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

A. A. Arutyunyan, N. D. Malyutin, G. A. Malyutin, S. N. Podzyvalov, N. N. Yudin

Аннотация


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.

 

Арутюнян А. А., Малютин Н. Д., Малютин Г. А., Подзывалов С. Н., Юдин Н. Н. Частотные характеристики полосковых модулей формирования квазихаотических сигналов на основе объемных нелинейно- оптических кристаллов. Ural Radio Engineering Journal. 2023;7(3):227– 249. DOI: 10.15826/urej.2023.7.3.001.


Ключевые слова


нелинейно-оптические кристаллы, СВЧ, частотные характеристики, квазихаотический сигнал, формирователь, копланарная полосковая линия передачи

Полный текст:

PDF

Литература


Veselago V. G. Electrodynamics of materials with negative index of refraction. Physics–Uspekhi. 2003;46(7):764–768. DOI: 10.1070/ PU2003v046n07ABEH001614

Fisanov V. V. On the sign of the refractive index formetamaterials. Russian Physics Journal. 2021;64(8):1560–1565.

Sychev A.N., Malyutin N. D. Modern devices, antennas and reflectors with nonreciprocal properties (Review). Zhurnal Radioelektroniki — Journal of Radio Electronics 2020;(11):7. (In Russ.) DOI: https://doi.org/ 10.30898/1684-1719.2020.11.2

Loschilov A.G., Malyutin N. D., Semenov E. V., Sychev A. N., Sutorikhin V. A., Trenkal E. I., et al. Nevzaimnoye obratnoye rasseyaniye elektromagnitnykh voln: obzor metodov issledovaniya, eksperimental’naya tekhnika obnaruzheniya, obrabotka rezul’tatov izmereniy. Tomsk: V-Spectr; 2021. 156 с. (In Russ.) ISBN 978-5-91191-470-7.

Sutorikhin V.A., Malyutin N. D., Pozdnyakov V. S. Nonreciprocal backscattering of millimeter waves by lithium niobate crystals when ultrasonic vibrations are excited in them. Technical Physics Letters. 2022;48(8):50–53. DOI: 10.21883/PJTF.2022.16.53200.19034

Semchenko I.V., Kravchenko A.Yu., Samofalov A. L., Khakhomov S. A. A metamaterial based on planar spirals as a electromagnetic waves polarization converter. Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics Series. 2022;58 (1):110–119.

Dudarev A.V., Klygach D. S., Vakhitov M. G., Dudarev S. V., Dudarev N. V. A broadband metamaterial absorber constructed of square metalized segments. Chelyabinsk Physical and Mathematical Journal. 2022;7(4):480–489. DOI: 10.47475/2500-0101-2022-17407

Khakhomov S.A., Samofalov A. L., Nikityuk Y. V., Semchenko I. V., Aushev I. Y. Optimization of parameters of absorbing metamaterials based on П-shaped elements. Problems of Physics, Mathematics and Technics. 2022;3(52):56–60. (In Russ.)

Yermolov P.P., Papulovskaya N. V. Microwave and Telecommunication Technology: Future Outlook (review of the 32rd International Conference “Microwave & Telecommunication Technology”). Ural Radio Engineering Journal. 2022;4(6):462–495. (In Russ.)

Taravati S., Kishk A. A. Space-time modulation: Principles and applications. IEEE Microwave Magazine. 2020;4(21):30–56.

Zang J.W., Wang X. T., Alvarez- Melcon A., Gomez- Diaz J. S. Nonreciprocal Yagi-U da filtering antennas. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2019;18(12):2661–2665. DOI: 10.1109/ LAWP.2019.2947847.

Ramaccia D., Sounas D. L., Alu A., Bilotti F., Toscano A. Nonreciprocity in antenna radiation induced by space-time varying metamaterial cloaks. IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters. 2018;17(11):1968–1972. DOI: 10.1109/LAWP.2018.2870688.

Arutyunyan A. A., Malyutin G. A. Experimental Research of the Scattering Parameters of the Module Based on a Coplanar Strip Line Segment With a Lithium Niobate Crystal and its Possible Use. 2022 IEEE 23rd International conference of young professionals in electron devices and materials (EDM). 30 June 2022–04 July 2022. Altai, Russian Federation. 2022. Pp. 168–171. DOI: 10.1109/EDM55285.2022.9855037.

Arutyunyan A.A., Malyutin N. D., Pozdnyakov V. S., Serebrennikov L.Ya. A New Reflective-type Element for Metasurface Based on a Bulk Lithium Niobate Crystal. 2022 IEEE 23rd International conference of young profession-als in electron devices and materials (EDM). 30 June 2022–04 July 2022. Altai, Russian Federation. 2022. Pp. 157–163. DOI: 10.1109/EDM55285.2022.9855043.

Sychev A.N., Malyutin N. D., Trenkal E. I., Malyutin G. A. Special aspects in interference of in-phase and anti-phase waves with unequal phase velocities in coupled lines under pulse impact. Journal of Physics: Conference Series. 2020;1679(2). P. 22023. DOI 10.1088/1742–6596/1679/2/022023.

Poplavko Y. Electronic Materials: Principles and Applied Science. Elsevier; 2018. 707 p.

Vektornye analizatory tsepei R4M-18, R4213, R4226, R4226A. Rukovodstvo po primeneniyu [Vector circuit analysers R4M-18, R4213, R4226, R4226A. Application manual]. URL: http://download.micran.ru/diis/p4/Docs/xVNA.pdf (accessed 14.05.2023). (In Rus.).

Malyutin G. A. Moduli na osnove koplanarnoy linii dlya izmereniya SVCH parametrov ob”yemnykh elektroopticheskikh kristallov, zapolnyayushchikh verkhnyuyu poluploskost’ poloskovoy struktury. In: Proceedings of the 32nd International Conference Sevastopol, Microwave Engineering and Telecommunication Technologies. 2022;(4):125–126.

Fusco F. Microwave circuits. Analysis and computer-a ided Design. The Queen’s University of Belfast; 1990. 288 p.

Gulyaev Y.V., Belyaev R. V., Vorontsov G. M., Zalogin N. N., Kalinin V. I., Kal’yanov E.V., et al. Dynamic- chaos information technologies for data transmission, storage, and protection. Radioelectronics. Nanosystems. Information technologies. 218:10(2):279– 312. DOI: 10.17725/rensit.2018.10.279




DOI: https://doi.org/10.15826/urej.2023.7.3.001