Частотные характеристики полосковых модулей формирования квазихаотических сигналов на основе объемных нелинейно-оптических кристаллов

Abstract

В работе проведено экспериментальное исследование частотных зависимостей коэффициентов матрицы рассеяния полосковых модулей на основе копланарной полосковой линии с частичным диэлектрическим заполнением в виде объемных нелинейно-оптических кристаллов кварца SiO2, титанил-фосфата калия KTiOPO4 (KTP), дифосфида цинка германия ZnGeP2, ниобата лития LiNbO3. Показано возникновение эффекта формирования квазихаотических колебаний в модулях, содержащих объемные кристаллы KTiOPO4, ZnGeP2, LiNbO3 при подаче на вход ЛЧМ-сигналов с быстрым переключением направления падающей волны в тракте приема-передачи векторного анализатора цепей. Введены параметры для сравнительной характеристики материалов кристаллов. Определена полная (развернутая) фаза коэффициента передачи модулей. Проведены анализ ее физического смысла и обработка полной фазы, позволившая построить алгоритм оценки частотной зависимости относительной диэлектрической проницаемости кристаллов. Исследованные модули могут выполнять функцию формирователей квазихаотических сигналов СВЧ.

In this paper the experimental study of frequency dependences of scattering matrix coefficients of strip modules based on a coplanar strip line with partial dielectric filling in the form of bulk non-linear optical crystals of quartz, potassium titanium phosphate (KTP), zinc germanium diphosphide, lithium niobate has been performed. The appearance of the effect of forming quasi-chaotic oscillations in modules containing KTiOPO4, ZnGeP2, LiNbO3 bulk crystals when LFM signals are fed at fast switching of incident wave direction in the receiving and transmitting tract of the vector network analyzer is demonstrared. Parameters of comparative characterization of crystal materials are introduced. The complete phase of the modulus transmission coefficient is determined. The analysis of its physical sense is made, followed by processing complete phase shift, which provides the possibility to develop the algorithm of estimating the frequency dependence of crystal’s relative permittivity. The studied modules may be used as formers of quasi-chaotic microwave signals.