Страница: 12/12
Применение основных уравнений движения электронов для одномерного случая (1), (3), (4) и режима малого сигнала, когда постоянные составляющие конвекционного тока, напряженности электрического поля и плотности заряда много больше амплитуды переменных составляющих (
), приводит к дисперсионному уравнению для постоянной распространения 
, имеющему решение в виде двух волн.
Одна из них является прямой волной, распространяющейся вдоль пленки от катода к аноду с фазовой скоростью 
, и имеет амплитуду, изменяющуюся по закону:
, (9)
где 
–время движения электронов от входа прибора. При работе в области ОДП 
и прямая волна нарастает. Вторая волна является обратной, распространяется от анода к катоду и затухает по амплитуде как 
. Коэффициент диффузии 
для GaAs составляет 
, поэтому 
и обратная волна быстро затухает. Из (9) коэффициент усиления прибора равен (дБ)
(10)
Оценка по (10) при 
и 
дает усиление порядка 0,3–3 дБ/мкм. Следует иметь в виду, что выражение (10) является, по существу, качественным. Непосредственное использование его для расчета нарастающих волн объемного заряда может привести к ошибкам из-за сильного влияния граничных условий при малой толщине пленки, так как задача должна рассматриваться как двумерная. Необходимо также учитывать диффузию электронов, ограничивающую диапазон частот, в котором возможно усиление. Расчеты подтверждают возможность получения в УБВ усиления ~0,5–1 дБ/мкм на частотах 10 и более ГГц. Подобные приборы можно использовать также в качестве управляемых фазосдвигателей и линий задержки СВЧ.
[Л]. Березин и др. Электронные приборы СВЧ. – М. Высшая школа 1985.
Реферат опубликован: 24/03/2009