Прямое преобразование видеоимпульса в радиоимпульс в линиях передачи на ферритах и на полупроводниковых гетероструктурах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, кандидат физико-математических наук Козырев, Александр Борисович

• Козырев, Александр Борисович
• кандидат физико-математических наук
• 2001

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Козырев, Александр Борисович

Введение

Глава 1. Нестационарные процессы при формировании структуры ударной 11 электромагнитной волны в линиях передачи с пространственной дисперсией и ферритовым заполнением. Прямое преобразование видеоимпульса в радиоимпульс.

1.1. Краткий обзор работ, посвященных изучению структуры ударных 11 электромагнитных волн в нелинейных средах с дисперсией

1.1.1. Ударные электромагнитные волны

1.1.2. Материальные уравнения для феррита.

1.1.3. Граничные условия на фронте УЭМВ.

1.1.4. Структура стационарных У ЭМВ в средах с дисперсией.

1.2. Качественное рассмотрение нестационарных процессов при формировании 21 структуры интенсивной УЭМВ в НЛП с дисперсией

1.2.1 .Бегущий источник излучения

1.2.2. Уравнение баланса потоков мощности. Требования к дисперсии.

1.3. Численное моделирование нестационарного процесса формирования УЭМВ в ЛП с 30 дисперсией на примере LC - цепочки с перекрестными связями.

1.3.1. Описание модели и методы исследования.

• Дисперсионные характеристики LC - цепочки с перекрестными 32 емкостными связями через одно звено.

• Средняя плотность энергии и потоки мощности высокочастотных волн в 33 LC - цепочке с перекрестными связями через одно звено

• Уравнения для LC - цепочки с перекрестными связями и нелинейными 34 индуктивностями

1.3.2. Обсуждение результатов численного моделирования.

• О влиянии локальной дисперсии на форму цуга генерируемых за 38 фронтом УЭМВ колебаний

• Глубина модуляции колебаний в структуре УЭМВ и энергетический

• Влияние диссипации на форму огибающей цуга генерируемых колебаний

1.4. Особенности синхронизма с обратными пространственными гармониками.

1.4.1. Качественное рассмотрение структуры УЭМВ при ее синхронизме с 58 обратной пространственной гармоникой.

1.4.2. Численное моделирование нестационарных процессов формирования 61 структуры УЭМВ при ее синхронизме с обратной пространственной гармоникой.

Глава 2. Основные требования к НЛП с ферритами при создании генераторов 63 коротких мощных радиоимпульсов. Методика расчета параметров НЛП.

2.1. Введение.

2.2. Общие требования к конструкции НЛП с ферритами необходимые для 64 эффективного преобразования видеоимпульса в радиоимпульс

2.3. Обсуждение вариантов конструкции НЛП с перекрестными емкостными связями 66 через одно звено

2.4. Расчет линейных размеров и основных параметров ЛП закрытого типа.

2.5. Пример расчета генератора радиоимпульса с пиковой мощностью 50. MW и 71 частотой заполнения 1 GHz.

2.5.1. Расчет геометрических размеров и основных параметров

2.5.2. Дисперсионные характеристики

2.5.3 Генерация радиоимпульса с частотой 1 GHz и числом осцилляций 74 порядка 10. Длина линии передачи. Высокочастотное напряжение на выходе ЛП с ферритом и ожидаемое напряжение на пятидесятиомной нагрузке после трансформации.

Глава 3. Новые нелинейные элементы на основе многослойных гетероструктур с 82 барьерами и генерация высокочастотных колебаний в нелинейных линиях передачи на их основе.

3.1. Введение: обзор основных источников излучения в диапазоне 100-300 ГГц.

3.2. Многослойные асимметричные гетероструктуры с асимметричными барьерами 89 как нелинейный элемент для генерации в диапазоне 100-300 ГГц.

3.2.1. Основные требования к нелинейным элементам на основе МГС.

3.2.2.0 гистерезисе вольт-фарадных характеристик

3.2.3. Нелинейные вольт-фарадные характеристики МГС с асимметричным 93 барьером

3.2.4. Высокочастотные потери в МГС с асимметричным барьером

3.3. Нелинейная линии передачи на основе МГС с асимметричными барьерами и 101 особенности распространения УЭМВ в ней

3.3.1. Конструкция НЛП на основе МГС с асимметричными барьерами.

3.3.2. Методика расчета основных параметров и геометрических размеров 105 НЛП

3.3.3. Распространение УЭМВ в НЛП на основе МГС с асимметричным 109 барьером.

