Введение
1 Аналитический обзор 13
1.1 Автогенераторы СВЧ. Возникновение фазового шума и его модельное описание 13
1.2 Способы снижения фазовых шумов автогенераторов СВЧ
1.2.1 Стабилизация частоты и фазы с помощью высокодобротных резонаторов 19
1.2.2 Автоматическая подстройка частоты и фазы в СВЧ-диапазоне 20
1.2.3 Синхронизация внешним сигналом 22
1.2.4 Взаимная синхронизация 23
1.2.5 Синхронизация генераторов модулирующим импульсом напряжения. 24
1.3 Об эффекте Ганна 27
1.3.1 Эффект междолинного переноса электронов 27
1.3.2 Домен сильного поля 32
1.3.3 Условие формирования домена 35
1.4 Режимы работы генераторов на основе ДГ 37
1.4.1 Схема с резистивной нагрузкой 37
1.4.2 Схема с колебательным контуром 1.5 Феноменологические модели диода Ганна 43
1.6 Выводы 44
2 Численное моделирование процессов возбуждения СВЧ-колебаний в наносекундных генераторах Ганна 46
2.1 Локально-полевая модель диода Ганна 46
2.2 Автогенератор с резистивной нагрузкой 54
2.3 Автогенератор с внешним колебательным контуром 56
2.4 Результаты численного моделирования
2.4.1 Автогенератор с резистивной нагрузкой 61
2.4.2 Автогенератор с колебательным контуром. 65
2.5 Выводы 70
3 Описание методики экспериментов 72
3.1 Устройство наносекундного генератора Ганна трехсантиметрового диапазона 72 3.2 Измерение нестабильности фазы СВЧ-колебаний наносекундных генераторов Ганна 78
3.2.1 Метод временных интервалов 79
3.2.2 Метод фазового детектора 85
3.2.3 Оценка погрешности измерения стандартного отклонения t разности фаз СВЧ-колебаний двух АДГ с использованием полупроводникового смесителя 91
3.2.4 Измерение стандартного отклонения разброса разности фаз СВЧ-колебаний двух АДГ при помощи регистрации суммарного радиосигнала 96
3.3 Методы измерения спектральных характеристик СВЧ-импульсов наносекундных генераторов Ганна 99
3.3.1 Измерение нестабильности несущей частоты АДГ с использованием волноводного полосового фильтра 99
3.3.2 Гетеродинный метод и осциллографические измерения 101
3.4 Выводы 102
4 Результаты измерения стандартного отклонения фазы СВЧ-колебаний 103
4.1 Результаты измерений стандартного отклонения t времени задержки фазы СВЧ колебаний относительно фиксированной точки на фронте модулирующего импульса 103
4.2. Результаты измерения спектральных характеристик АДГ с использованием волноводного полосового фильтра и гетеродинного метода 113
4.3 Результаты суммирования волнового поля двух наносекундных АДГ трехсантиметрового диапазона 115
4.4 Выводы 119
Заключение 120
Список литературы 122
