![\"\"](\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2024\/01\/gunnplexer_mpd_c2070b_01.jpg\")
<\/a><\/p>\n\u00a0<\/strong><\/p>\n <\/p>\n Tvrtka Microwave Product Department (MPD) kao dio General Electrica (GE) vu\u010de korijene iz 1899. godine kad je osnovana tvrtka Kentucky Electric za proizvodnju elektri\u010dnih ure\u0111aja i svjetiljki, a zatim 1922. godine odvojeni odjel Kentucky Radio (Ken-Rad) u kojem su se proizvodile elektronske cijevi. Nakon 2. svjetskog rata 1945. godine tvrtku Ken-Rad je kupio General Electric (GE) i ista je postala dio odjela GE pod nazivom Microwave Product Department (MPD). Tvrtka je pro\u0161irila proizvodnju na nove tipove elektronskih cijevi te na mikrovalne oda\u0161ilja\u010de i prijemnike. Godine 1987. GE je prodao imovinu tvrtke grupi privatnih investitora koji su tvrtku preimenovali u MPD, Inc. Tvrtka MPD je do tada bila te\u017ei\u0161no orijentirana na proizvodnju elektroni\u010dkih komponenti za vojne potrebe, a od 1988. godine kre\u0107e kupovina vi\u0161e drugih tvrtki kako bi se proizvodnja pro\u0161irila i na civilni sektor. Tvrtka MPD, Inc. je danas organizirana kao ESOP tvrtka sa sedam funkcionalnih podru\u017enica u kojima se proizvode komponente i gotovi ure\u0111aji vezani uz mikrovalnu elektroniku, radio primopredajnici, alkohol testeri, te druge elektroni\u010dke komponente za vojnu i civilnu primjenu.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Gunnplexer je izvorno bio komercijalni naziv za mikrovalne sklopove tvrtke Microwave Associates tijekom 1970-tih godina. Kasnije je to postao op\u0107eniti naziv za mikrovalne primopredajnike male snage, odnosno za modul koji objedinjava jednostavni mikrovalni oscilator sa Gunn diodom (TX) i prijemni detektor sa Schottky diodom (RX), gdje su obje diode zajedno sa antenom smje\u0161tene u rezonantne \u0161upljine, odnosno valovode.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Mikrovalni oscilator (oda\u0161ilja\u010d) Gunnplexera se bazira na Gunn diodi tako\u0111er poznatoj i pod nazivom TED (Transferred Electron Device). To je vrlo specifi\u010dan poluvodi\u010d koji se sastoji samo od N-tipa poluvodi\u010dkih slojeva. Takav poluvodi\u010d provodi struju u oba smjera i ne mo\u017ee ispravljati istu kao druge diode. Karakteristika u propusnom smjeru je sli\u010dna karakteristici tunelske diode i tako\u0111er ima dva izvoda (anoda i katoda) koji se moraju ispravno polarizirati pa otuda naziv “dioda”, no s obzirom da nema ispravlja\u010dka svojstva onda se preferira naziv TED. Princip rada ovog poluvodi\u010da se temelji na “Gunnovom efektu” koji je 1962. otkrio fizi\u010dar JB Gunn, pa otud naziv Gunn ili Gunnova dioda.<\/p>\n Specifi\u010dnost strujno-naponske karakteristike Gunn diode je \u0161to u vodljivom smjeru porast napona ne prati stalno porast struje, nego postoji jedno podru\u010dje negativnog otpora gdje porast napona uzrokuje smanjenje struje. Ovo svojstvo omogu\u0107ava Gunn diodi da funkcionira kao RF poja\u010dalo kad se napaja izmjeni\u010dnim naponom ili postane nestabilna i funkcionira kao oscilator kad se dovede istosmjerni prednapon.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Najve\u0107a primjena Gunn diode je za mikrovalne oscilatore frekvencije 10 GHz i vi\u0161e. Na diodu se dovodi istosmjerni prednapon razine gdje ona ulazi u podru\u010dje negativnog otpora (Eb). Negativni diferencijalni otpor diode u tom slu\u010daju poni\u0161tava pozitivni otpor kruga optere\u0107enja, stvaraju\u0107i tako krug s nultim diferencijalnim otporom, koji \u0107e proizvesti spontane oscilacije. Frekvencija oscilacija je najvi\u0161e odre\u0111ena svojstvima (debljini) srednjeg sloja diode, no mo\u017ee se dodatno prilagoditi i stabilizirati dodavanjem rezonantne \u0161upljine (rezonatora). Dioda onda poni\u0161tava otpor gubitka rezonatora, proizvode\u0107i oscilacije na njegovoj rezonantnoj frekvenciji.<\/p>\n Frekvencija samog rezonatora se u odre\u0111enim granicama mo\u017ee ugoditi mehani\u010dki, pode\u0161avanjem veli\u010dine \u0161upljine pomo\u0107u vijka za uga\u0111anje. Na karakteristi\u010dnoj frekvenciji 10 GHz frekvencija se mehani\u010dki mo\u017ee ugoditi u opsegu do \u00b1600 MHz. Isto tako, frekvencija oscilatora se mijenja i sa promjenom napona napajanja (prednapon diode, bias) koji je obi\u010dno u granicama 6-10 V. U na\u0161em slu\u010daju bias napon (Eb) je 9,6 V. Promjenom napona biasa za Gunn oscilator na 10 GHz frekvencija se mo\u017ee ugoditi u rasponu do \u00b155 MHz. Ovo se koristi za FM modulaciju Gunn oscilatora ako se isti upotrebljava za radio komunikaciju.