Глава 4. Особенности генерация высокочастотных колебаний фронтом ударной 119 электромагнитной волны в связанных линиях передачи с аномальной и нормальной дисперсией

4.1. Введение

4.2. Связанные штыревая и квазикоаксиальная ЛП. Эквивалентная схема и основные 120 уравнения

4.3. Численное моделирование процессов генерации ВЧ колебаний в связанных ЛП в 127 одночастотном режиме генерации: зависимость эффективности генерации от структуры ВЧ поля и поля УЭМВ

4.4. Затухание колебаний в структуре УЭМВ в связанных ЛП в одночастотном 133 режиме генерации

4.5. Одновременный синхронизм с двумя волнами

4.5.1. Качественное рассмотрение распространения УЭМВ в нелинейной 135 ЛП

4.5.2. Численное моделирование процесса формирования структуры УЭМВ 136 в связанных ЛП с нормальной и аномальной дисперсией

4.6. Обращенный эффект Доплера в связанных ЛП с нормальной и аномальной дисперсией

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Прямое преобразование видеоимпульса в радиоимпульс в линиях передачи на ферритах и на полупроводниковых гетероструктурах»

Изучение явлений, проявляющихся при распространении волн конечной амплитуды в средах с нелинейными параметрами, составляет в настоящее время содержание многочисленных разделов механики и электродинамики сплошных сред. Исследования, проведенные в последние годы в связи со специфическими проблемами газодинамики, физики плазмы, электродинамики нелинейных сред и нелинейной оптики, показали, что качественные особенности нелинейных волновых процессов определяются, в основном, двумя характеристиками среды: нелинейностью, приводящей к образованию локальных искажений профиля волны из-за обогащения ее спектра высшими гармоническими компонентами, и дисперсией, вызывающей расплывание волны и уменьшающей взаимодействие между отдельными гармониками [1].

В широком смысле, настоящая работа также посвящена исследованию нестационарных волн, их трансформации в зависимости от . характера нелинейности и дисперсии среды. При этом основной целью (направлением) работы является выявление основных условий для эффективного преобразования видеоимпульса в радиоимпульс с квазимонохроматическим или многочастотным заполнением в различных частотных диапазонах, а также для управления спектром генерируемого сигнала в широком диапазоне частот электронным образом. Как будет показано ниже, это становится возможным при распространении ударной электромагнитной волны (УЭМВ) в нелинейных линиях передачи (НЛП) с дисперсией и нелинейностью, обладающей гистерезисными свойствами и долговременным сохранением насыщенного состояния. Механизмом генерации высокочастотных (ВЧ) колебаний (прямого преобразования видеоимпульса в радиоимпульс) служит неустойчивость фронта УЭМВ по отношению к синхронным с ней волнам.

Работа имеет познавательный интерес, поскольку, хотя возможность генерации высокочастотных колебаний в НЛП представлялась очевидной уже из первых работ по исследованию стационарной структуры УЭМВ [25,26], однако возможность прямого эффективного преобразования видеоимпульса в радиоимпульс вследствие неустойчивости крутого фронта ударной электромагнитной волны (УЭМВ) к синхронной с ним волне наибольшего периода колебаний до последнего времени не была очевидной. К тому же, переходные процессы (нестационарные УЭМВ) в НЛП и влияние на них дисперсии исследовались ранее лишь для случая систем с простым законом дисперсии (типа LC-цепочек) [29,30]. Кроме того, в работе на примере связанных линий передачи (ЛП) с нормальной и аномальной дисперсией впервые детально исследованы особенности формирования структуры УЭМВ в случае её синхронизма с обратной волной, в случае одновременного синхронизма с несколькими волнами, а также указаны условия для наблюдения обращенного эффекта Доплера в такой электродинамической системе при отражении обратной волны от убегающего фронта УЭМВ.

Помимо познавательного интереса возможность создания относительно простых генераторов коротких радиоимпульсов с одночастотным или многочастотным заполнением, обладающих широкой электронной перестройкой частоты представляется важной для локационных систем и при создании испытательных комплексов воздействия излучения на работоспособность различных электронных систем. Высокая энергетическая эффективность преобразования, большая выходная мощность, монохроматичность колебаний в радиоимпульсе, а также возможность управлять формой и частотой заполнения генерируемого радиоимпульса в широких пределах электронным образом выгодно отличают данный метод преобразования от метода генерации основанного на распаде видеоимпульса на цепочку солитонов в НЛП с функциональной нелинейностью [38-44, 65-67].

Генераторы на основе НЛП нелинейным элементом которых являются ферриты могут использоваться в электронике больших мощностей для генерации радиоимпульсов с частотой заполнения от десятков MHz до нескольких GHz и мощностью от единицы до сотен метаватт. С целью продвижения указанного механизма в область миллиметровых длин волн (100-300 GHz) в настоящей работе предложены новые нелинейные емкостные элементы на основе многослойных гетероструктур (МГС) (A/As - n-GaAs - AlfiaxxAs -nGaAs - AIAs)n■ При определенных параметрах такие структуры обладают малыми ВЧ потерями в указанном диапазоне частот, а так же сильной нелинейностью вольт-фарадных характеристик. Кроме того, вольт-фарадные характеристики обладают гистерезисом, при этом емкость в сильных электрических полях насыщается и может оставаться в насыщенном состоянии длительное по сравнению с периодом генерируемых колебаний время. НЛП на основе таких нелинейных элементов представляют собой твердотельные источники мощного излучения в указанном диапазоне частот.

