Фазовращатель

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К ЬВтОРСКОММ СВИДИП-:ЛЬСтВЮ (») 434523

Союз Соввтеких

Социалистимвских

Рвслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 27.07.72 (21) 1815094/26-9 с присоединением заявки ¹ (32) Приоритет

Опубликовано 30.06.74. Бюллетень М 24

Дата опубликовани" описания 10.11.74 (51) М. Кл. H 01р 1/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (53) УДК 621.372(088.8) (72) Автор изобретения

И. H. Грошев (71) Заявитель (54) ФАЗОВРАЩАТЕЛЬ

Изобретение относится к технике СВЧ и может использоваться при создании фазированных антенных решеток миллиметрового диапазона отражательного типа, различных управляющих устройств этого диапазона, в измерительной технике.

Известны волноводные конструкции полупроводниковых фазовращателей отражательного типа сантиметрового диапазона. Например, фазовращатель с четырьмя дискретными фазовыми состояниями представляет собой закороченный с одной стороны волновод, в котором на расстоянии Хв/8 один от другого (Хв — длина волны в волноводе) установлены три р-i-п-диода. Включение какого-либо диода приводит к перенесению закоротки в место нахождения диода, таким образом электрическая длина волновода изменяется. Это приводит к изменению фазы коэффициента отражения.

В рассмотренной конструкции р-i-и-диоды работают как сосредоточенные элементы, размеры которых, соответственно, должны быть значительно меньше длины волны. Последнее обуславливает трудности при создании аналогичных фазовращателей в миллиметровом диапазоне, так как требуемые размеры диодов оказываются настолько малыми, что становятся трудно выполнимыми. Существенно падает по той же причине рабочая мощность, что исключает большинство радиолокационных применений для такой конструкции фазовращателей в миллиметровом диапазоне.

Цель изобретения — повышение частотных

5 пределов работы полупроводниковых фазовращателей отражательного типа.

Эта цель достигается тем, что фазовращатель выполняется в виде плоской полупроводниковой пластины, размеры которой срав10 нимы с длиной волны. Для управления фазовыми состояниями пластины на ней изготавливается распределенная р-l-п-структура.

Такое конструктивное решение полупроводникового фазовращателя позволяет сущест15 венно увеличить его рабочую частоту, а также рабочие мощности, с которыми он может работать.

На фиг. 1 изображен предлагаемый фазовращатель, разрез; на фиг. 2 — то же, вид

20 сверху и со стороны падающей волны.

Фазовращатель содержит плоскопараллельную полупроводниковую пластину 1 с толщиной, обеспечивающей фазу коэффициента отражения 0 в обесточенном состоянии фазо25 вращателя, контактную сетку 2, область 3 легирования одного типа проводимости, область

4 собственной проводимости полупроводника, область 5 легирования другого типа проводимости, сплошной металлический контакт 6, 30 проводники 7 сетки, ориентированные парал434523

Предмет изобретения

Фиг. 2

Составитель И. Грошев

Техред Н. Куклина

Корректор А. Васильева

Редактор М. Бычкова

Заказ 2906/13 Изд. № Г742 Тираж 760 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, гр. Сапунова, 2 лельно вектору электрического поля падающей волны. Области 3, 4 и 5 образуют распределенную р 1-и-структуру. Материал фазовращателя — высокоомный полупроводник с проводимостью, близкой к собственной, например, кремний.

Фазовращатель (фиг. 1, 2) рассчитан на два фазовых состояния: 0 и 180 . Состояние 0 получается за счет соответствующей толщины пластины 1, состояние 180 — при пропускании через р-i-п-структуру тока достаточной величины. При этом отражает передняя плоскость фазовращателя.

Для уменьшения тока инжекции при заданном модуле коэффициента отражения служат проводники 7 сетки 2. Расстояние между проводниками 7 и их ширина рассчитываются конкретно, исходя из величины допустимых потерь в обесточенном состоянии, широкополосности фазовращателя, величины заданного тока инжекции, так как эти величины зависят от параметров се|ки. От них же зависит толщина пластины 1, при которой получается фаза 0 коэффициента отражения. Без проводников 7 пластина 1 — четвертьволновой

5 толщины.

На основе описанного фазовращателя на два фазовых состояния в принципе могут быть изготовлены фазовращатели на произвольное число состояний.

Фазовращатель СВЧ, содержащий распределенную р-i-и-структуру в виде плоской по15 лупроводниковой пластины, с инжектирующими контактами, отличающийся тем, что, с целью расширения частотного диапазона, один из инжектирующих контактов выполнен в виде сетки, нанесенной на плоскость упомя20 нутой пластины, толщина которой соизмерима с длиной волны.