н., Bosch В. G. Frequency division with power gain in Gunn oscillators // Electron. Lett. 1967. vol.3, №11. P. 513-516

51. Петров Г. В., Храмов А. В. Синхронизация автогенераторов на полевых транзисторах//Радиотехника. 1985. №12. С. 26-28.

52. Гершензон Е. М., Левитес А. А., Плохова JI. А. и др. Внешняя синхронизация мощных генераторов на лавинно-пролетных диодах // Радиотехника и электроника. 1984. т. 29, №11. С. 2179-2185.

53. Ханделуол Д. Д. Характеристики внешней синхронизации мощных генераторов на ЛПД // ТИИЭР. 1970. Т.58, №6. С. 147-149.

54. Горбатов С. С., Усанов Д. А., Семенов А. А., Виненко В. Г. Активные СВЧ-фильтры на полупроводниковых СВЧ-генераторах, работающих в режиме синхронизации // Приборы и техника эксперимента. 1991. №5. С. 121-122.

55. Усанов Д. А., Горбатов С. С., Вениг С. Б., Семенов А. А. Синхронизация мод в СВЧ генераторах на диодах Ганна // Письма в ЖТФ. 1992. т. 18, вып. 12. С. 26-27.

56. Усанов Д. А. Возможные направления совершенствования параметров полупроводниковой СВЧ-электроники // Радиотехника. 1999. №4. С. 96-99.

57. Микроэлектронные устройства СВЧ / Г. И. Веселов, Е. Н. Егоров, Ю. Н. Алехин и др. М.: Высш. шк., 1988. 279 с.

58. Мидзусина, Такао, Представление ганновских диодов в виде параллельного соединения нелинейной активной проводимости и нелинейной емкости//ТИИЭР. 1972. Т. 61, №1. С. 159-161.

59. Электронные приборы СВЧ / Березин В. М., Буряк В. С., Гутцайт Э. М., Марин В. П. М.: Высш. шк., 1985. 296 с.

60. Judd S. V., Hewitt S. J. Phase-locking of Gunn-effect oscillators // Electronics Letters. 1967. vol. 3, №3. P. 107-108.

61. Усанов Д. А., Скрипаль А. В., Авдеев А. А., Бабаян А. В. Эффект автодинного детектирования в генераторах на диоде Ганна с низкочастотным колебательным контуром в цепи питания // Радиотехника и электроника. 1996. Т.46, №12. С.1497-1500.

62. D. A. Usanov, А. V. Skripal, D. V. Ulyanov. Power suppression mode in semiconductor synchronized microwave oscillators // Conference proceedings of MIKON-2000. Vol. 1. Wrozlaw, Poland, 22-24 May 2000. P. 109-112.

63. Лабораторные работы по курсу "Измерение параметров полупроводников на СВЧ" / Д. А. Усанов, С. Б. Вениг, В. Б. Феклистов, А. В. Скрипаль // Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1997. 140 с.

64. Усанов Д. А. СВЧ-методы измерения параметров полупроводников. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1985. 56 с.

65. Арапов Ю. Г., Давыдов А. Б. Волноводные методы измерения электрофизических параметров полупроводников на СВЧ // Дефектоскопия. 1978. №11. С. 63-67.

66. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Ульянов Д.В. Использование синхронизированных СВЧ-генераторов для неразрушающего контроля материалов // Тез. докл. 15 Российской науч.-тех. конф. "Неразрушающий контроль и диагностика". Т.2. Москва, 1999. С.61.

67. Кэролл Дж. СВЧ-генераторы на горячих электронах / Пер. с англ. М.: Мир, 1972. 384 с.

68. Горфинкель В. Б., Левинштейн М. Е., Машовец Д. В. Влияние сильного поперечного магнитного поля на эффект Ганна // ФТП. 1979. т. 13, вып. 3. С. 563-569.

69. Жаворонков В. И., Эткин В. С. Исследование влияния магнитного поля на генерацию СВЧ-колебаний при эффекте Ганна // Радиотехника и электроника. 1975. т. 20, вып. 11. С. 2416-2417.

70. Воробьев В. Н. Влияние магнитного поля на ширину динамических вольтамперных характеристик диодов Ганна // Радиотехника и электроника. 1972. т. 17, вып. 5. С. 1046-1050.

71. Воробьев В. Н., Дранников Г. Р. К исследованию низкочастотных колебаний при эффекте Ганна в магнитном поле // Радиотехника и электроника. 1972. т. 17, вып. 5. С. 1100-1103.

72. Heinle W. Influence of magnetic field on the Gunn effect characteristic of GaAs //Phys. Stat. Sol. (a). 1970. vol. 2, №1. P. 115-121.

73. Boardman A. D., Fawcett W., Ruch J. G. Monte Carlo determination of hot electron galvanomagnetic effects in gallium arsenide // Phys. Stat. Sol. (a). 1971. vol. 4, №1. P. 133-141.

74. Levinshtein M. E., Nasledov D. N., Shur M. S. Magnetic field influence on the Gunn effect // Phys. Stat. Sol. 1969. vol. 33, №22. P. 897-903.