Содержание работы.

Диссертация состоит из Введения, четырех глав, Приложения и Заключения.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Козырев, Александр Борисович

Заключение

Сформулируем основные результаты диссертации:

1. Проведенное качественными и численными методами исследование нестационарных процессов формирования структуры УЭМВ в НЛП с дисперсией показало, что фронт УЭМВ можно рассматривать как бегущий источник излучения, оставляющий за собой цуг бегущих за ним колебаний, длительность которого растет пропорционально пройденному им пути. Установлено, что в случае когда среда за фронтом интенсивной УЭМВ насыщается и становится линейной, то дальнейшая эволюция цуга колебаний обусловлена дисперсией и диссипацией в НЛП. Диссипация приводит к экспонециальному затуханию амплитуды колебаний по мере удаления от фронта УЭМВ, а диссипация к расплыванию пакета и увеличению длительности переходного процесса установления стационарной структуры УЭМВ. При этом дисперсионное расплывание минимально, а форма радиоимпульса при слабом затухании близка к прямоугольной, когда синхронизм соответствует минимуму групповой скорости.

Рассчитана зависимость глубины модуляции генерируемых колебаний и энергетическая эффективность возбуждения синхронной волны от различных параметров НЛП. Последняя может быть велика и достигать 60-80 %. Показана возможность электронной перестройки частоты в диапазоне ± 10%.

2. Рассмотрена возможность создания на основе НЛП с ферритами генераторов мощных радиоимпульсов в диапазоне от десятков MHz до нескольких GHz и выходной мощностью от единицы до сотен мегаватт. Приведен пример расчета основных параметров конструкции генератора радиоимпульсов (частота заполнения 1 GHz, пиковая мощность 50 MW, длительность цуга - 10 колебаний).

3. Предложены новые нелинейные емкостные элементы на основе многослойных гетероструктур (A/As - n-GaAs - Alfia^As - n'GaAs - AlAs)„ - нелинейные элементы ЛП, предназначенные для создания генераторов мощного излучения в миллиметровом диапазоне длин волн (100-300 GHz) вследствие неустойчивости фронта УЭМВ по отношению к синхронным с ней волнам.

Показано, что при определенных параметрах такие структуры обладают малыми ВЧ потерями в указанном диапазоне частот (рассмотренные структуры являются высокодобротными варакторами с величиной добротности в указанном диапазоне частот порядка 104).

Кроме того, при определенном профиле легирования ям для таких структур характерна сильная нелинейность вольт-фарадных характеристик (Cmm/Cmia > 4), при относительно небольших токах утечки через барьеры. Вольт-фарадные характеристики обладают гистерезисом, при этом емкость в сильных электрических полях насыщается и может оставаться в насыщенном состоянии длительное по сравнению с периодом генерируемых колебаний время.

Предложена конструкция полосковой ЛП на основе МГС. Разработана методика расчета основных параметров, геометрических размеров и потерь в ЛП, рассчитанных на рабочую частоту в диапазоне 100-300 GHz. Показано, что при толщине МГС 25 /да возможна генерация радиоимпульсов с частотой заполнения 200 GHz, длительностью 10 колебаний и мощностью порядка 3 kW. При этом отношение амплитуды 10-го колебания в радиоимпульсе к амплитуде 1-го колебания равно 0.75. В случае более тонких структур затухание увеличивается, а выходная мощность уменьшается (Ры ~ dl).

4. Рассмотрены электродинамические системы в классе связанных волноводов (линий передачи) с нормальной и аномальной дисперсией. Для связанных через узкую щель лестничной волноводной системы и коаксиала обосновано эквивалентное описание и исследованы дисперсионные характеристики.

Численно показано, что распределение поля обратной волны в связанных линиях передачи в основном определяет эффективность ее возбуждения фронтом УЭМВ. Она тем больше, чем сильнее поле обратной волны в линии с нормальной дисперсией (в коаксиале). Проведенное численное моделирование показало, что значение энергетической эффективности генерации обратной волны в связанных линиях передачи УЭМВ при синхронизме в минимуме групповой скорости порядка 10%, т.е. значительно ниже, чем в случае синхронизма с прямой волной или обратной пространственной гармоникой в коаксиале с сильной пространственной дисперсией.

Установлено, что поскольку в связанных линиях передачи (лестничная система -коаксиал с ферритом) основное затухание волн в диапазоне 500 - 1000 МГц связано с высокочастотными диэлектрическими потерями в намагниченном феррите, а потери из-за скин-эффекта малы, то при синхронном возбуждении УЭМВ обратной волны ее затуханием можно управлять изменением по волноводной системе распределения потока высокочастотной мощности и сделать затухание очень слабым, а соответственно, генерировать и более длинные радиоимпульсы, чем в линии передачи с перекрестными емкостными связями, когда основной поток генерируемой мощности (синхронизм с прямой или обратной гармоникой) идет в области, заполненной ферритом. Численные расчеты показали, что при возбуждении фронтом УЭМВ обратной волны связанных линий передачи (лестничная система - коаксиал с ферритом) при синхронизме вблизи минимума групповой скорости возможна генерация радиоимпульсов с эффективной длительностью в 103 периодов при частотах заполнения 500 - 1000 МГц. При этом энергетическая эффективность будет около 10%, а пиковая мощность достигать десятков МВт. Как и в случае возбуждения фронтом УЭМВ синхронных прямых волн в линиях передачи с перекрестными емкостными связями и ферритовым заполнением в данной волноводной системе сохраняется возможность широкой электронной перестройки частоты заполнения радиоимпульса.

