Contribution to the study of Gunn oscillators. Servo frequency and applications
Contribution à l'étude d'oscillateurs à effet Gunn. Asservissement en fréquence et applications.
Résumé
The discovery in 1963, by JB Gunn, of instabilities in electronic samples of gallium arsenide has enabled the realization of solid state oscillators in the range of centimeter and millimeter waves. These oscillators have several advantages over older generation microwave tubes, klystrons eg : easier supply, improved frequency stability, wide frequency tuning band, reduced manufacturing costs. After a review of the Gunn effect theory, this thesis presents the study of some applications of these oscillators, with particular emphasis on their frequency stability. Thus it describes an assembly for the beat frequency of two oscillators, then another for the frequency control of an oscillator tuned to the length of a waveguide. This assembly is then used for measuring permittivity of various gases introduced into the waveguide. The results are compared with previous measurements made by other means.
La découverte en 1963 par J.B. GUNN d'instabilités électroniques dans des échantillons d'arséniure de gallium a permis la réalisation d'oscillateurs solides dans la gamme des ondes centimétriques et millimétriques. Ces oscillateurs possèdent plusieurs avantages sur les anciens générateurs hyperfréquences à tubes, klystrons par exemple : alimentation simplifiée, stabilité en fréquence accrue, large bande de fréquence de fonctionnement, coûts de fabrication réduits. Après un rappel sur la théorie de l'effet Gunn, cette thèse présente l'étude de quelques applications de ces oscillateurs, mettant en particulier l'accent sur leur stabilité en fréquence. C'est ainsi qu'il est décrit un montage permettant le battement en fréquence de deux oscillateurs, puis un autre permettant l'asservissement en fréquence d'un oscillateur à une longueur de guide d'onde. Ce dernier montage est ensuite utilisé pour mesurer la permittivité de différents gaz introduits dans le guide d'onde. Les résultats obtenus sont comparés à des mesures antérieures effectuées par d'autres moyens.