Microunde

Generatoare de microunde

Oricare ar fi frecventa, un oscilator electromagnetic contine, în esenta, aceleasi parti componente principale:

- un element activ (tub cu vid, dioda cu rezistenta negativa, tranzistor etc.), capabil sa amplifice semnalele;

- o retea de reactie, care readuce la intrarea elementului amplificator o parte din energia semnalului de la iesire;

- un element rezonant - eventual cu frecventa de rezonanta variabila - care introduce în bucla de reactie un defazaj dependent de frecventa, astfel încât faza semnalului de reactie este cea corecta numai la o singura frecventa, care astfel devine frecventa de oscilatie a oscilatorului.

La frecventele "clasice", mai joase (sub 1 GHz), exista o mare varietate de scheme posibile de oscilator. În general toate aceste scheme folosesc drept element activ un tranzistor sau un tub electronic cu vid, dar difera între ele prin tipul de conexiune al elementului activ (BC, EC sau CC în cazul tranzistorului), precum si prin structura circuitului de reactie utilizat (priza capacitiva la oscilatoarele Colpitts, priza inductiva la oscilatoarele Hartley etc.).

Oscilatoarele de microunde ar putea avea structuri similare, dar cresterea frecventei lor de oscilatie este întotdeauna limitata. Principalele probleme specifice care apar la utilizarea elementelor active clasice la frecvente foarte înalte sunt:

- prezenta elementelor reactive parazite, în special capacitatile parazite dintre electrozii elementului activ, dar si inductantele parazite ale conexiunilor;

- timpul de tranzit al purtatorilor de sarcina, care la frecvente foarte înalte devine comparabil cu perioada semnalului, producând astfel o reducere drastica a amplificarii elementului activ.

Pentru a reduce influenta elementelor reactive parazite au fost realizate dispozitive cu constructii speciale, la care elementele reactive sunt reduse la minimum. Influenta elementelor reactive parazite poate fi diminuata si mai mult prin includerea lor direct în elementele rezonante, asa cum se întâmpla la asa-numitul "tub far" (fig.1.1).

Pentru a reduce efectul timpului de tranzit al purtatorilor de sarcina, solutia este reducerea dimensiunilor fizice ale dispozitivelor, astfel încât distantele de parcurs sa fie cât mai mici. Din acest motiv tranzistoarele de microunde au latimi ale bazelor foarte reduse, de ordinul unor fractiuni de micron. Evident, realizarea unor astfel de tranzistoare de microunde presupune o tehnologie corespunzatoare, extrem de performanta.