Свч-вариконд

Союз Советских Социалистических Республик.1 Х,1963 ( 856079/26-9) влено соединением заявкиГосударственный комитет ло делам изобретений н открытий СССРМП иоритет но 18.1.1965. Бюллетень2икования описания 26.П 1.1965 публико ата опу СВЧ-ВАРИК электрод, В противоп ложено углубление, н нанесен второй элект электрического матер 1 зованы монокристалль Одна из возможных трического вариконда яе,олояной грагпа поверхностьрод. В качествала могут бытьг титана стронцконструкций ппредставлена н распооторогопара- гспольия.араэлека чертеПодписная арупгга89 В радиотехнике сверхвысоких частот в качестве нелинейных конденсаторов применяются полупроводниковые диоды-варакторы. Недостатком варакторов является наличие неизбежного сопротивления растекания полу проводника, включенного последовательно с нелинейной емкостью, Это сопротивление препятствует улучшению параметров устройства СВЧ с нелинейной емкостью и ограничивает частотный диапазон применения варакторов. 10Известны тактике нелинейные конденсаторы на основе сегнетоэлектриков - вариконды, не имеющие последовательного сопротивления. Однако они не могут быть использованы в технике сверхвысоких частот, так как сегне тоэлектрики имеют большие диэлектрические потери в области СВЧ.Предлагается параэлектрический сверхвысокочастотный вариконд, конструктивно выполненный по аналогии с полупроводнико выми СВЧ-диодами, В этом вариконде в качестве диэлектрика применен параэлектрик. В отличие от варакторов этот вариконд не имеет последовательного сопротивления, а в отличие от сегнетоэлектрических варикон дов - обладает малыми диэлектрическими потерями и значительной нелинейностью. Для уменьшения начальной емкости и снижения рабочих напряжений накачки на одну грань кристалла параэлектрика нанесен плоский 50 Параэлектрическии кристалл 1 вмонтирован в стандартный патрончик СВЧ-диода на место кристалла полупроводника. Своей нижней гранью, на которую нанесен металлический электрод 2, кристалл припаян к кристаллодеряателю, ввинченному в резьбовой фланец патрончика. Верхний электрод 3 кристалла соединен контактной пружиной со вторым фланцем патрончика. Поскольку емкость ва. риконда для применений на СВЧ должна быть малой ( 1 ггф), площадь хотя бы одного из электродов кристалла должна быть также малой. Для снияенпя рабочего напряжения необходимо уменьшать расстояние между электродами, Практически это можно осуществить, нанося верхний электрод в углубление на поверхности кристалла, как показано на чертеже.В качестве параэлектрических материалов предлагается использовать сегнетоэлектрики с фазовым переходом 1 рода при температурах выше точки Кюри (в параэлектрической фа167546 оставитель В. С. Бой актор Н ехред Т, П. Курилко Корректор А, А. Березу ога каз 520,8 Тираж 500 Формат бум. 60 Х 90/8 Объем 0,21 изд. л. Цена 5 копЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССРМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 ипография, пр. Сапунова, 2 зе), аптисегетоэлектрики при температурах выше точки Кюри (в параэлектрической фазе), а также вещества, не имеющие перехода в сегнето- или. атисегнетоэлектрическую фазу и при всех температурах, являющиеся пара. электриками (типа ЯгТ 10 з, СаТ 10 з). Эти вещества не имеют дисперсии в диапазоне СВЧ и поэтому обладают малыми диэлектрическими потерями при температурах выше точки Кюри. В то же время параэлектрики ввиду сверхвысокой диэлектрической проницаемости обладают диэлектрической нелинейностью в электрических полях, Эта нелинейность в отличие от сегнетоэлектрической сохраняется до частот порядка 101 в ги, так как она связана с основным механизмом поляризации параэлектриков, который выключается лишь в области 1012 г 11. Нелинейность параэлектриков является значительной и проявляется в достаточно слабых полях при температурах, превышающих точку Кюри материала не более чем на 100 С. Чем. ближе температура параэлектрика к точке Кюри, тем больше его нелинейность, тем, выше диэлектрические потери. Поэтомупредпагаемые вариконды должны работать при температурах, превышающих точкуКю 1 и испольэуемого материала на 5 - 100 С.Для заданной рабочей температуры вариконда следует выбрать параэлектрический материал с подходящей точкой Кюри. Например, для работы в устройствах, охлаждаемых до температуры жидкого азота, подходящим материалом является титанат стронция (точка 4Кюри 37 К). При 77 К 1 д 6 титаната стронция равен 210 4 на частотах до 1 Ггц, 4 10-4 на частотах до 3 Ггц и так далее, Диэлектрическая проницаемость при этом равна 2000 и 5 уменьшается вдвое при наложении поля в30 кв/см. Критическая частота вариконда на основе ЯгТ 10 з составляет 3000 Гг 14, что на порядок выше, чем у лучших образцов варакторов на основе арсенида галлия.10 Использование параэлектрических СВЧ-варикондов в параметрических усилителях позволит повысить верхний предел усиливаемых частот и значительно снизить шумовую температуру.15Предмет изобретения1. СВЧ-вариконд, выполненный конструктивно по аналогии с полупроводниковыми диодами СВЧ, отличающийся тем, что, с целью 20 снижения потерь и повышения рабочей частоты, в качестве диэлектрического материала вариконда использован кристалл параэлектрика.2. СВЧ-вариконд по п. 1, отличающийся 25 тем, что, с целью уменьшения начальной емкости и снижения рабочих напряжений накачки, на одну грань кристалла параэлектрика нанесен плоский электрод, а в противоположной грани расположено углубление, на по верхность которого нанесен второй электрод,3. СВЧ-вариконд по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве параэлектрического материала используют монокристаллы титаната стронция.