Розрахунок параметрів синхронізуючого генератора на лавинно-пролітних діодах

Abstract

UK: У статті приведені результати роботи по конструюванню синхронізуючого генератора на лавино-пролітних діодах для систем знищення шкідників картоплі, представлено конструкцію генератора у вигляді хвилевідно-штирьової моделі, на основі еквівалентної схеми обчислено параметри хвилевода та лавинно-пролітного арсенід-галієвого діода типу 3А730А. Для виконання вимоги когерентності і стабільності амплітудно-фазових параметрів в імпульсному режимі доцільним є використання зовнішньої синхронізації імпульсних генераторів високостабільним безперервним сигналом. Як джерело вхідного сигналу в роботі запропоновано використовувати генератор на лавинно-пролітних діодах (ЛПД) із стабілізуючим високодобротним об'ємним резонатором прохідного типу. RU: В статье приведены результаты работы по конструированию синхронизирующего генератора на лавинно-пролетных диодах для систем уничтожения вредителей картофеля, представлено конструкцию генератора в виде волноводно-штыревой модели, на основе эквивалентной схемы определены параметры волновода и лавинно-пролетного арсенид-галиевого диода типа 3А730А. Для выполнения требования когерентности и стабильности амплитудно-фазовых параметров в импульсном режиме целесообразным является использование внешней синхронизации импульсных генераторов высокостабильным непрерывным сигналом. В качестве источника входного сигнала в работе предложено использовать генератор на лавинно-пролетных диодах со стабилизирующим высокодобротным объемным резонатором проходного типа. EN: This article presents the results of the development the synchronized generator based on IMPATT diodes for potato pest extermination systems. Paper presents the generator`s design in the waveguide-pin model form. Based on the equivalent diagram, the parameters of the waveguide and IMPATT arsenide-gallium diode 3A730A type are calculated. It makes sense to use external synchronization of pulsed generators with a highly stable continuous signal in order to meet the requirements of coherence and stability of amplitude-phase parameters in a pulsed mode. Also, in article were proposed to use an oscillator on IMPATT diodes as a source of input signal, with a high-quality stabilizing pass-through volume resonator. The requirements for the power source of impulse oscillations to combat with the Colorado beetles must take into account the following factors: the period of passage pulses, the duration of pulses, the frequency of filling impulses. Applying a generator with a relative instability frequency of 10-6…10-7, will allow to provide a complete (≈95%) transmission of radiation energy to the biological structure and significantly reduce synchronization time. The sources of electromagnetic radiation currently used in medicine and industry operate in the frequency range of 1 ... 80 GHz but have a high relative instability of the output frequency of 10-3 ... 10-4 and a low output power of 2 ... 5 mW, and therefore can not be used to destroy the Colorado beetle. Now days, the most powerful pulsed semiconductor sources of the microwave range are arsenide-galilean IMPATT diodes. The choice on an active element based on IMPATT diodes is determined by the fact that when it is used, the largest levels of pulsed power are realized, about 60 W in a centimeter range at Q ≥ 50...1000 and 𝝉𝒊< 0.2 ms. These power levels are higher than the Gunn diodes and about an order of magnitude higher than the most efficient HEMT transistors, pHEMT.