Одним из заметных достижений ННГУ последних лет явилось создание коллективом ученых, возглавляемых заведующим лабораторией полупроводниковой электроники СВЧ Научно-исследовательского физико-технического института ННГУ А. В. Корнауховым, не имеющих аналогов в мире полупроводниковых источников ЭМИ КВЧ с шумовым спектром в диапазоне частот от 26 до 170 ГГц и выше.
Генераторы шума изготовлены на новой отечественной элементной базе – шумовых диодах собственного изготовления, отличающихся принципом генерации шума. Такие диоды в совокупности с оригинальными конструкциями волноводных узлов и электрических схем обеспечивают возможность повышения мощности генерации широкополосного «белого шума» в 103 – 105 раз по сравнению с лучшими отечественными и зарубежными аналогами. Кроме того, обеспечивается более чем двойное расширение спектра генерируемого широкополосного шума в область высоких частот (до значений ~ 230 ГГц) по сравнению с налогами (40 ГГц в России и 100 ГГц в США).
|
Диапазон частот, ГГц |
Ka (26,5-40) |
Q (33-50) |
V (50-75) |
W (75-110) |
D* (110-170) |
|
Выходной волновод |
WR-28 |
WR-22 |
WR-15 |
WR-10 |
WR-6 |
|
Полоса частот |
Полоса пропускания волноводного канала |
||||
|
СПМШ, дБ (типичная/мах) |
40/80 |
40/80 |
30/60 |
30/50 |
30/50 |
|
Неравномерность СПМШ, ±дБ (типичная) |
3 |
3 |
3 |
5 |
8 |
|
КСВ, (типичный) |
1,4 |
1,4 |
1,4 |
2,5 |
3 |
|
Напряжение питания генераторной головки, В |
±(36±2) |
||||
|
Ток питания, не более, мА |
30 |
||||
*В диапазоне частот 170-230 ГГц величина СПМШ / kTo достигает 15,0 дБ, неравномерность СПМШ и КСВ не нормируется.
Широкополосные эталонные источники электромагнитных колебаний применяются для калибровки радиоизмерительной аппаратуры, поверки волноводных трактов и антенн, высокоточных измерений спектров излучения различных источников. Во многих задачах применение таких источников шума возможно без использования дополнительного усилителя КВЧ-мощности.
Генераторы «белого шума» с повышенной мощностью излучения в диапазоне частот 53-78 ГГц в последнее время все шире используются в медицине в качестве новых физиотерапевтических приборов. Специально для медико-биологических исследований, применения в медицине и биологии был разработан и серийно выпускается аппарат КВЧ-терапии "АМФИТ-0,2/10-01". Аппарат генерирует низкоинтенсивное ЭМИ КВЧ с шумовым спектром в диапазоне частот 53 -78 ГГц. Типичная интегральная (суммарная по диапазону частот) мощность ЭМИ устанавливается около 1-1,5 мкВт и при проведении специальных исследований может быть увеличена до 10 мкВт. Типичные значения спектральной плотности мощности шума (СПМШ) составляют около 40 дБ относительно kТо. Неоднородность СПМШ в диапазоне частот не превышает 3 дБ. Аппараты характеризуются высокоэффективным, неинвазивным полинозологичным воздействием и используются для лечения и профилактики широкого круга социально-значимых и особо тяжелых заболеваний (инфекционные заболевания, в том числе грипп и пневмонии; туберкулез и саркоидоз легких; сахарный диабет и его осложнения; бронхиальная астма; заболевания опорно-двигательнеого аппарата, широкий спектр хирургических заболеваний, в т.ч. раны, осложненные ГСИ, трофические язвы и пролежни, ожоги и т.д.; онкологические заболевания; радиационные и комбинированные радиационные поражения и т.д.).
На основе источников ширококополосного шума созданы экспериментальные образцы аппаратов работающих в других частотных диапазонах для проведения исследований в области медицины, биологии и биотехнологии, физики и химии.