Ограничительный диод

Ограничи́тельный дио́д, полупроводниковый диод, предназначенный для ограничения (стабилизации, выравнивания) уровня мощности СВЧ-сигнала; работа основана на изменении полного электрического сопротивления диода под действием СВЧ-колебаний. Применяется главным образом для защиты приёмников радиолокационных станций от сигналов передатчика и нерегулярных помех радиоприёму. По сравнению с СВЧ-разрядниками и ферритовыми ограничителями устройства на ограничительных диодах обладают меньшими габаритными размерами, более высоким быстродействием, не нуждаются в цепях управления и внешних магнитных полях. В ограничительных диодах используются различные диодные структуры: обычно р'⁺ – n – n'⁺ -структура, в которой толщина n-области и концентрация примеси в ней выбраны так, чтобы область пространственного заряда р'⁺ – n-перехода смыкалась с границей n – n'⁺ (т. н. эффект смыкания); р – i – n-структура, в которой между хорошо проводящими р- и n-областями кристалла полупроводника (ПП) имеется достаточно широкая базовая область с низкой проводимостью, близкой к собственной проводимости ПП (i-область); иногда применяется контакт металл – полупроводник.

При низком уровне входной СВЧ-мощности (обычно менее 10 мВт) полное электрическое сопротивление ограничительного диода определяется ёмкостью диодной структуры, активным электрическим сопротивлением между выводами, ёмкостью и индуктивностью корпуса прибора (имеет ёмкостный характер), при высоком уровне мощности (10–100 Вт) – суммой активных электрических сопротивлений высоколегированных областей диодной структуры и контактов (резистивный характер); при этом сопротивление не зависит от величины сигнала. В диапазоне мощностей от 10 мВт до 10 Вт сопротивление диодной структуры плавно изменяется, соответственно изменяются и потери пропускания защитного устройства, определяемые как отношение мощности входного сигнала к мощности сигнала на выходе. Максимальная входная мощность, определяемая допустимой мощностью рассеяния ограничительного диода, составляет составляет несколько ватт в непрерывном и несколько киловатт в импульсном режимах; время восстановления 5–100 нс.