Смесители диапазона СВЧ

Смесители частоты выполняют математическую операцию перемножения сигналов и обеспечивают перенос спектра радиосигнала из одной области частотного диапазона в другую при сохранении спектра переносимого сигнала. Широко используется в супергетеродинных приемниках для получения ПЧ, в возбудителях и гетеродинах для переноса сетки стабильных частот в более высокий диапазон, в ретрансляторах для сдвига частоты передачи относительно частоты приема и т. д. Смеситель совместно с гетеродином (генератором) входит в состав преобразователя частоты. Для преобразования частоты используются нелинейные свойства диодов или транзисторов. Выводы диодов и транзисторов обладают паразитной индуктивностью, любой p-n переход, паразитной емкостью. Рассмотрим влияние индуктивности ввода и емкости p-n перехода на частотные характеристики диода.

Эквивалентная схема диода СВЧ показана на рис. 9.11,а. Здесь переход пред­ставлен дифференциальными параметрами — сопротивлением r=du/di м барь­ерной емкостью Cj — dq/du, потери в базе диода, омических переходах и вы­водах отображены последовательным сопротивлением потерь r_s, индуктивность выводов — L_s, конструктивная емкость между выводами при отсутствии кон­такта c диодной структурой - С_case.

Из-за падения напряжения на r_s и L_s приложенное к переходу напряже­ние оказывается меньше, чем подведенное к диоду, а емкость C_case шунтиру­ет его. Эти параметры называют паразитными. Типичные значения L_s и C_case — десятые доли наногенри и пикофарады, r_s — десятые доли или едини­цы ома. У бескорпусных диодов значения C_case и L_s, меньше примерно на по­рядок, благодаря чему их эффективность выше.

Свойства диода в основном определяются параметрами электрического пе­рехода и его вольт-амперной характеристикой (ВАХ). На рис. 9.11,6 показана примерная зависимость параметров перехода r и С_j,- от напряжения смещения. В соответствии с типом диода и назначением ТТУ, в котором он применяется, используется нелинейная зависимость сопротивления перехода r от прямого смещения или барьерной емкости C_j от обратного смещения. В первом случае диод называют варистором, во втором — варикапом или варактором.

Рис. 9.11. Эквивалентная схема диода и характеристики перехода

Инерционность электрических процессов в диоде зависит от постоянной времени τ=r_sC_j, поэтому для повышения частотного предела работы в боль­шинстве СВЧ диодов используют переходы с малыми поперечными размера­ми— точечные, барьерная емкость C_jкоторых не превышает десятых долей пикофарады.

Поиск по сайту: