The measurement of the p-i-n diodes` parameters in the fin-line in the millimeter wave region
Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування.
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
The measurement of the p-i-n diodes` parameters in the fin-line in the millimeter wave region
Измерение параметров p-i-n диодов в волноводно-щелевой линии на частотах миллиметрового диапазона длин волн Вимірювання параметрів p-i-n діодів у хвилевідно-щілинній лінії на частотах міліметрового діапазону довжин хвиль |
|
| Creator |
Khokhanovska, Yu. O.
Omelianenko, M. Yu. |
|
| Description |
Introduction. It is known, that it is desirable to measure the parameters of semiconductor elements in the transmission lines, in which they are supposed to be installed. The existing methods of measuring them need for calibration procedure, connected with finding the reference plane – a laborious procedure in some cases is generally not feasible with necessary accuracy. In particular, this applies to the requirements in the fin-line which is convenient electrodynamic medium for realization of hybrid-integrated circuits (GIS) in the millimeter wave region. In this paper we propose a technique for measuring the parameters of diodes that does not require calibration. The proposed method makes it possible to find the complex conductivity of mixing, detector and p-i-n diodes (latter being open and closed) with reasonable accuracy. Description of measurement procedure. The measurement set-up contains a microwave generator, directional coupler for the reflected wave, a section of measuring fin-line with the diode to be tested and standard waveguide short. As a result of theoretical analysis it was shown, that in the case of insignificant losses in measuring section the procedure for finding the diode parameters can be reduced to measurements of distances between the positions of short, at which the maximum and minimum of reflected wave are observed. Discussion. This section contains the estimation of errors inherent to the proposed method. It was shown, that with the real losses in measuring section the errors in the determining of the diode parameters do not exceed 20% that can be considered acceptable for the development of circuits containing these diodes. As an argument, the fact, that proposed method does not require procedure for establishing the reference plane, inherent to standard methods of measuring impedance, and being the source of the main measurement errors, is put forward. Conclusion. The proposed technique allows us to quickly estimate the parameters of the diode. In this case the measurements are made in the electrodynamic system of GIS developed with these diodes that gives adequate results for its development. The measurement errors are not more than 20% and can be reduced by reducing the losses in the measuring section. В работе предложена методика, позволяющая с достаточной точностью измерить параметры p-i-n диодов в открытом и закрытом состояниях. Метод не требует установки референсной плоскости и позволяет провести измерения непосредственно в электродинамической системе проектируемой гибридно-интегральной схемы (ГИС). Предложенная методика применима также для детекторных и смесительных диодов и даёт возможность с приемлемой точностью и быстро найти характеристики, адекватные условия их работы в составе разрабатываемых устройств. Вступ. Загально відомо, що розробка інтегральної схеми, яка містить напівпровідникові елементи, вимагає виміру параметрів цих елементів у хвилевідному середовищі, що використовується. Існуючі методи вимірювання потребують процедури калібрування, що зумовлено пошуком опорної площини – трудомісткого процесу, який у деяких випадках взагалі неможливо виконати з необхідною точністю. Зокрема, це стосується вимірювань у хвилевідно-щілинній лінії, яка є зручним електродинамічним середовищем для реалізації гібридних інтегральних схем (ГІС) в діапазоні міліметрових хвиль. У цій роботі пропонується методика для вимірювання параметрів діодів, що не потребує калібрування. Запропонований метод дозволяє знайти комплексну електропровідність змішувальних детекторів та p-i-n діодів (останні у відкритому та закритому станах) з достатньою точністю. Опис процедури вимірювання. Схема вимірювань містить генератор СВЧ, спрямований відгалужувач, коротку вимірювальну секцію хвилевідно-щілинної лінії з встановленим діодом і рухомий короткозамикач в прямокутному хвилеводі. У результаті теоретичного аналізу було показано, що у випадку незначних втрат у вимірювальній секції процедура пошуку параметрів діода може бути зведена до вимірювання відстаней до поршня в положеннях, коли спостерігається максимум і мінімум відбиття хвилі. Обговорення результатів. В цьому розділі приводиться оцінка помилок, властивих запропонованій методиці. Показано, що при реальних втратах у вимірювальній секції помилки при визначенні параметрів діода не перевищують 20%, що можна вважати прийнятними для розробки схем, які містять ці діоди. Окрім того, приймаємо до уваги і той факт, що запропонований спосіб не вимагає процедури встановлення опорної площини, притаманної стандартним методам вимірювання імпедансу, що є джерелом основних помилок вимірювань. Висновок. Таким чином, в роботі була запропонована проста і ефективна з точки зору використання методика вимірювання основних параметрів p-i-n діода безпосередньо в електродинамічній системі ГІС. Похибки вимірювання не перевищують 20% і можуть бути зменшені шляхом зменшення втрат у вимірювальній секції.. |
|
| Publisher |
National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
|
|
| Date |
2018-12-06
|
|
| Type |
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
//radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1524
10.20535/RADAP.2018.75.5-8 |
|
| Source |
Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia; No 75 (2018); 5-8
Вестник НТУУ "КПИ". Серия Радиотехника, Радиоаппаратостроение; № 75 (2018); 5-8 Вісник НТУУ "КПІ". Серія Радіотехніка, Радіоапаратобудування; № 75 (2018); 5-8 2310-0389 2310-0397 |
|
| Language |
rus
|
|
| Relation |
//radap.kpi.ua/radiotechnique/article/view/1524/1390
|
|
| Rights |
Авторське право (c) 2018 Хохановська, Юлія Олександрівна, Омеляненко, Михайло Юрійович
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
|