PL87783B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wyznacza¬ nia dynamiki zmian rezystancji mikrofalowej dio¬ dy PIN.

Znany jest (z publikacji Klamka, Parafianowiez, Niedzwiedz pt. „Mikrofalowe diody PIN i ich pa¬ rametry elektryczne" prace Instytutu Technologii Elektronowej 6-9-1973), sposób wyznaczania dy¬ namiki zmian rezystancji diody umieszczonej w ukladzie pomiarowym w postaci linii falowodowej lub wspólosiowej, polegajacy na pomiarze war¬ tosci impedancji diody w funkcji zmian pradu i napiecia polaryzujacego a nastepnie wyznacze¬ niu dynamiki diody wedlug zaleznosci okreslonej stosunkiem maksymalnej rezystancji zlacza pól¬ przewodnikowego diody do minimalnej rezystancji zlacza przy zalozeniu, ze uklad pomiarowy jest bezstratny. Przyjecie powyzszego hipotetycznego zalozenia upraszczajacego obliczenia powoduje, ze pomiar dynamiki diody jest obarczony bledem.

Natomiast uwzglednienie strat ukladu pomiaro¬ wego poprzez obliczenia parametrów schematu zastepczego ukladu na podstawie analizy zaleznosci impedancji w funkcji napiecia i pradu polaryzu¬ jacego oraz w funkcji czestotliwosci sygnalu jest bardzo czasochlonne.

Celem wynalazku jest opracowanie dokladnej i szybkiej metody wyznaczania dynamiki zmian rezystancji mikrofalowej diody PIN.

Istota wynalazku polega na pomiarze dwu war¬ tosci sprawnosci obwodu z dioda, jednej odpo- wiadajacej maksymalnemu dopuszczalnemu na¬ pieciu polaryzacji dla którego okreslone sa znana >metoda wartosci wejsciowych impedancji i rezy¬ stancji oraz drugiej wartosci sprawnosci obwodu odpowiadajacej maksymalnemu pradowi przewo- dzenia dla którego wyznaczone sa znana metoda wartosci wejsciowej impedancji i rezystancji a na¬ stepnie wyznaczeniu wartosci dynamiki zmian re¬ zystancji diody jako kwadratu modulu róznicy impedancji wejsciowej odpowiadajacej maksymal¬ nemu dopuszczalnemu napieciu polaryzujacemu diody i impedancji odpowiadajacej maksymalnemu pradowi przewodzenia, podzielonych przez iloczyn dwu sprawnosci obwodu oraz rezystancji wejs¬ ciowych odpowiadajacym tym dwom stanom po¬ laryzacji badanej diody.

Istotna zaleta rozwiazania wedlug wynalazku jest mozliwosc dokonania pomiaru zmian rezy¬ stancji dynamiki diody PIN w czasie znacznie krótszym niz przy metodach wymagajacych pra¬ cochlonnej analizy schematu calego ukladu po¬ miarowego a dokladniej niz przy metodzie zakla¬ dajacej bezstratnosc ukladu pomiarowego. W wie¬ lu przypadkach, pomiar dynamiki zmian rezystan¬ cji diody sprowadza sie do wyznaczania prosta metoda dwu wartosci sprawnosci.

Wynalazek zostal uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku przedstawiajacym sche- matycznie uklad do stosowania sposobu wyznacza- 8778387783 3 4 nla dynamiki zmian rezystancji mikrofalowej dio¬ dy PIN.

Generator G dolaczony jest do,linii pomiarowej LP, na koncu której dolaczona jest przez trans¬ formator impedancji Tr badana dioda P polary¬ zowana z regulowanego zródla pradu stalego B.

Dla ujemnego napiecia polaryzujacego o wartosci U0 rezystancja zlacza diody PIN jest maksymal¬ na Ro,max a sprawnosc ukladu pomiarowego wy¬ nosi Tioi. Dla maksymalnego dopuszczalnego dodat¬ niego pradu polaryzujacego I = Ima* rezystancja zlacza diody PIN jest minimalna: RQ, min a spraw¬ nosc ukladu pomiarowego wynosi y]o2. Wartosc r\01 oraz r\ffz wyznacza stfe za pomoca znanych metod.

Na przyklad sprawnosc odcinka linii LP o dlu- gósoi j^*od^6%nd^d^^badanej dioly P, jesli wspól¬ czynnik tlumienia fali w linii LP oznaczony przez a, a zmierzony wspólczynnik fali stojacej w linii LP jewmoMify ^zlJz e, wyraza sie wzorem: Tl= 1—2(xq1 Jesli uklad zawiera regulowane zwieracze falo¬ wodowe to sa one zródlem dodatkowych strat.

Jesli wspólczynnik fali stojacej w ramieniu zwie¬ racza falowodowego oznaczy sie przez qz, stala fa¬ zowa przez (3, to sprawnosc ukladu wskutek strat zwieracza zmniejsza sie r\z razy, gdzie vz = i —:—77 pz-Al gdzie 5W — oznacza wartosc malego zaburzenia na wejsciu ukladu pomiarowego wywo¬ lanego przez zmiane polozenia zwie¬ racza o wartosc Al.

Z ogólnych wlasnosci transformacji impedancji dla dyskutowanego, ukladu otrzymuje sie zalez¬ nosc: |ZW1 —Zw2|2 |R0max — R0min|2 ~ = 'Ho.i • "Ho.2 • Rwl—Rw2 R0max*Roimiin gdzie: Rwl oraz Zwl — rezystancja oraz impedanT cja wejsciowa odpowiadajaca maksymalnej rezy¬ stancji zlacza diody P a Rw2 oraz Zw2 — odpo¬ wiadaja minimalnej rezystancji zlacza diody P.

Poniewaz w diodach wartosc maksymalnej re¬ zystancja Romax jest znacznie wieksza od war¬ tosci minimalnej Roinin, wartosc Roimin w licz¬ niku wzoru mozna pominac. Uzyskuje -sie wówczas wzór pozwalajacy na wyznaczenie dynamiki dio¬ dy PIN: R0max ^ |ZW1 —Zw2|2 R0min Rw^Rw^rioriioa

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wyznaczania dynamiki zmian rezystan¬ cji mikrofalowej diody PIN w którym badana diode dolacza sie do mikrofalowej linii pomiaro¬ wej pobudzanej generatorem i mierzy sie war¬ tosci wejsciowej impedancji i rezystancji diody odpowiadajace maksymalnemu pradowi przewo¬ dzenia, znamienny tym, ze mierzy sie wartosci sprawnosci obwodu z dioda (P) ryu odpowiadajaca maksymalnemu dopuszczalnemu napieciu polary¬ zacji diody (P) i rfa odpowiadajaca maksymalne¬ mu pradowi przewodzenia diody (P) a nastepnie wyznacza sie wartosc dynamiki zmian rezystancji diody (P) jako kwadrat modulu róznicy impedan¬ cji wejsciowej Zwl odpowiadajacej maksymalnemu dopuszczalnemu napieciu polaryzacji diody (P) i Zw2 odpowiadajacej maksymalnemu pradowi przewodzenia diody (P) podzielonych przez ilo¬ czyn dwu sprawnosci obwodu z dioda, rjoi i r)o2 oraz rezystancji wejsciowych Rwl i Rw2 odpo¬ wiadajacych tym dwom stanom polaryzacji ba¬ danej diody (P), okreslonej wzorem IZwj —Zw2|2 Rw1-Rw2-T]orif)o2 10 15 20 25 30 35 'H87783 6 I LP 0- -a— o- 2) l i . i 7r> "1 -W— L__l l 7T 5