5. На примере связанных лестничной системы и коаксиальной линии с ферритом рассмотрена возможность одновременного возбуждения фронтом УЭМВ двух синхронных волн. Показано, что при определенных параметрах волноводной системы и скорости УЭМВ в синхронизме с ней могут быть одновременно и обратная, и прямая нормальная волны системы с насыщенным ферритом. При этом, вследствие малой эффективности возбуждения низкочастотной синхронной волны в связанных линиях передачи с нормальной и аномальной дисперсией, стабилизация фронта УЭМВ происходит посредством более высокочастотных механизмов - в нашем случае посредством возбуждения высокочастотной синхронной волны. При этом при определенных параметрах связанных линий передачи имеет место ситуация, когда возбуждаемые синхронные волны имеют одинаковые групповые скорости и имеет место генерация двух радиоимпульсов, имеющих одинаковую длительность и близкую амплитуду колебаний.

6. Показано, что в связанных ЛП с нормальной дисперсией (коаксиальная ЛП) и аномальной дисперсией (штыревой замедляющей системой) групповая скорость нормальной боратной волны при определенных параметрах может быть больше фазовой скорости и становится возможным наблюдение обращенного эффекта Доплера (когда частота отраженной от убегающей границы волны больше, чем частота падающей волны). При этом фронт УЭМВ одновременно является и источником излучения синхронной обратной волны и «убегающим зеркалом», которое догоняет (после отражения от входа НЛП) обратная волна. Данный эффект может быть использован для генерации сигналов с различными частотами.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Козырев, Александр Борисович, 2001 год

1. Дж. Уизем, Линейные и нелинейные волны. М.: Мир, 1977.

2. И. Г. Катаев, Авторское свидетельство, № 118859, 1958.

3. А. В. Талонов, Г. И. Фрейдман, «Об ударных электромагнитных волнах в ферритах», ЖЭТФ, том 36, стр. 957 (1959).

4. Л.А.Островский, «О взаимодействии слабых сигналов с электромагнитными ударными волнами», Изв. ВУЗов Радиофизика, том 2, стр. 833 (1959).

5. A. Gaponov, L. Ostrovsky, G. Freidman, «Shock electromagnetic waves», XIII General Assembly URSI, London, 1960.

6. А. В. Гапонов, Г. И. Фрейдман, «К теории ударных электромагнитных волн в нелинейных средах», Изв. ВУЗов Радиофизика, том 3, стр. 79 (1960).

7. R. Landauer, «Shock waves in nonlinear transmission lines and their effect on parametric amplification», IBM J. Res. Develop., vol. 4, no. 4, pp.391-401, Oct. 1960.

8. R. Landauer, «Parametric amplification along nonlinear transmission lines», J. Appl. Phys., vol. 31, no. 3, pp. 479-484, (1960).

9. P. В. Хохлов, «К теории ударных радиоволн в нелинейных линиях», Радиотехника и электроника, том 6, № 6, стр. 917-925 (1961).

10. Т. М. Ильянова, Р. В. Хохлов, «Волновые поцессы в линиях с нелинейным сопротивлением», Радиотехника и электроника, том 8, стр. 1864-1872, (1963).

11. Г. И. Фрейдман, «Ударные электромагнитные волны в полосковом волноводе, заполненном ферритом», Изв. ВУЗов Радиофизика, том 3, стр. 276 (1960).

12. А. В. Гапонов, Л. А. Островский, Г. И. Фрейдман, «Ударные электромагнитные волны», Обзор. Изв. ВУЗов Радиофизика, том X, № 9-10, стр. 1376-1413 (1967).

13. И. Г. Катаев, Ударные электромагнитные волны, «Советское Радио», Москва, 1963.

14. Е. М. Gyorgy, J. Appl. Phys., vol. 28, p.1011 (1957).

15. E. M. Gyorgy, «Modified rotational model of flux reversal», J. Appl. Phys., vol. 29, p.1709 (1958).

16. А. В. Гуревич, Ферриты на сверхвысоких частотах, Физматгиз, Москва, I960.

17. С. Крупичка, Физика ферритов и родственных им магнитных окислов, «Мир», Москва, 1976.

18. JI. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Электродинамика сплошных сред, Физматгиз, М., 1959.

19. Т. L. Gilbert, «А lagrangian formulation of the gyromagnetic equation of the magnetization field», Phys. Rev., vol. 100, p. 1243 (1955).

20. E. M. Gyorgy, J. Appl. Phys., vol. 29, no 3, p. 283 (1958).

21. E. M. Gyorgy and F. B. Hageborn, J. Appl. Phys., vol. 30, no 9, p. 1368 (1958).

22. F. B. Humphrey and E. M. Gyorgy, J. Appl. Phys., vol. 30, no 6, p. 935 (1959).

23. P. Курант, К. Фридрихе, Сверхзвуковое течение и ударные волны, ИЛ, М., 1950.

24. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Механика сплошных сред, ГИТТЛ, М., 1953.

25. Г. И. Фрейдман, «О зависимости структуры ударных электромагнитных волн в двухпроводных линиях передачи от дисперсионной характеристики системы», Изв. ВУЗов Радиофизика, том VI, № 3, стр. 536-550 (1963).

26. А.М.Белянцев, А.В.Гапонов и Г.И.Фрейдман, «О структуре фронта ударных электромагнитных волн в линиях передачи с нелинейными параметрами», ЖТФ, том XXXV, вып. 4, стр. 677-689 (1965).

27. Ю.К.Богатырев, «Стационарные волны в нелинейной дискретной линии передачи», Известия ВУЗов Радиофизика, том IV, № 4, стр. 680-688 (1961).

28. Ю.К.Богатырев, «Ударные электромагнитные волны в нелинейной линии с сосредоточенными параметрами», Изв. ВУЗов Радиофизика, том V, № 6, стр. 1130-1143 (1962).

29. Ю. К. Богатырев, Л. А. Островский, «Распространение электромагнитных волн в нелинейных линиях передачи с сосредоточенными параметрами. I. Нестационарные процессы», Изв. ВУЗов Радиофизика, том VI, № 5, 973-984 (1963).

30. Ю. К. Богатырев, Л. А. Островский, «Распространение электромагнитных волн в нелинейных линиях передачи с сосредоточенными параметрами. II. Структура фронта ударных волн», Изв. ВУЗов Радиофизика, том VI, № 5, 985-991 (1963).

31. А. М. Белянцев, Ю. К. Богатырев, Л. И. Соловьева, «Формирование ударных электромагнитных волн в линиях передачи с ненасыщенным ферритом», Изв. ВУЗов -Радиофизика, том VI, № 3, 551-560 (1963).

32. А. М. Белянцев, Ю. К. Богатырев, Л. И. Соловьева, «Стационарные ударные электромагнитные волны в линиях передачи с ненасыщенным ферритом», Изв. ВУЗов -Радиофизика, том VI, № 3, 561-571 (1963).

33. JI. А. Островский, «Образование и развитие ударных электромагнитных волн в линиях передачи с ненасыщенным ферритом», ЖТФ, том 33, № 9, стр. 1080-1092 (1963).

34. А. М. Белянцев, А. В. Гапонов, Э. Я. Дауме, Г. И. Фрейдман, «Экспериментальное исследование распространения электромагнитных волн конечной амплитуды в волноводах, заполненных ферритом», ЖЭТФ, том 47, № 11, стр. 1699-1710 (1964).

35. М. Б. Виноградова, О. В. Руденко, А. П. Сухоруков, Теория волн. М.: Наука, 1990.

36. A.M. Белянцев, А.И. Дубнев, С.Л. Климин, Ю.А. Кобелев, Л.А. Островский, «Генерация радиоимпульсов ударной электромагнитной волной в линии передачи с ферритом», ЖТФ, том. 65. вып. 8, стр. 132-142 (1995).

37. Р. А. Силин, В. П. Сазонов, Замедляющие структуры, Москва, «Советское радио», 1966.

38. Н. Ikezi, S. S. Wojtowicz, R. Е. Walz, J. S. deGrassie, and D. R. Baker, «High-power soliton generation at microwave frequencies», J. Appl. Phys. vol. 64, no 6, pp. 3277-3281 (15 September 1988).

39. H. Ikezi, J. S. DeGrassie, and J. Drake, «Soliton generation at 10 MW level in the very high frequency band», Appl. Phys. Lett., vol. 58, no 9, pp. 986-987 (4 March 1991).

40. Michael V. Fazio and G. Andrew Erickson «Advanced concepts for high power RF generation using solid state materials», AIP Conference Proceedings May 7, 1999, vol. 474, issue 1, p. 279.

41. R. Hirota and K. Suzuki, «Theoretical and experimental studies of lattice solitons in nonlinear lumped networks», Proc. IEEE, vol. 61, no. 10, pp. 1483-1491 (October 1973).

42. R. Hirota, K. Suzuki, «Studies on lattice solitons by using electrical networks», J. Phys. Soc. Japan, vol. 28, pp. 1366-1367 (1970).

43. S. Watanabe, «Solitons in nonlinear transmission line», J. Phys. Soc. Japan, vol. 51, no 3, pp. 1030-1036(1982).

44. T. Kuusela, J. Hietarinta, «Nonlinear electrical transmission line as a burst generator». Rev. Sci. Instrum., vol. 62, no 9 (September 1991).

