автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.07, диссертация на тему:Методы создания СВЧ модулей систем космической связи

На правах рукописи

Ефимов Андрей Геннадьевич

МЕТОДЫ СОЗДАНИЯ СВЧ МОДУЛЕЙ СИСТЕМ КОСМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ

Специальность 05.12.07 Антенны, СВЧ-устройства и их технологии

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва -

2009

003463430

Работа выполнена в Государственном унитарном предприятии «Научно-производственный центр «СПУРТ» (г. Москва).

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Егоров Евгений Николаевич; доктор технических наук, профессор Петров Александр Сергеевич; доктор технических наук, профессор Тишин Юрий Иванович;

Ведущая организация: ОАО «Радиотехнический институт имени академика А.Л. Минца (г. Москва)

Защита диссертации состоится «У^-7» 2009 г. в часов

на заседании диссертационного совета Д 850.012.01 ГУП НПЦ «СПУРТ» по адресу: 124460, г. Москва, Зеленоград, 1-ый Западный проезд, д.4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУП НПЦ

«СПУРТ».

Автореферат разослан « ¿г » 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., с.н.с

Петров В.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Повышение интеграции узлов радиоэлектронной аппаратуры особенно важно для бортовой аппаратуры космической связи и носимой, подвижной и стационарной наземной аппаратуры.

Федеральная целевая Программа «Национальная технологическая база на 2007 - 2011 г.г.» предусматривает разработку базовых технологий и базовых конструкций электронных компонентов и приборов для сверхвысокочастотной электроники на основе последних достижений микроэлектроники.

При помощи сложных радиоэлектронных систем решаются вопросы обеспечения жизнедеятельности и безопасности современных высокоразвитых государств, поэтому "Основы политики Российской Федерации в области развития электронной компонентной базы на период до 2010 года и дальнейшую перспективу», утвержденные Президентом Российской Федерации 11 апреля 2002 года, предусматривают концентрацию усилий и ресурсов на критических направлениях развития электронной компонентной базы, к числу которых отнесено и создание сложных функциональных блоков, в том числе СВЧ диапазона.

Вопросам актуальности микроминиатюризации аппаратуры связи и радиолокации посвящены многочисленные работы Гуськова Г.Я., Блинова Г.А., Коледова Л.А., Панасенко П.В., Реброва С.И., Сестрорецкого Б.В., Чистякова Н.И. и других.

Развитие технологии изготовления арсенид-галлиевых транзисторов с затвором Шотки (ПТШ) позволило перейти к проектированию СВЧ интегральных схем. До начала исследований в данной области существовали единичные разработки однофункциональных арсенид-галлиевых ИС низкой степени интеграции. Стояла задача выбора и обоснования базовой технологии арсенид-галлиевых ИС различного функционального назначения для использования в СВЧ модулях конкретных изделий космической связи, что накладывало особые требования к сокращению сроков разработки, обеспечению повышенной надежности, определению оптимальной сложности в сочетании с приемлемым выходом годных при изготовлении серийных образцов ИС на основе промышленных структур арсенида галлия.

На момент начала выполнения данной работы отсутствовал промышленный выпуск арсенид-галлиевых интегральных схем СВЧ диапазона, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к бортовой аппаратуре связи нового поколения. Не существовало комплексного подхода к проектированию арсенид-галлиевых интегральных схем, позволяющего реализовать всю номенклатуру функциональных схем,

требуемых для построения АФАР, на основе полупроводниковых структур арсенида галлия промышленного изготовления. Отсутствовала информация о надежностных характеристиках и радиационной стойкости таких устройств.

С появлением новых тенденций развития систем спутниковой связи возникла необходимость построения многоканальных модулей многолучевых АФАР. Существовавшие схемотехнические решения построения СВЧ модулей не позволяли реализовать разводку диаграммообразующей системы в интегральном виде. Возникла необходимость создания многофукциональных космических аппаратов, что потребовало решения проблемы электромагнитной совместимости за счет оптимального использования микрополосковых полосно-пропускающих фильтров и объемных фильтров на диэлектрических резонаторах.

Отмечается существенное повышение интеграции СВЧ узлов при использовании технологии поверхностного монтажа элементов, что позволяет выполнять разработки в сжатые сроки. Решены вопросы интеграции микрополосковых фильтров в платы из композитных материалов или за счет использования навесных микрополосковых фильтров, что при низкой добротности является решением для высокой промежуточной частоты. Для использования высокодобротных элементов, таких как диэлектрические резонаторы, необходимо было решить ряд схемотехнических, конструктивных и технологических задач.

Развитие технологий микроэлектромеханических систем (МЭМС) позволяет получать элементы с уникальными возможностями. Одним из элементов МЭМС для использования в СВЧ диапазоне является переключатель. Однако, отсутствовал общий подход к МЭМС переключателям как к СВЧ элементам, так как до последнего времени не существовало отечественной технологии получения таких элементов. Не рассматривался вопрос реализации МЭМС элементов СВЧ диапазона на основе алмазоподобных пленок (АПП).

Таким образом, научно-техническая проблема, которая решается в данной работе заключается в разработке комплексного подхода к схемотехническим, технологическим и конструкторским решениям при создании элементов и модулей СВЧ диапазона для космических систем связи.

Объектом исследования являются арсенид-галлиевые

интегральные схемы, микросборки на их основе, гибридные интегральные схемы, сложные одно- и многофункциональные модули СВЧ диапазона.

Предметом исследования являются модели, методы и алгоритмы проектирования, технология и конструкция указанных выше компонентов.

Цель и задачи работы.

Целью диссертационной работы является решение научно-технической проблемы создания СВЧ модулей высокой степени интеграции для систем космической связи нового поколения. Совокупность теоретических, научно обоснованных технических решений, конструкторско-технологических основ проектирования и реализация устройств вносит значительный вклад в развитие экономики страны и повышение ее обороноспособности.

Цель достигается путем решения следующих задач:

1. Исследование принципов проектирования арсенид-галлиевых ИС различного функционального назначения с высокой радиационной стойкостью и длительной наработкой на отказ.

2. Определение конструктивно-технологических требований к активным элементам арсенид-галлиевых ИС.

3. Построение многоканальных приемных модулей многолучевых АФАР с высокой повторяемостью параметров для серийного производства.

4. Определение критериев проектирования входных приемных трактов АФАР для работы в сложной электромагнитной обстановке.

5. Определение требований к микроэлектромеханическим элементам, изготовленных на основе аморфных алмазоподобных пленок, для использования в СВЧ диапазоне частот.

Методы исследований.

При проведении исследований в диссертационной работе использовался математический аппарат, основанный на классических методах линейной алгебры и теории цепей, методы компьютерного моделирования и проектирования и натурного эксперимента. Использовались элементы теории надежности и метод экспертных оценок.

Научная новизна.

Исследованы и реализованы принципы проектирования арсенид-галлиевых ИС различного функционального назначения в СВЧ диапазоне.

Определены и сформулированы общие и частные конструктивно-технологические ограничения на проектирование активных элементов арсенид-галлиевых ИС.

Предложена методика оценки времени потери работоспособности СВЧ арсенид-галлиевых ИС во время импульсного воздействия факторов ядерного взрыва.

Разработана концепция построения многоканальных приемных модулей многолучевых АФАР для работы в сложной электромагнитной обстановке.

Теоретически обосновано и практически подтверждена возможность использования полосно-пропускающих фильтров на диэлектрических резонаторах в конструкции СВЧ модулей с технологией поверхностного монтажа.

Определены требования к микроэлектромеханическим переключателям, изготовленным на основе алмазоподобных пленок, для применения в устройствах СВЧ диапазона.

Основные научные результаты и положения, выносимые на защиту.

Результаты разработки ряда модулей СВЧ диапазона на основе арсенид-галлиевых интегральных схем с длительной наработкой на отказ и высокой радиационной стойкостью для бортовой и наземной аппаратуры систем космической связи.

Схема унифицированного переключательного кристалла, позволяющая реализовать на его основе многоразрядный фазовращатель, фазовый модулятор, согласованный ключ и плавный аттенюатор в диапазоне частот до 5 ГГц.

Методы проектирования устройств СВЧ диапазона различного функционального назначения на основе однокаскадных усилителей в монолитном исполнении.

