Projektowanie elementów opartych na GaN i ich zastosowanie w antenach du¿ej mocy

W niniejszej pracy wykazano mo¿liwo¿¿ wykorzystania technologii azotku galu (GaN) w rekonfigurowalnych systemach RF. Diody waraktory i obwody prze¿¿czaj¿ce oparte na GaN s¿ rozpatrywane jako obiecuj¿ce rozwi¿zania do zastosowä o du¿ej mocy i wysokiej cz¿stotliwo¿ci. Pierwsza cz¿¿¿ po¿wi¿cona jest opracowaniu aktywnych urz¿dze¿ GaN. Elementy aktywne zostäy zrealizowane przy u¿yciu procesu produkcji tranzystorów HEMT GaN opracowanego przez Kanadyjsk¿ Rad¿ Badä Naukowych (NRC). W oparciu o trzy procesy technologiczne, takie jak GaN150v0 (d¿ugo¿¿ bramki 0,15 µm), GaN500v1 oraz GaN500v2 (oba o d¿ugo¿ci bramki 0,5 µm), wyprodukowano wiele diod waraktowych o ró¿nych rozmiarach, które scharakteryzowano za pomoc¿ pomiarów pr¿du stäego oraz sygnäów mäych i du¿ych o cz¿stotliwo¿ci radiowej. Nast¿pnie diody waraktory zostäy zamodelowane za pomoc¿ równä analitycznych zawieraj¿cych wspó¿czynniki empiryczne. Wyräenia te zostäy po raz pierwszy wprowadzone w odniesieniu do zale¿no¿ci od napi¿cia pojemno¿ci równowänej (CEq) oraz rezystancji szeregowej (REq) i mog¿ s¿u¿y¿ jako ogólny model opisuj¿cy nieliniowe zachowanie waraktorów opartych na GaN. W przypadku pracy w trybie mäosygnäowym wszystkie opracowane równania opisuj¿ce REq i CEq zale¿¿ wy¿¿cznie od napi¿cia polaryzacji i geometrii urz¿dzenia.