СВЧ генераторы на Диодах Ганна, особенности конструкции и эксплотации

Заказать уникальную курсовую работу
Тип работы: Курсовая работа
Предмет: Электротехника
  • 20 20 страниц
  • 12 + 12 источников
  • Добавлена 02.01.2019
1 000 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
СОДЕРЖАНИЕ 2
ВВЕДЕНИЕ 4
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ 6
I. ПРИНЦИП РАБОТЫ ДИОДА ГАННА 6
II. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДИОДА ГАННА, ВАХ 9
III. УСТРОЙСТВО СВЧ ГЕНЕРАТОРА С ДИОДОМ ГАННА 11
IV. РЕЖИМЫ ГЕНЕРАЦИИ 15
V. СФЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИОДОВ ГАННА И СВЧ НА ИХ ОСНОВЕ 17
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 19
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 20

Фрагмент для ознакомления

Максимальная частота, достигаемая при этом режиме, 160 ГГц.V. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГДГОсновные характеристики генераторов ГДГ:режимные, контурные,нагрузочные характеристики.Режимная характеристика – это зависимость мощности, которая отдается в нагрузку, частоты колебаний и коэффициента полезного действия генератора от напряжения питания на ДГ при неизменяеющейся нагрузке ификсированном положении поршня. Для определения КПДиспользуются показания вольтметра и амперметра в цепи диода.Контурная характеристика – это зависимостьмощности, которая отдается внагрузку, частоты колебаний и коэффициента полезного действиягенератора от положения настроечного элемента в камере ГДГ при U0– const и постоянной нагрузке.Нагрузочные характеристики – зависимости выходноймощности ГДГ и частоты от сопротивления нагрузки при U0 – const ификсированном положении поршня в камере диода. Сопротивлениенагрузки изменяется двухшайбовым диэлектрическимтрансформатором сопротивлений (ДДТС), который, вообще-то,является устройством, который меняет комплексное сопротивление(Zн=Rн+-iXн).VI. СФЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИОДОВ ГАННА И СВЧ НА ИХ ОСНОВЕДиод Ганна применяется в следующих сферах или устройствах:в генераторе Ганна в целях генерации частот в диапазоне от 5 ГГц до 35 ГГц на выходе. Генератор Ганнаприменяется в радиосвязи, в военных и коммерческих радиолокационных установках.Внушительное количество боевой техники, состоящая на вооружении ВКО, обладаетэлектровакуумными приборами, которые на сегодняшний день начинают повсеместно выходить из строя. Спомощью данных диодов можно обеспечить:высокую наработку на отказ системы, устойчивость квоздействиям радиации, стабильность генерируемой частоты и работу в СВЧ-диапазоне волн.в железнодорожной отрасли как датчики для выявления нарушителей, в целях предотвращения крушения поездов.в качестве эффективного генератора СВЧ в диапазоне частот до сотен ГГц.в детекторе дистанционного измерения вибраций и измерении скорости вращения в тахометрах.в качестве СВЧ генераторов тока (импульсный генератор на диоде Ганна).в передатчике СВЧ в целях генерации СВЧ-радиоволн при малых мощностях.в датчике открывания дверей, устройстве управления процессами, охраны периметра, системы безопасности пешеходов, датчике уровня, в датчике измерения влажности и в охранных системах.Основными отраслямииспользования генераторов на ДГ являются: стабильные возбудители и гетеродины связных систем (в частности, радиорелейных); генераторы в измерительной аппаратуре (в частности, свип-генераторы на гиромагнитных резонаторах для панорамных измерителей);генераторы для портативных импульсных радаров;генераторы с линейной частотной модуляцией для радаров квазинепрерывного действия.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ научной литературе публикуются значительное количество работ,которые посвящены теоретическому описанию, схемотехнической реализации и различным конструкциям данных устройств. Однако,остаются не решённымицелый ряд вопросов, которые связаны с:практической реализацией, исследованием характеристик активных элементов, исследованием методик и отдельных аспектов проектирования генераторно-преобразовательных устройств,.Важными электронными приборами, во многом определяющими характеристики радиоаппаратуры разного назначения, являются источники электромагнитных колебаний с различными диапазонными, энергетическими и спектральными характеристиками [1].Полупроводниковые источники колебаний широко применяются и с успехом заменили электровакуумные приборы в СВЧ и КВЧ диапазонах, в частности, в приёмных устройствах с высокой чувствительностью, передающих устройствах с мощностями десятки и сотни Ватт, широкодиапазонных усилителях с низким уровнем шума и полосой рабочих частот, превышающей октаву, эффективных умножителях частоты с высокой кратностью умножения, малогабаритных когерентных приёмо-передающих устройствах и т.п.Поэтому актуальность работ, которые связаны с разработкой и исследованием генераторно-преобразовательных устройств СВЧ и КВЧ диапазонов на диодах Ганна, подтверждается необходимостью создания многофункциональных малогабаритных изделий.СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫБерезин Л. и др. Электронные приборы СВЧ. – М. Высшая школа 1985.Благовещенский М. В., Уткин Г. М. «Радиопередающие устройства», Москва., Радио и связь, 1979Валитов Р. А. «Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах», Москва., Советское радио, 1973Лебедев и приборы СВЧ. М., Высшая школа, т. I, 1970, т, II, 1972.Метрология, стандартизация и измерения в технике связи: Учеб. пособие для вузов /Под ред. . – М.: Радио и связь, 2006.Пасынков В. В.: «Полупроводниковые приборы», Москва, Высшая школа, 1981.Соколова Ж. М. Микроволновые приборы и устройства.- Томск: Изд.-во ТМЦДО ТУСУР, 2009.-276с. Специальный практикум по полупроводникам и полупроводниковым приборам / под ред. , – М.: Госэнергоиздат, 1962.Уткин Г. М. «Проектирование радиопередающих устройств СВЧ», Москва., Советское радио, 1979Шокли В. Теория электронных полупроводников, – М.: изд-во иностр. лит., 1953.Электронные приборы СВЧ: Учеб. Пособие для вузов спец. “Электронные приборы”/ Березин В. М., Буряк В. С., Гутцайт Э. М., Марин В. П. –М.: Высш.шк , 1985. –296с.Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника: Учебное пособие для вузов. / Ю. Л. Бобровский, С. А. Корнилов, И.А. Кратиловидр.; Под ред. Федорова Н. Д. - М: «Радиоисвязь», 2002.-560с.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Березин Л. и др. Электронные приборы СВЧ. – М. Высшая школа 1985.
2. Благовещенский М. В., Уткин Г. М. «Радиопередающие устройства», Москва., Радио и связь, 1979
3. Валитов Р. А. «Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах», Москва., Советское радио, 1973
4. Лебедев и приборы СВЧ. М., Высшая школа, т. I, 1970, т, II, 1972.
5. Метрология, стандартизация и измерения в технике связи: Учеб. пособие для вузов /Под ред. . – М.: Радио и связь, 2006.
6. Пасынков В. В.: «Полупроводниковые приборы», Москва, Высшая школа, 1981.
7. Соколова Ж. М. Микроволновые приборы и устройства.- Томск: Изд.-во ТМЦДО ТУСУР, 2009.-276с.
8. Специальный практикум по полупроводникам и полупроводниковым приборам / под ред. , – М.: Госэнергоиздат, 1962.
9. Уткин Г. М. «Проектирование радиопередающих устройств СВЧ», Москва., Советское радио, 1979
10. Шокли В. Теория электронных полупроводников, – М.: изд-во иностр. лит., 1953.
11. Электронные приборы СВЧ: Учеб. Пособие для вузов спец. “Электронные приборы”/ Березин В. М., Буряк В. С., Гутцайт Э. М.,
Марин В. П. –М.: Высш.шк , 1985. –296с.
12. Электронные, квантовые приборы и микроэлектроника: Учебное пособие для вузов. / Ю. Л. Бобровский, С. А. Корнилов, И.А. Кратиловидр.; Под ред. Федорова Н. Д. - М: «Радиоисвязь», 2002.-560с.

