Стр. 4 - Н.А. Ветрова - Обеспечение надежности смесителей радиосигналов на резонансно-туннельных нанодиодах
Упрощенная HTML-версия
65
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. «Естественные науки». 2012
в зависимости от времени и температуры эксплуатации изделия в ре-
зультате протекания диффузионных процессов. Модуль 2 служит для
моделирования ВАХ РТД, имеющих в своем составе полупроводни-
ковые гетеростуктуры с различным составом слоев (GaAs, AlGaAs
и др.). Модуль 3 предназначен для оценивания изменения электриче-
ских параметров смесителя в зависимости от дрейфа ВАХ РТД.
Расчет деградационных процессов в гетероструктуре РТД ре-
ализован в программном пакете DiRL, а для расчета ВАХ РТД ис-
пользовался программный продукт VARMA, для расчета выходных
электрических параметров смесителя с учетом технологических по-
грешностей – Microwave Office.
В соответствии с представленной математической моделью было
проведено численное моделирование с целью определения характе-
ристик РТС, изменение которых оказывает значительное влияние на
дрейф ВАХ РТД и, как следствие, на значения выходных электриче-
ских параметров смесителя
.
В качестве объекта моделирования был выбран типовой баланс-
ный смеситель СВЧ-диапазона (выходные электрические параметры:
потери преобразования
L
= 8,3 дБ; коэффициент 1дБ-компрессии
K
1дБ
= –14,8 дБм). РТД реализован на основе гетероструктуры «
A
»
(двухбарьерная симметричная GaAs-Al
x
Ga
1-
x
As, концентрация Si
в приэлектродных слоях 5·10
18
см
–3
, толщины AlAs- и GaAs-слоев, со-
ответственно составляют
N
b
= 5 и
N
w
=
9 монослоев, молярная доля
алюминия
x
Al
в соединении Al
x
Ga
1–
x
As
равна 1). Изменяемыми харак-
теристиками гетероструктуры являлись
N
b
,
N
w
и
x
Al
.
Полученные результаты (табл. 1) оценивались коэффициентами
чувствительности
S
L
и
S
K
1дБ
:
где
L
исх
,
L
new
– потери преобразования смесителя на РТД со структу-
рой «
A
» и на РТС с изменением ее характеристики соответственно;
K
1дБисх
,
K
1дБ
new
– коэффициент 1дБ-компрессии смесителя на РТД со
структурой «
A
» и на РТС с изменением ее характеристики соответ-
ственно; Γ
i,
исх
, Γ
i,new
(
i
= 1, 2, 3) – характеристика (
N
b
и
N
w
, или
x
Al
) струк-
туры «
A
» и РТС с изменением ее характеристики соответственно.
Установлено, что уменьшение номинальных значений
N
b
и
x
Al
при
прочих неизменных характеристиках рассмотренной РТС влечет за
собой значительное
увеличение
L
(см. табл. 1), тогда как номиналь-
ной толщины
N
w
сопровождается уменьшением номинальных значе-
ний
L
и расширением динамического диапазона (увеличением
K
1дБ
).
