Реализована одномерная волноводная фотонная структура - фотонный кристалл с управляемыми частотными характеристиками. Перестройка центральной частоты окна прозрачности фотонного кристалла достигалась выбором параметров нарушения периодичности в фотонном кристалле, в то время как управление величиной пропускания на выбранной частоте - изменением напряжения на -диоде. Показана возможность реализации на основе волноводного фотонного кристалла СВЧ-устройства 3-сантиметрового диапазона длин волн с полосой пропускания 70 МГц на уровне 3 дБ и коэффициентом пропускания, регулируемым в диапазоне от -1,5 до -25 дБ при изменении напряжения прямого смещения на -диоде от 0 до 700 мВ.
Проведено компьютерное моделирование и экспериментальное исследование частотных зависимостей коэффициентов пропускания фотонных кристаллов на основе микрополосковых линий при наличии нарушения их периодичности в виде изменения геометрических размеров микрополоска и диэлектрической проницаемости подложки одного из чередующихся отрезков микрополосковой линии в диапазоне 0-20 ГГц. Получено хорошее количественное совпадение результатов расчета с экспериментом. Показана возможность использования открытых СВЧ-линий передачи - микрополосковых фотонных структур - для реализации метода измерения параметров материала образцов заданной геометрической формы и определенных размеров, выполняющих функцию неоднородности в фотонной структуре.
Исследованы электрофизические свойства композитов на основе эпоксидного клея с включениями в виде углеродных нанотрубок, частиц мелкодисперсного графита и ферритовых микрочастиц в диапазоне частот от 0,1 до 6 ГГц. Показано влияние пространственного расположения ферритовых включений в объеме композита на частотные зависимости коэффициентов пропускания микрополосковых фотонных кристаллов, содержащих образцы из композитов с ферритовыми включениями. Установлено, что величины коэффициентов пропускания и отражения в «окне» прозрачности фотонного кристалла определяются пространственным расположением упорядоченных ферритовых включений (ферритовых нитей) относительно направления вектора электрического поля электромагнитной волны и ее направления распространения в фотонном кристалле. Обнаружено, что с ростом величины индукции ориентирующего магнитного поля, действующего в процессе отверждения такого композита, наблюдается уменьшение расстояния между упорядоченно расположенными ферритовыми включениями (ферритовыми нитями).
Показана возможность определения толщины и электрофизических параметров тонких нанометровых диэлектрических и металлических пленок в слоистых структурах по спектрам отражения и прохождения взаимодействующего с ними оптического и микроволнового излучения. Приведены результаты измерений показателей преломления пленок SnO в диапазоне толщин 40 нм - 2,8 мкм и электропроводности пленок хрома, нанесенных на керамические подложки.
Умножители частоты в настоящее время получили широкое распространение в самых разных видах радиоэлектронной аппаратуры. Рассмотрена возможность создания СВЧ-умножителя частоты высокой кратности со встроенным СВЧ-ключом на n - i - p - i - n -диодах. Для выделения из спектра умноженного сигнала использован настроенный на необходимую 24-ю гармонику выходной полосно-пропускающий многозвенный фильтр, выполненный в виде последовательно расположенных встречных шпильковых резонаторов в микрополосковом исполнении. Наибольший эффект запирания достигается при включении n - i - p - i - n -диода следующим образом: одна n -область диода гальванически соединена с входным элементом микрополоскового фильтра, другая n -область - с первым шпильковым резонатором полосно-пропускающего фильтра. При одновременном включении n-i-p-i-n -диодов в первый и центральный резонаторы полосно-пропускающего фильтра суммарное относительное изменение выходного сигнала превышает 70 дБ при изменении напряжения смещения на каждом из n-i-p-i-n -диодов от 0 до 1,7 В.
Предложен метод измерений электрофизических характеристик полупроводниковых структур: удельной электропроводности n -слоя, играющего роль подложки полупроводниковой структуры; толщины и удельной электропроводности сильнолегированного эпитаксиального n -слоя. Метод основан на использовании одномерного СВЧ фотонного кристалла с нарушением периодичности, содержащего исследуемую полупроводниковую структуру. Приведены измеренные данным методом характеристики эпитаксиальных арсенид-галлиевых структур, состоящих из эпитаксиального слоя и полуизолирующей подложки.
Исследовано влияние непрерывных электромагнитных полей СВЧ-диапазона среднего уровня мощности на характеристики RC -генератора прямоугольных сигналов с многоканальной буферной схемой развязки и схемой согласования. RC -генератор выполнен на инверторах серии 74HC14 со встроенным триггером Шмидта. Показано, что увеличение мощности воздействующего электромагнитного излучения приводит к уменьшению длительности импульсов и, следовательно, к увеличению частоты выходного сигнала RC -генератора. При этом чувствительность выходного сигнала RC -генератора к воздействию СВЧ-сигнала уменьшается как с увеличением напряжения питания, так и мощности СВЧ-сигнала. Установлено, что выходные характеристики цифровых радиоэлектронных систем оказываются наиболее чувствительными к воздействию СВЧ-сигнала при использовании полупроводниковых интегральных микросхем в качестве активных элементов и при выборе режимов работы микросхем по постоянному напряжению, значительно отличающемуся от номинального.