Вопрос-ответ:

Какие особенности конструкции и эксплотации у СВЧ генераторов на Диодах Ганна?

Основными особенностями конструкции и эксплотации СВЧ генераторов на Диодах Ганна являются: высокая частота работы, компактность, стабильность частоты генерации при изменении температуры и напряжения питания, низкий уровень гармоник и шума, возможность генерации коротких импульсов.

Каков принцип работы Диода Ганна в СВЧ генераторах?

Принцип работы Диода Ганна основан на явлении генерации электромагнитных волн в полупроводниковом материале при прохождении через него тока высокой частоты. Диод Ганна состоит из материала с отрицательным сопротивлением, что позволяет получать колебательные процессы и генерировать СВЧ сигналы.

Какие основные характеристики имеет Диод Ганна?

Основными характеристиками Диода Ганна являются: напряжение питания, ток пробоя, частота генерации, коэффициент усиления, мощность излучения, длительность импульса, ширина спектра, стабильность параметров при изменении внешних условий.

Как устроен СВЧ генератор с Диодом Ганна?

СВЧ генератор с Диодом Ганна имеет следующую конструкцию: источник питания, генератор СВЧ с частотой контура согласования, СВЧ цепь с диодом Ганна, нагрузочный элемент, предусилитель и выходной фильтр. Диод Ганна подключается к генераторной линии через микрополосковую мостовую систему или волноводный переход.

В каких сферах используются Диоды Ганна и СВЧ генераторы на их основе?

Диоды Ганна и СВЧ генераторы на их основе широко применяются в различных сферах, таких как: телекоммуникации, радиолокация, медицинская диагностика, научные исследования, радиоэлектроника, оборонная промышленность, промышленность полупроводников.

Какие особенности конструкции и эксплуатации СВЧ генераторов на диодах Ганна?

Основные особенности конструкции и эксплуатации СВЧ генераторов на диодах Ганна включают в себя компактность, высокую частоту генерации, низкую мощность, требовательность к стабильности питания и настройке резонатора.

Как работает диод Ганна?

Диод Ганна основан на явлении генерации колебаний в полупроводниковом приборе. При подаче напряжения на диод и наличии поглощения в резонаторе, происходит взаимодействие электромагнитного поля и электронов, что приводит к возникновению СВЧ колебаний.

Какие основные характеристики диода Ганна?

Основные характеристики диода Ганна включают в себя ВАХ (вольт-амперная характеристика), частоту генерации, чувствительность к изменению питания и мощность генерируемых колебаний.

Как устроен СВЧ генератор с диодом Ганна?

СВЧ генератор с диодом Ганна состоит из резонатора, диода Ганна, источника питания и контроллера резонансной частоты. Резонатор служит для усиления и поддержания генерируемых колебаний, диод Ганна обеспечивает генерацию СВЧ сигнала, источник питания обеспечивает питание диода и резонатора, а контроллер резонансной частоты отвечает за поддержание нужной частоты генерации.

В каких сферах применяются диоды Ганна и СВЧ генераторы на их основе?

Диоды Ганна и СВЧ генераторы на их основе применяются в различных сферах, включая радиосвязь, радары, медицинские устройства, научные исследования и промышленность.