Схема построения многоканальных приемных модулей многолучевых АФАР на основе синфазной двухуровневой разводки, позволяющей получать в широкой полосе частот минимальный фазовый разброс каналов с минимальным взаимным влиянием каналов.

Принцип построения приемных трактов АФАР с распределенной фильтрацией с целью обеспечения помехозащищенности и реализации минимальных шумовых характеристик с основным критерием сохранения линейного режима работы входных каскадов.

Обоснование возможности применения фильтров на высокодобротных диэлектрических резонаторах в конструкции модулей с поверхностным монтажом элементов на текстолитовую подложку.

Оценка конструктивно-технологических параметров

микроэлектромеханического переключателя на основе алмазоподобных пленок для работы в СВЧ диапазоне.

Практическая значимость научных положений н выводов диссертационной работы.

1. Практическая значимость научных положений и выводов диссертационной работы заключается в разработке ряда арсенид-галлиевых ИС различного функционального назначения,

использованных в приемных и передающих модулях систем космической связи 17Р53, 17Р78, В-200, В-400.

2. Разработана концепция построения многоканальных приемных модулей многолучевых АФАР, адаптированная к серийному производству. Построение модулей с использованием данной концепции позволило реализовать бортовую приемную АФАР изделия 14Р512 с высокими техническими и массогабаритными характеристиками.

3. Использование распределенной фильтрации в приемных трактах АФАР обеспечивает высокую помехозащищенность и способность функционирования в сложной электромагнитной обстановке.

4. Использование полосно-пропускающих фильтров на диэлектрических резонаторах в сочетании с технологией поверхностного монтажа элементов позволило спроектировать ряд блоков для малогабаритных станций космической связи ППС2Г1 и ППС2Г1.01. Блоки имеют высокую технологичность, малую трудоемкость сборки и регулировки. Использование технологии поверхностного монтажа позволило в короткие сроки спроектировать, изготовить и испытать приемные конверторы Ки- и Х- диапазонов для станций приема информации с КА дистанционного зондирования Земли 11Ф664 №2 и «Метеор-ЗМ», соответственно.

5. Получены высокочастотные характеристики первых отечественных микромеханических переключателей на основе аморфных алмазоподобных пленок, что позволяет использовать их в качестве управляющих элементов интегральных схем фазовращателей и переключателей СВЧ диапазона.

Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается

-комплексностью проведенных исследований с использованием современных средств компьютерного моделирования;

-многократной экспериментальной проверкой теоретических результатов;

-обсуждениями на научно-технических конференциях, ссылками в технической литературе, а также экспертизами заявок на изобретения;

-положительными результатами использования результатов в промышленных образцах, изготовленных по типовым технологическим процессам микроэлектроники.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы в виде конструкторских и технологических документов внедрены на предприятиях НПО «Элас» г. Зеленоград, ПО «Радий» г. Москва, ПО «Тантал» г. Саратов, ГУП НПЦ «Спурт» г. Зеленоград, ОАО «Ижевский радиозавод» г. Ижевск, ОАО «Завод «Компонент» г. Зеленоград, ФГУП «НИИ Физических проблем им. Ф.В. Лукина»

г. Зеленоград.

Апробация работы.

Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на международных, всесоюзных и всероссийских научно-технических конференциях и семинарах:

- Семинар «Проблемы и перспективы производства МЭА» Зеленоград. 1983

- Семинар «Проблемы и перспективы производства МЭА» Зеленоград. 1985

-Научно-технический семинар МЭП Фрязино. 1985

- Семинар «Современная технология производства СВЧ схем». Минск. 1989

- Семинар «Проблемы и перспективы построения широкополосных усилителей мощности в системах передачи информации» Севастополь. 1990

-Всесоюзная конференция "Применение дистанционных радиофизических методов в исследованиях природной среды". Ереван. 1990

- 2-я Крымская конференция «СВЧ -техника и спутниковый прием». Севастополь. 1992

- 3-я Международная конференция «Спутниковая связь». Москва. 1998. -13-я Международная Крымская конференция «СВЧ техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо 2003)

-15-я Международная Крымская конференция «СВЧ техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо 2005) -16-я Международная Крымская конференция «СВЧ техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо 2006) Публикации.

