ISSN: 2320 - 2459
1Mouhamed Cherif Messaadia大学。科学和技术学院。阿尔及利亚Souk Ahrass材料科学研究所
2有源器件和材料实验室“,”Larbi Ben M 'Hidi大学。Oum El Bouaghie,阿尔及利亚
收到日期:23/09/2014;修订日期:13/10/2014;接受日期:17/10/2014
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本文提出了一种基于迭代法的MESFET晶体管电磁特性研究方法。这种方法是从平面电路中产生入射波和反射波之间的关系。WCIP方法是由快速模态变换算法发展而来的
WCIP;FMT;平面电路;造型;MESFET晶体管;衍射。
MESFET或GaAs FET,因为它也被称为场效应晶体管的高性能形式,主要用于高性能微波应用和半导体射频放大器。简称MESFET代表金属半导体场效应晶体管。GaAs场效应晶体管的砷化镓标准,该物质用于制造场效应晶体管或场效应晶体管。GaAs FET或MESFET与标准结FET或JFET具有许多相同的特征,尽管MESFET能够提供优越的性能,特别是在射频微波操作领域,特别是在射频放大器中使用。[1]
本文将迭代法应用于有源电路,即电路平面与电路两侧之间的连续反射。它在空间域和光谱域之间也有另一种行为。此外,根据边界条件,将不连续平面划分为单元,并用散射算子矩阵对其进行表征。[2]
该分析被应用于计算包含MESFET晶体管的矩形波导的S参数。
这就得到了下面的一组方程:
(1)
(2)
地点:
J我:电流密度。
一个我:事件风波。
B我:反射波。
Z0我:介质的特性阻抗。i = (1.2)
利用-式(1)、式(2)得到积分方程:
(3)
可以在谱域中重写为:
(4)
反射运算符Γ通过以下表达式与导纳运算符相关:
(5)
Ω各空间子域的边界和连续性条件表示为:
(6)
衍射算符Ŝ通过将边界条件应用于方程(7)[与金属、介电和源子域有关][6]
分析结构由两侧封闭的矩形波导组成。如在图2,不连续平面Ω分为单元,包括四个子域:隔离、金属、源和MESFET晶体管。电磁结构尺寸为a=b=25mm,衬底特性为epsr=4.73,厚度为1.47 mm。我们用32*32分辨率模拟这个结构。
(7.)
(7. b)
(8.)
(8. b)
电张力和电强度与导纳参数有关,经验如下:
(9)
将式(7.a)、式(7.b)、式(8.a)、式(8.b)应用于式(9),其中d=c,电场和密度可以写成如下形式:
(10)
地点:
(11)
MESFET晶体管的导纳参数由本征模型定义。MESFET的等效电路如图图3.
边界条件和连续性方程
的图形验证了子域的边界条件视图.
WCIP的收敛
不连续性特征的确定需要收敛性研究,图5结果表明,透射系数的模量收敛于(90个试验函数对300个),Zin收敛于50个函数。
频率模拟
在图7衍射算符与频率的关系,这道迹显示了共振频率f=“45 - 140 - 235 GHz”的偏移
的痕迹图7验证并确认共振频率。在此模拟之后,我们研究了盒子特性对衍射opérateur值的影响,从以下轨迹,
前面的图确定了当盒尺寸对谐振频率不重要,但介质衬底的材料和厚度改变反射系数和谐振值时,透射系数的盒特性的影响。
这种变化是由介电介质或半导体衬底的组成和原子结构造成的,然后我们回忆起,硅非常适合于MESFET结构中电磁波的衍射和传输
本文对电磁波在mesfet上的传输进行了研究,验证了WCIP方法对这类电子器件也具有很高的灵活性和效率