Вклад сотрудников лаборатории в создание твердотельных генераторов часть 1
Суббота, 02 Март 2013 16:27

Развитие современной радиоэлектронной техники невозможно без совершенствования ее элементной базы. Основой систем радиоразведки и радиопротиводействия, радионавигации, радиолокации, радиовысотомеров, связи, метрологии, определяющие их параметры и эксплуатационные характеристики, являются приборы и устройства,  включающие в себя генераторы, усилители, преобразователи частоты, смесители и т.п., работающие в различных участках  СВЧ  диапазона  в  условиях воздействия дестабилизирующих факторов (широкий интервал температур, вибрация, удары, воздействие радиации и т.д.). Среди перечисленного многообразия приборов и устройств СВЧ особое место занимают СВЧ - генераторы малой мощности. Основные тактико - технические характеристики любой системы базируются на достижении и развитии  этого  класса  приборов радиоэлектроники. Усилители, преобразователи, смесители могут только ухудшать высокие параметры генераторов, что и выделяет их из общего ряда.

Под генераторами СВЧ малой мощности обычно понимают генераторы, мощность которых не превышает 1 Вт, которые в свою очередь разделяются на приборы с гетеродинным (Р < 100 мВт) и повышенным (Р > 100  мВт) уровнем мощности. Разнообразные, часто противоречивые требования, предъявляемые к генераторам малой мощности вызывают необходимость разработки большого числа  типов приборов с различными  комплексами параметров, необходимыми  для обеспечения работоспособности той или иной радиоэлектронной  системы. При этом от одних приборов требуется, например, обеспечение широкого диапазона электрической перестройки частоты, от других - высокой стабильности частоты во  всех условиях эксплуатации, от третих - повышения линейности частотной характеристики и т.п.

В «вакуумный» период развития электроники СВЧ среди многообразия типов маломощных СВЧ - генераторов доминирующее положение занимали пролетные и отражательные клистроны и лампы обратной волны с магнитной и электростатической фокусировкой. Отличные спектральные и шумовые характеристики и высокая температурная стабильность этих  приборов,  а также возможность работы в широком диапазоне частот позволили создать разнообразную радиоэлектронную аппаратуру, нашедшую широкое применение как в военной технике, так и в народном хозяйстве.

Однако недостатки, присущие вакуумным приборам СВЧ (относительно высокие питающие  напряжения, низкие КПД, недостаточная устойчивость к механическим воздействиям, малая долговечность) стали серьезным препятствием на пути ее дальнейшего развития.

Появление  твердотельных  СВЧ - генераторов сначала на основе туннельных диодов, ЛПД и диодов Ганна, а потом на основе биполярных и полевых  транзисторов стало решающим фактором качественного улучшения их параметров. Этому способствовало также бурное развитие и остальных элементов твердотельной базы: варакторов и pin - диодов, диэлектрических резонаторов и микроконденсаторов, совершенствование технологии микрополосковых плат и т.д. Использование твердотельной элементной базы позволило не  только резко уменьшить массу и габаритные размеры СВЧ генераторов и снизить у них питающие напряжения до 10...15 В, но и кардинально решить проблему их устойчивости к внешним механическим воздействиям, увеличить долговечность до десятков тысяч часов.