Основные результаты диссертации изложены в 52 работах, в том числе 37 научно-технических публикациях. Из них 10 статей опубликовано в научно-технических журналах РФ из перечня ВАК Минобразования, 1 авторском свидетельстве СССР, 1 положительном решении на выдачу патента РФ, 1 заявке на изобретение и 12 научно-технических отчетах НИОКР.

Личный вклад. Все выносимые на защиту результаты и положения, составляющие основное содержание диссертационной работы разработаны и получены лично автором или при его непосредственном участии.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения, списка литературы из 190 наименований и приложений. Общий объем работы без учета приложений составляет 210 страниц, Диссертация содержит 68 рисунков и 10 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследований, сформулированы цель и задача диссертационной работы, научная новизна и практическая значимость, положения, выносимые на защиту, определяется структура и объем диссертационной работы.

В первой главе рассмотрены основные принципы построенняСВЧ модулей систем космической связи. Дана классификация модулей по выполняемым функциям и проведена оценка состояния СВЧ элементной базы. На основе анализа отечественных и зарубежных работ определены тенденции путей повышения степени интеграции СВЧ модулей бортовой и наземной аппаратуры систем космической связи. Рассмотрены основные технологии изготовления СВЧ модулей систем космической связи.

Во второй главе приведены результаты проектирования и использования в СВЧ модулях арсенид-галлиевых интегральных схем оригинальной разработки.

Наибольшее освещение в литературе получили вопросы проектирование интегральных схем малошумящих усилителей, поэтому внимание акцентировалось на эффективности применения в СВЧ модулях интегральных схем фазовращателей и усилителей мощности.

В разделе 2.1 проведен анализ работы арсенид-галлиевого ПТШ в ключевом режиме.

На основе малосигнальной модели транзистора оптимизирована ширина ПТШ в пассивном включении в зависимости от схемы включения в СВЧ тракт. Обосновано использование ПТШ в пассивном включении в качестве переключающего элемента ИС фазовращателя с последовательным включением на частотах до 4-5 ГГц и параллельным -на частотах свыше 4-5 ГГц.

Обоснована необходимость использования технологии «воздушных мостов» для формирования многосекционных полевых транзисторов с шириной затвора более 1 мм с минимальной паразитной емкостью межпересечений.

Исследована зависимость параметров СВЧ ключа от электрофизических параметров исходных структур арсенида галлия. Показано, что с повышением концентрации легирующей примеси N0 снижаются прямые потери при заданном уровне запирания. Ограничением на увеличение концентрации является напряжение пробоя цепи затвор-исток ПТШ. На основе полученных моделей ПТШ показано наибольшее влияние сопротивления омических контактов на характеристики ИС фазовращателей.

Проведена оценка эффективности введения короткозамкнутых индуктивных шлейфов в цепь исток-сток ПТШ с целью снижения

прямых потерь без существенного сужения рабочей полосы частот (Рис.1).

16 17 18 19 20 и,, дБ

Рис. 1 Решение задачи оптимизации при наличии индуктивных шлейфов 1, 3, 5 -N0= 2-1017см-3; 2, 4, 6-N0=4-10 17см-3 1,2- шлейфы отсутствуют; 3,4 - шлейф в цепи затвора;

5, 6 - шлейф в цепи стока.

Раздел 2.2 посвящен вопросам реализации СВЧ фазовращателей на основе арсенид-галлиевых интегральных схем.

Спроектированы и исследованы три типа первых отечественных фазовращателей на основе арсенид-галиевых ИС. На кристалле размером 3x3x0,4 мм3 реализован аналоговый фазовращатель трехсантиметрового диапазона с максимальным фазовым сдвигом 120 градусов. На таком же кристалле реализован 180 градусный разряд фазовращателя на переключаемых отрезках линии и на кристалле 3x2x0,4 мм3 получены разряды фазовращателя отражательного типа на дискреты 45 и 90 градусов.