45. A.M. Белянцев, А.И. Дубнев , С.Л. Климин, Ю.А. Кобелев, Л.А. Островский, «Генерация радиоимпульсов ударной электромагнитной волной в линии передачи с ферритом», ЖТФ, том. 65. вып. 8, стр. 132-142 (1995).

46. N. Seddon and Е. Thornton, «А high-voltage, short-risetime generator based on a ferrite pulse sharpener», Rev. Sci. Instrum., vol. 59, no 11, pp. 2497-2498 (1988).

47. Линии передачи сантиметровых волн, перевод с англ. под ред. Ремеза, Москва, «Советское радио», 1951.

48. А.Л.Фельдштейн, Л.Р.Ярив, В.П.Смирнов, «Справочник по компонентам волноводной техники», Москва, «Советское радио» (1967).

49. Philips components data handbook (1993).

50. А.Ф. Вальтер, Л.Д. Инге, ЖТФ, том 4, стр. 1669 (1934).

51. Физические величины, Справочник, (под ред. И.С.Григорьева и Е.З.Мейлихова)

52. Ю. Пожела, В. Юцене, «Физика быстродействующих транзисторов», Вильнюс «Мокслас», 1985.

53. Савин В. Б., Кузьмина В. Г., «Электровакуумные приборы СВЧ: развитие и применение». Зарубежная радиоэлектроника, №3, стр. 57-80 (1984).

54. Н. Eisele, A. Rydberg, G. I. Haddad, «Recent advances in the performance of InP Gunn devices and GaAs TUNNETT diodes for the 100-300 GHz frequency range and above», IEEE Trans. MTT, vol. 48, no 4, pp. 626-631 (April 2000).

55. С. Зи, Физика полупроводниковых приборов, Москва, «Мир», 1984.

56. Е. Kollberg, A. Rydberg, «Quantum-barrier-varactor diodes for high-efficiency millimetre-wave multipliers», Electronics Letters, vol. 25, no 25, pp. 1696-1698 (1989).

57. A. Rydberg, H. Gronqvist, E. Kollberg, «Millimeter- and Submillimeter-Wave multipliers using quantum-barrier varactor diodes», IEEE Electron. Device Letters, vol. 11, no 9, pp. 373-375 (1990).

58. Hui Shi, W.-M. Zhang, C. W. Domier, N. C. Luhmann, Jr., L. B. Sjogren, and H. X. L. Liu, «Novel concepts for improved nonlinear transmission line performance», IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 43, no. 4, pp. 780-789, (April 1995).

59. J. R. Jones, W. L. Bishop, S. H. Jones, and G. B. Tait, «Planar Multibarrier 80/240-GHz heterostructure barrier triplers», IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques, vol. 45, no 4, pp. 512-518 (April 1997).

60. Stake, S. H. Jones, L. Dillner, S. Hollung, and E. L. Kollberg, «Heterostructure-barrier-varactor design», IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques, vol. 48, no 4, pp. 677-682 (2000).

61. L. Dillner, W. Strupinski, S. Hollung, C. Mann, J. Stake, M. Beardsley, E. Kollberg, «Frequency multiplier measurements on heterostructure barrier varactors on a copper substrate», IEEE Electr. Device Letters, vol. 21, no. 5, pp. 206-208 (May 2000).

62. A. C. Scott, F. Y. F. Chu, and D. W. McLaughlin, «The soliton: A new concept in applied science», Proc. IEEE, vol. 61, no 10, pp. 1443-1483 (Oct. 1973).

63. Э. Скотт, Волны в активных и нелинейных средах в приложении к электронике, Москва, «Советское радио», 1977.

64. А. М. Беляицев, J1. К. Орлов, Ю. А. Романов, В. И. Шашкин, «Параметрические и нелинейные взаимодействия волн в полупроводниковых сверхрешетках» (в сборнике Многослойные полупроводниковые структуры и сверхрешетки. Горький 1984, стр. 185199).

65. Е. Carman, К. S. Giboney, М. Case, М. Kamegawa, R. Yu, К. Abe, М. J. W. Rodwell, and J. Franklin, «28-39 GHz distributed harmonic generation on a soliton nonlinear transmission line», IEEE Microwave ans Guided Wave Lett., vol. 1, pp. 28-30 (1991).

66. M. S. Shakouri, A. Black, B. A. Auld, and D. M. Bloom, «500 GHz MMIC sampling wafer probe», Electr. Lett, vol. 29, no. 6, pp. 557-558 (18March 1993).

67. E. Carman, M. Case, M.Kamegawa, Y. Ruai, K. Giboney, and M. Rodwell, «V-band and W-band broad-band, monolithic distributed frequency multipliers», IEEE Microwave Guided Wave Lett., vol. 2, no 6, pp. 253-254 (June 1992).

68. R. A. Marsland, M. S. Shakouri, and D. M. Bloom, «Millimeter-wave generation on a nonlinear transmission line», Elect. Lett., vol. 26, no. 16, pp. 1235-1236 (1990).

69. K. S. Champlin and D. R. Sigh, «Small-signal second-harmonic generation by a nonlinear transmission line», IEEE Trans. MTT, vol. 34, no. 3, pp. 351-353 (March 1986).

70. D. Jager, «Characteristics of travelling waves along the nonlinear transmission lines for monolithic integrated circuits: a review», Int. J. Electronics, vol. 58, no 4, pp. 649-669 (1985).

71. I. V. Ryjenkova, V. K. Mezentsev, S. L. Musher, S. K. Turitsyn, R. Hulsewede, D. Jager, «Millimeter wave generation on nonlinear transmission lines», Ann. Telecommun., vol. 52, no 34, pp. 134-139(1997).

72. J. L. Moll, S. A. Hamilton, «Physical modeling of the step recovery diode for pulse and harmonic generation circuits», IEEE Proc., vol. 57, no 7, pp.1250-1259 (July 1969).

73. W. M. Grove, «Sampling for oscilloscopes and other RF systems, DC through X-band», IEEE Trans. MTT, vol. 14, no 12, Dec. 1966, pp. 629-635.

74. M.J.W.Rodwell, D.M.Bloom, and B.A.Auld, «Nonlinear transmission line for picosecond pulse compression and broadband phase modulation», Electron. Lett, vol.23, pp. 109-110 (Jan.29, 1987).

75. CJ.Madden, M.J.W.Rodwell, R.A.Marsland, Y.C.Pao, and D.M.Bloom, «Generation of 3.5 ps fall time shock-waves on a monolithic GaAs nonlinear transmission line», IEEE Electron. Device Lett., vol.9, pp.303-305 (June 1988).

76. C.J.Madden, R.A.Marsland, M.J.M.Rodwell, D.M.Bloom, Y.C.Pao, «Hyperabrupt-doped GaAs nonlinear transmission line for picosecond shock-wave generation», Appl. Phys. Lett., vol. 54, no 11, pp. 1019-1021 (13 March 1989).

77. M. J. W. Rodwell, M. Kamegawa, R. Yu, M. Case, E. Carman, and K. S. Giboney, «GaAs nonlinear transmission lines for picosecond pulse Generation and millimeter-wave sampling», IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 39, no 7, pp. 1194-1204 (July 1991).

78. W. C. Whitely, W. E. Kuntz, W. J. Anklam, «50 GHz sampler hybrid using a small shockline and an internal SRD», 1991 IEEE MTT-S International Microwave Symposium, pp. 895-898 (1991).

79. D. W. van der Weide, «Delta-doped Schottky diode nonlinear transmission line for 480-fs, 3.5-V transients», Appl. Phys. Lett., vol. 65, no. 7, pp.881-883 (15 August 1994).

80. HP54124T 50 GHz Digitizing oscilloscope, Hewlett-Packard Co., 5301 Stevens Creek Blvd., Santa Clara, CA.

81. F. Capasso, F. Beltram, R. J. Malik, J. F. Walker, «New floating-gate AlGaAs/GaAs Memory devices with graded-gap electron injector and long retention times», IEEE Electron Device Lett., vol. 9, no 8, pp. 377-379 (August 1988).

82. K. Shum, J. Zhou, W. Zhang, L. Zeng, M. C. Tamargo, «А concept for nonvolatile memories», Appl. Phys. Lett., vol. 71, no 17, pp. 2487-2489 (27 October 1997).

83. A. M. Белянцев, А. А. Игнатов, В. И. Пискарев, М. А. Синицин, В. И. Шашкин, Б. С. Явич, М. Л. Яковлев, «Новые нелинейные высокочастотные эффекты и ОДП S- типа в многослойных гетероструктурах», Письма в ЖЭТФ, том 43, вып. 7, стр. 339-341 (1986).

84. А. М. Белянцев, Ю. Ю. Романова, «S-образная ВАХ и токовые неустойчивости в многослойных полупроводниковых гетероструктурах при вертикальном транспорте». Lithuanian Journal of Physics, vol. 36, no 6, pp. 610-630 (1996).

85. A. M. Белянцев, С. Л. Климин, «Генерация высокочастотных колебаний ударной электромагнитной волной в линии передачи с нелинейной емкостью», Изв. ВУЗов «Радиофизика», том 36, № 11, стр. 1011-1022 (1993).

86. А. М. Белянцев, С. JI. Климин, Ю. Ю. Романова, «Динамическое поведение емкости асимметричной многослойной гетероструктуры», Тезисы 1-й Российской конференции по физике полупроводников. Нижний Новгород (1993).

87. J. Batey, S. L. Wright, «Energy band alignment in GaAs:(Al, Ga)As heterostructures: The dependence on alloy composition», J. Appl. Phys. vol. 59, pp. 200-209 (1986).

88. D. Landheer, H. C. Liu, M. Buchanan, and R. Stoner, «Tunneling through AlAs barriers: Г-X transfer current», Appl. Phys. Lett., vol. 54, pp. 1784-1786 (1989).

89. Y. Fu, J. Stake, L. Dillner, M. Willander, E. L. Kollberg, «AlGaAs/GaAs and InAlAs/InGaAs heterostructure barrier varactors», J. Appl. Phys., vol. 82, no 11, pp. 5568-5572 (1 December 1997).

90. J. Kolodzey, J. Laskar, Т. K. Higman, M. A. Emanuel, James J. Coleman, K. Hess, «Microwave frequency operation of the heterostructure hot-electron diode», IEEE Electron Device Letters, vol. 9, no 6, pp. 272-274 (June 1988).

91. C. Raman, J. P. Sun, W. L. Chen, G. Munns, J. East, and G. Haddad, «Superlattice barrier varactor», inProc. Third Int. Symp. Space Terahertz Tech. Symp., Ann Arbor, MI. 1992, pp. 146157.

92. A.M. Белянцев, А. В. Окомельков, «Влияние эффекта экранирования на нелинейные характеристики классических сверхрешеток», ФТП, том 18, вып. 7, стр. 1214-1219 (1984).

93. А.А.Самарский, Е.С.Николаев, «Методы решения сеточных уравнений», М., Наука, 1987.

94. D. L. Scharfetter, Н. К. Gummel, «Large-signal analysis of silicon feed diode oscillator», IEEE Trans. Elec. Dev., ED-16, no 1, p.64 (1969).

95. Физическая энциклопедия, Москва, «Советская энциклопедия», 1988.

96. W. Heinrich, Н. Hartnaget, «Wavetheoretical analysis of signal propagation on FET electrodes», Electr. Lett., vol. 19, pp. 65-67 (1983).

97. B. Bayraktaroglu, H. D. Shih, «Millimeter-wave GaAs distributed IMP ATT diodes», IEEE Trans. Electron. Device Lett, vol. 4, pp. 393-395 (1983).

98. D. Jager, J. P. Becker, «Distributed variable-capacitance microstrip lines for microwave applications», Appl. Phys. Vol. 12, pp. 203-207 (1977).

99. Y. Fukuoka, T. Itoh, «Slow-wave propagation on MIS periodic coplanar waveguide», Electron. Lett., vol. 19, pp. 37-38 (1983).

100. И. С. Ковалев, Прикладная электродинамика. Минск. «Наука и.техника», 1978.

101. X. Wang, R. J. Hwu, «Theoretical analysis and FDTD simulation of GaAs nonlinear transmission lines», IEEE Trans. MTT, vol. 47, no 7, pp.1083-1091 (1999).

102. A. M. Белянцев, А. В. Гапонов, «О волнах с комплексными постоянными распространения в связанных линиях передачи без диссипации энергиии», Изв. Вузов. Радиотехника и электроника, № 7, стр. 1188-1197 (1964).

103. JI. А. Островский, Н. С. Степанов, «Нерезонансные параметрические явления в распределенных системах», Изв. ВУЗов «Радиофизика», том XIV, № 4, стр. 488-529 (1971).

104. В. Г. Веселаго, «Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями е и /и », УФН, том 92, ВЫП. 3, стр. 517-526 (1967).

105. D. R. Smith, W. J. Padilla, D. С. Vier, S. С. Nemat-Nasser, and S. Schultz, «Composite medium with simultaneously negative permeability and permittivity», Phys. Rev. Lett., vol. 84, no 18, pp. 4184-4187 (1 May 2000).

106. J. B. Pendry, A. J. Holden, D. J. Robbins, and W. J. Stewart, «Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena», IEEE Trans. MTT, vol. 47, no 11, pp. 2075-2084 (November 1999).

107. Cross Field Microwave Devices, Vol. 1 and Vol. 2, Academic Press, New York and London, 1965.

108. Основные результаты работы изложены в следующихпубликациях:

109. A6. А.М.Белянцев, А.Б.Козырев, "Влияние локальной дисперсии на переходные процессы при генерации высокочастотного излучения ударной электромагнитной волной", ЖТФ, том 68, вып. 1 стр. 89-95 (1998).

110. Symposium on Ultrafast Phenomena in Semiconductors (10-UFPS), held in Vilnius, August/September 1998.

111. А12. A.M. Белянцев, А. Б. Козырев, «Особенности генерации высокочастотных колебаний ударной электромагнитной волной при ее синхронизме с обратной волной», ЖТФ, том 70, № 6, стр. 78-83 (2000).

112. А13. А.М.Белянцев, А.Б.Козырев, «Генерация высокочастотных колебаний фронтом ударной электромагнитной волны в связанных линиях передачи с аномальной и нормальной дисперсией», ЖТФ, том 71, вып. 7, стр. 79-82 (2001).

113. А14. А. Б. Козырев, «Об особенностях формирования структуры ударной электромагнитной волны при ее одновременном синхронизме с несколькими волнами в связанных линиях передачи с разными типами дисперсии», принята к печати в ЖТФ.