75. Исии Т. К. Теоретическая модель, описывающая влияние магнитного поля на диод Ганна // ТИИЭР. 1983. т. 71, №1. С. 225-226.

76. Андронов А. А., Валов В. А., Козлов В. А. и др. Значительное уменьшение порогового поля эффекта Ганна в сильном магнитном поле // Письма в ЖЭТФ. т. 32, вып. 11. С. 628-632.

77. Бондаренко С. С., Бородаев В. А., Рудавин Е. Р. Транзисторный автогенератор с перестройкой по частоте // Радиотехника. 1989. №7. С. 26-28.

78. Усанов Д. А., Скрипаль А. В. Эффект невзаимности в диоде Ганна в скрещенных стационарных электрическом и магнитном полях // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1987. Т.30, №5. С. 53-55.

79. Усанов Д. А., Скрипаль А. В. Невзаимные свойства диодов Ганна в магнитном поле // Тез. докл. 6-го Всесоюз. совещ. по исследованию арсенида галлия. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1987. 4.2. С. 101-102.

80. Скрипаль А. В. Исследование влияния внешних воздействий на работу диодов Ганна в активном режиме // Некоторые вопросы современной физики. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1984. 4.2. С. 17-24.

81. Капилевич Б. Ю. Тенденции применения оптически управляемых полупроводниковых структур в устройствах СВЧ-диапазона // Зарубежная электроника. 1989. №9. С.75-81

82. Вендик И. Б., Геворкян С. Ш., Хижа Г. С. Оптически управляемые полупроводниковые СВЧ устройства // Зарубежная радиоэлектроника. 1987. №9. С. 10-23.

83. Daryoush A. S. Optical synchronization of millimeter-wave oscillators for distributed architectures // IEEE Trans. 1990. vol. 38, №5. P. 467-476.

84. De Salles A. A. Optical control of GasAs MESFET's // IEEE Trans. 1983. vol. MTT-31, №10. P. 812-820.

85. Yu Z., Lin W. A new way to optically control a millimeter-wave oscillator // IEEE Trans. 1990. vol. 38, №9. P. 1360-1362.

86. Kiehl R. A. Optically induced AM and FM in IMPATT diode oscillators // IEEE Trans. 1980. vol. ED-27, №2. P. 426-432.

87. Daryoush A. S., Herezfeld P. R. Indirect optical injection-locking of multiple X-band oscillators // Electron. Lett. 1986. vol.22, №3. P. 133-134.

88. Подчищаева О. В. Перестройка частоты генератора на планарном диоде Ганна из фосфида индия с помощью оптической накачки // Радиотехника и электроника. 1995. т. 40, вып. 1. С. 161-162.

89. Igo Т., Ohwada К., Noguchi Y. Regenerative light pulse detection using the Gunn effect // Japan. J. Appl. Phys. 1970. vol.9, №10. P. 1283-1285.

90. Докторевич M. M., Шинкаренко В. Г. Сигнальные характеристики автодинного фоторезисторного приемника на диоде Ганна при самодетектировании // Радиотехника и электроника. 1983. т. 28, №2. С. 380-386.

91. Adams R. F., Schulte Н. J. Optically triggerable domains in Gunn diodes // Appl. Phys. Lett. 1969. Vol.15, №8. P. 265-378.

92. Nurmikko A. V., Schwarts B. D., Jamision S. A. Infrared field induced Gunn oscillations in GaAs // Solid State Electron. 1978. Vol.21, №1. P.241-245.

93. Myers F. A., McStay J., Taylon В. C. Variablelength Gunn oscillator // Electron. Lett. 1968. Vol.4, №18. P.386-387.

94. У санов Д. А., Скрипаль А. В. Частотная модуляция диодов Ганна, работающих в режиме генерации, при воздействии на них лазерного излучения // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ, 1984. вып. 7(367). С. 27-29.

95. Усанов Д. А., Горбатов С. С., Скрипаль А. В. Влияние ИК-излучения на генерацию диодов Ганна // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1982. т.25, №10. С. 92-93.

96. Усанов Д. А., Скрипаль А. В. Амплитудная и частотная модуляция СВЧ излучения генераторов на диодах Ганна оптическим сигналом // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1982. вып. 6(342). С.57-58.

97. Усанов Д. А., Скрипаль А. В. Эффект перестройки частоты ганновского генератора под действием лазерного излучения // Тез. докл. 10-й Всесоюз. науч. конф. "Электроника сверхвысоких частот". Минск, 1983. Т.2. С.22

98. Haydl W. Н., Solomon R. The effect of illumination on Gunn oscillations in epitaxial GaAs // IEEE Trans. Electron Dev. 1968. vol. ED-15, №11. P. 941942

99. Левинштейн M. E. Влияние освещения на параметры диодов Ганна // ФТП. 1973. т. 7, вып. 7. С. 1332-1337.

100. Коварский В. А., Синявский Э. П. О возможности управления ганновской неустойчивостью с помощью лазера // Письма в ЖТФ. 1975. т. 1, вып. 24. С. 1123-1125.

101. Seeds A. J., De Salles A. A. Optical control of microwave semiconductor devices // IEEE Trans. 1990. vol. 38, №5. P. 577-585