В.М. Коломин1, И.В. Филиппов2, А.А. Смирнова3, В.Н. Рыбкин4, Н.С. Карасёв5, В.А. Иовдальский6, В.П. Марин7

1–6 АО «НПП «Исток» им. Шокина» (г. Фрязино, Россия)
7 Российский технологический университет (РТУ) МИРЭА (Москва, Россия)
1 vmkolomin@istokmw.ru, 2 teh.buro208@gmail.com

Постановка проблемы. Совершенствование радиолокационных систем (РЛС), необходимость решения задач, связанных с локацией целей на малых углах над горизонтом в условиях активных помех и мешающих отражений от поверхности земли повышают требования к качеству сигналов передатчиков. Поэтому твердотельные СВЧ-генераторы с диэлектрическими резонаторами активно разрабатываются и используются в РЛС. Особый практический интерес к этому классу устройств обусловлен реализуемыми возможностями существенного улучшения стабильности частоты генерируемых сигналов и уменьшения уровня фазовых шумов.

Цель. Улучшить характеристики твердотельного СВЧ-генератора.

Результаты. В исследуемом СВЧ-генераторе использованы диэлектрические резонаторы из материала с ε~24 в системе оксидов Ba-Mg-Ta (БМТ) со сверхвысокой добротностью Q≥20 000 на F0~10 ГГц и из материала с ε~40 в системе оксидов Zr-Ti-Sn-La (ЦТО) с добротностью Q≥5 000 на F0~7 ГГц. Представлены данные сравнения значений уровня фазовых шумов, полученные расчетным и экспериментальным путем, при использовании ДР из материалов БМТ и ЦТО, а также некоторые аспекты технологии синтеза материала БМТ.

Практическая значимость. Использование диэлектрических резонаторов в генераторах СВЧ-диапазона в качестве колебательной системы (пассивного стабилизирующего элемента) позволяет не только улучшить параметры генераторов, но и реализовать некоторые схемы, которые трудно осуществить в волноводе.

Коломин В.М., Филиппов И.В., Смирнова А.А., Рыбкин В.Н., Карасёв Н.С., Иовдальский В.А., Марин В.П. Улучшение характеристик генераторов на основе диэлектрических резонаторов из материала БМТ // Наукоемкие технологии. 2024. Т. 25. № 1. С. 35−41. DOI: https://doi.org/10.18127/ j19998465-202401-04

1. Ильченко М.Е., Мелков Г.А., Мирских Г.А. Твердотельные СВЧ фильтры. Киев: Тэхника. 1972. 117 с.
2. Коломин В.М., Рыбкин В.Н., Иовдальский В.А., Соколов И.А. Диэлектрические резонаторы для изделий электронной техники СВЧ-диапазона: Учеб. пособие. М.: Курс. 2021. 150 с.
3. Каталог компании «Murata» (Япония).
4. Каталог компании «Trans-Tech» (США).
5. Каталог компании «Exxelia» (Франция).
6. Sebastian M.T. Dielectric Materials for Wireless Communication // Elsevier Science. 2008.
7. Li M. Ferroelectrics 1995–1997. P. 87–91.
8. Surendran K.P. PhD Thesis, University of Kerala. 2005.
9. Zhong-Qing T., Han-Xing L., Hong-Tao Y., Shi-Xi O., Wuhan J. University of Technology. Material Science (Ed.). 2004. V. 19. P. 17.
10. Surendran K.P., Varma M.R., Mohanan P., Sebastian M.T. In: Proceedings of the National Conference on Recent Advances in Materials Processing. 2001.
11. Leeson D.B. A Simple Model of Feedback Oscillator Noise Spectrum. Proceedings of the IEEE. 1966. V. 54. P. 329–330.