微波領域內的各種二極�,包括變容二極管、階躍二極管、PIN二極�� 限幅二極�、電調變容二極管、固體噪聲二極管和雪崩二極管�� 各種微波二極管在微波電路中起低噪聲放大、功率產(chǎn)生、變頻、調制、解�、信號控制等作用�
19世紀末發(fā)�(xiàn)了點接觸二極管效應后,相繼出�(xiàn)了PIN二極�、變容二極管、肖特基二極�、隧道二極管、耿氏二極管等微波二極�。微波二極管的基片材料由�、硅�(fā)展到砷化�,使微波二極管工作頻率不斷提高,目前頻率已達300吉赫。微波二極管具有體積小和可靠性高等優(yōu)點,用于微波振蕩、放大、變�、開關、移相和調制等方��
混頻二極�
基于金屬-半導體相接觸具有非線性電導原理制成的兩端器件。這種器件早在第二次世界大�(zhàn)期間就用于雷達接收機�,是半導體領域中最早出�(xiàn)的實用性器��1965年以前,這兩種二極管均為點接觸結�,即用微米級的金屬觸絲與半導體鍺或硅接觸而產(chǎn)生高頻整流特��
檢波二極�
1965年以后出�(xiàn)性能�(yōu)越的肖特基勢壘型混頻和檢波二極管(又稱肖特基二極管),其工作頻率從幾百兆赫到 300吉赫,具有噪聲低、頻帶寬、抗燒毀性能好等特點。在整個微波頻帶內直接用二極管混頻的微波接收機的噪聲系�(shù)�4.0�70分貝� 梁式引線結構和四管堆具有多倍頻程的性能。檢波二極管的工作頻率范圍為0�40吉赫,檢波正切靈敏度為45�55分貝毫瓦�
變容二極�
基于PN結結電容隨反向偏壓變化而制成的微波半導體器�。大體可分兩大類:低噪聲參量放大器用變容管和電調諧用變容�。前者用于微波參量放大器,噪聲溫度低�30K,已廣泛用于衛(wèi)星地球站。后者主要用于頻率調諧、壓控振蕩器、電子對抗和捷變頻雷達快速調頻等。此�,變容管還可以用于移相、限幅等。在制作�,兩類器件有一定區(qū)�,參放變容管要有好的電容非線性和很高的優(yōu)值;而電調諧變容管則要嚴格控制半導體外延層的摻雜濃度分布以便獲得大的電容變化區(qū),并且應具有較高的優(yōu)��
階躍二極�
一種窄I層結構的PIN二極�,當工作狀�(tài)從正向轉到反向時,其反向恢復時間很短(可以達幾十皮秒量級�,且具有極其豐富的諧波,再加上反向非線性電容效�,可以用于倍頻、諧波發(fā)生、取�、脈沖發(fā)生等。其主要用途是高頻�(wěn)定倍頻�,結合石英晶體振蕩器可使微波源的頻率�(wěn)定度達到10-6�10-9量級,廣泛用于�(shù)字通信、雷達和�(wèi)星通信等設備中�
PIN二極�
一種變阻器�,又稱等離子體二極�。一般是由P+P-I-NN+多層半導體構�??梢愿鶕?jù)用途不同來控制I層的物理量和幾何參數(shù)進行設計。PIN二極管處于正向時,由于P層和N層分別向I層注入空穴和電子,電子和空穴� I層中形成等離子體而處于低的微波阻抗狀�(tài),當二極管處于反向時是一等效小電�,為高的微波阻抗狀�(tài)。PIN二極管可以用于微波開關� 電調衰減、移�、微波調制以及其他特殊用��
限幅二極�
利用二極管正向導通電阻很低來限制微波信號的幅度。在小功率限幅要求下,一般可選用高優(yōu)質變容管;射頻功率較大時采用PIN二極管結�。這類器件用于保護微波接收機的低噪聲放大器等方��
固體噪聲二極�
固體噪聲二極管和固體噪聲� 基于PN結反向雪崩擊穿產(chǎn)生無�(guī)則噪聲而制成的一類微波器件。它與雪崩渡越器件最主要的區(qū)別是沒有渡越區(qū)。雪崩固體噪聲二極管具有噪聲頻譜�、穩(wěn)定性好、壽命長、工作電壓低�20�30伏)等優(yōu)�。工作頻� 0�40吉赫的已有產(chǎn)�。用這種噪聲二極管制成的固體噪聲源用于微波測�、遙感輻射計、自動雷達噪聲測試等�
雪崩渡越二極�
基于PN結反向雪崩倍增和渡越產(chǎn)生射頻負阻原理制成的一種微波功率器件�1958年由美國W.T.里德提出,所以又稱里德二極管。這類二極管有各種結構:里德結�(即P+NIN+)、肖特基結構(M-N-N+)�-�-高結�(H-L-H)、雙漂移結構(DDR或P+PNN+)等。所用材料主要有硅和砷化�。除了PN結雪崩渡越二極管外,由于其工作機理的差別,還有俘獲等離子體雪崩觸�(fā)渡越時間二極管,金屬-半導�-金屬勢壘渡越二極�,隧道雪崩渡越二極管等。雪崩渡越二極管及其功率源可達到極高的工作頻�,從幾百兆赫� 300吉赫都可以獲得一定的微波功率。特別在毫米波波段,它是�(xiàn)代功率的固體器件,可連續(xù)波工作或脈沖工作。其缺點是噪聲比電子轉移器件稍高。用雪崩渡越二極管制成的雪崩振蕩器和鎖定放大器用于微波通信、雷�、戰(zhàn)術導彈�
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