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Za prijemni detektor je upotrijebljena Schottky dioda D6224-B3 (Alpha Industries). Schottky diode se ovdje koriste zbog malog pada napona u vodljivom smjeru (prag vo\u0111enja), brzog vremena oporavka i niskog unutra\u0161njeg kapaciteta. U prijemnoj rezonantnoj komori sa Schottky diodom mije\u0161a se frekvencija Gunn oscilatora sa frekvencijom primljenog obijenog RF signala, a ako produkt toga nastaje me\u0111ufrekvencija (MF) koju ispravlja (demodulira) dioda.<\/p>\n Naime, ako se odaslani RF signal iz Gunn oscilatora odbija od predmeta koji je u pokretu, tada \u0107e se zbog Dopplerovog efekta reflektirani signal malo razlikovati po frekvenciji od odaslanog signala. Frekvencijski pomak izravno ovisi o brzini predmeta od kojeg se signal odbija. Ako predmet nije u pokretu, reflektirani signal \u0107e biti iste frekvencije kao i odaslani, te na izlazu iz mje\u0161a\u010da ne\u0107e biti nikakvog napona. \u0160to se predmet br\u017ee kre\u0107e, to \u0107e frekvencijski pomak biti ve\u0107i i na izlazu iz diodnog mje\u0161a\u010da\/detektora \u0107emo dobiti MF signal ve\u0107e frekvencije. Na osnovu dobivene razlike frekvencija izme\u0111u odaslanog i reflektiranog signala, odnosno na osnovu dobivene MF mo\u017eemo odrediti brzinu objekta od kojeg se odbija odaslani signal.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Gunnplexeri poput ovog na\u0161eg \u0161iroko su se koristili u raznim detektorima pokreta i mjera\u010dima brzine. To su onda ure\u0111aji poput mjera\u010da brzine vozila, radari za izbjegavanje sudara zrakoplova u zraku, detektora za automatsko otvaranje vrata, razni broja\u010di protoka, detektori vibracija, tahometri, alarmni ure\u0111aji i sli\u010dno. Na\u010delno svi ure\u0111aji koji se baziraju na detekciji ili mjerenju brzine, pomaka, pokreta ili protoka ljudi i objekata mogu se bazirati na mikrovalnim Gunnplexerima. Za na\u0161 konkretni Gunnplexer MPD C-2070B nismo na\u0161li nikakve podatke no vrlo vjerojatno je dio nekog radarskog sustava za detekciju ili mjerenje brzine. Nacrtali smo osnovni presjek istog.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>Na Gunnplexeru MPD C-2070B jasno se uo\u010davaju dvije spregnute rezonantne \u0161upljine. Manji rezonator u obliku elipti\u010dnog valjka dimenzija cca 27x24x12 mm sa pode\u0161avaju\u0107im vijcima je oscilator sa Gunn diodom, a ve\u0107i rezonator pravokutnih oblika dimenzija cca 70x50x14 mm je mje\u0161a\u010d sa detektorskom Schottky diodom i antenski valovod.<\/span><\/em><\/p>\n
\n<\/a>Na slici desno su rastavljeni prijemni i predajni rezonator. Vidi se kru\u017eni otvor od 9 mm predajnog oscilatora sa Gunn diodom preko kojeg se dio RF energije prenosi na drugu rezonantnu \u0161upljinu, odnosno na antenu. Antena istovremeno prima reflektirani RF signal sa frekvencijskim pomakom (Doppler) koji se u komori mije\u0161a sa frekvencijom oda\u0161ilja\u010dkog RF signala. Produkt mije\u0161anja je razlika frekvencija (niska MF) koja se detektira<\/em> Schottky diodom.\u00a0<\/span><\/p>\n<\/a>Struktura, simbol i strujno-naponska karakteristika Gunn diode. Gunn dioda se sastoji od tri sloja N-poluvodi\u010da od \u010dega su dva dopirana galijevim arsenidom (GaAs). Takve diode se izra\u0111uju za frekvencije do 200 GHz, a ako se koristi galij nitrid frekvencije dose\u017eu i 3 THz (teraherca). Tipi\u010dne snage oscilatora sa Gunn diodama su u rasponu od 15 mW do 1 W.\u00a0<\/span><\/em><\/p>\n<\/a>Na rezonantnoj \u0161upljini na\u0161eg Gunn oscilatora su dva vijka. Jedan bli\u017ee izlaznom otvoru (irisu) je za mehani\u010dko pode\u0161avanje rezonantne frekvencije \u0161upljine, a drugi vijak je spregnut sa samom Gunn diodom. Pomo\u0107u tog vijka se pode\u0161ava rezonancija VF prigu\u0161nice (1\/4 valne duljine) preko koje se uvodi napajanje, odnosno istosmjerni bias napon za Gunn diodu. Na zadnjoj slici se vidi Gunn dioda (bijelo) u unutra\u0161njosti rezonatora koliko smo to uspjeli fotografirati kroz otvor irisa od 9 mm. Dioda pomo\u0107u pode\u0161avaju\u0107eg vijka sa donje strane vi\u0161e ili manje ulazi u cilindri\u010dnu spregu sa podesivom VF prigu\u0161nicom. \u00a0 \u00a0 \u00a0 <\/span><\/em><\/p>\n<\/a>Gunn oscilator sa strane otvora irisa (lijevo) i rastavljena rezonantna \u0161upljina mje\u0161a\u010da sa detektorskom Schottky diodom.<\/em><\/span><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a>Schottky dioda D6224-B3 (Alpha Industries).\u00a0\u00a0 <\/span><\/em><\/p>\n