Проведена оценка максимальной управляемой мощности. При номинальном значении управляющего напряжения СВЧ ключ или фазовращатель не изменяют своих характеристик до уровня мощности 150...200 мВт, При увеличении управляющего напряжения мощность может быть увеличена до уровня 1,2 Вт, ограничением на увеличение управляющего напряжения является напряжение пробоя ПТШ.

Разработан универсальный управляющий кристалл, на основе которого возможно построение согласованного СВЧ ключа, фазового

модулятора, многоразрядного фазовращателя, переключателя, плавного аттенюатора в диапазоне частот до 5 ГГц (Рис.2).

ПТШ в последовательном включении

Проведенные автором исследования послужили толчком к широкому использованию в отечественных разработках управляющих устройств арсенид-галлиевых ПТШ в пассивном включении. Дальнейшее развитие проведенные исследования получили в работах Мартыновой В.П. и Орлова О.С.

В разделе 2.3 рассмотрены особенности проектирования интегральных схем усилителей средней мощности (УСМ) с выходной мощностью до 1,0 Вт и усилителей мощности (УМ) в гибридном исполнении с выходной мощностью до 5,0 Вт. При проектировании ИС УСМ использование эквивалентной схемы транзистора дает значительную погрешность в режиме большого сигнала, поэтому был выбран метод описания ПТШ на основе его внешних характеристик как четырехполюсника, основанный на непосредственном измерении параметров в реальном режиме возбуждения, нагрузки и питания. Проектирование усилителей мощности разбивается на три крупных этапа:

-измерение входных и выходных импедансов транзисторов в заданном частотном диапазоне при требуемых входной мощности, напряжении питания и смещения ;

-синтез структур согласующих цепей и оптимизация номиналов их элементов;

-определение геометрических размеров согласующих цепей и реализация всего усилителя на кристалле.

Автором был использован метод тестовых плат для непосредственного измерения параметров ПТШ на большом сигнале. Ранее данный метод успешно применялся только для определения входных и выходных импедансов мощных корпусированных транзисторов.

Экспериментально показано, что построение УСМ по схеме с автосмещением повышает эксплутационные качества усилителя в части устойчивости к перегрузке входной мощностью, изменению фазы нагрузки и аварийному снятию нагрузки.

Указанный подход был реализован при проектировании интегральных усилителей мощности в диапазоне частот 3-5 ГГц ХА7.344.275, ХА7.344.278 и 10-13 ГГц ХА7.344.232, которые успешно применялись в составе герметичных модулей бортового радиотехнического комплекса 17Р78 и изделий СНА-21, СНА-28 наземного приемного комплекса 14Ц20. Кристалл усилителя мощности ХА7.344.278 использовался в четырехканальном передающем блоке ХА2.030.219 переносной станции спутниковой связи В-400М.

В разделе 2.4 дана оценка эффективности использования арсенид-галлиевых интегральных схем в СВЧ аппаратуре.

Показано, что разработанные ИС усилителей могут служить основой для реализации устройств различного функционального назначения. Так на основе серийной микросборки МШУ ХАЗ.469.401 был реализован регулятор комплексных амплитуд (РКА) с рабочим диапазоном частот 3,4...3,5 ГГц. В состав РКА входят два регулируемых канала с глубиной регулировки амплитуды не менее 25 дБ, диапазоном модуляции по амплитуде 10 дБ и диапазоном изменения фазы от 0 до 360°. Реализованный на основе серийных микросборок МШУ РКА использовался в опытной системе адаптации к сигнально-помеховой обстановке.

На основе интегральной схемы усилителя может быть получен генератор, посредством включения в обратную связь избирательного устройства соответствующего диапазона. При использовании высокодобротного диэлектрического резонатора реализуется высокостабильный генератор, причем генерация реализуется во всем частотном диапазоне положительного усиления системы усилитель -резонатор, что позволяет получить целое семейство генераторов, где рабочая частота определяется резонансной частотой резонатора. При включении в цепь обратной связи микрополоскового резонатора с варактором, реализуется генератор, управляемый напряжением (ГУН),

полоса перестройки зависит от глубины обратной связи и без дополнительных согласований достигает 10% от рабочей частоты, Выходная мощность генератора соответствует выходной мощности интегрального усилителя.

Проведенные исследования показали эффективность построения на основе ИС малошумящих усилителей повышающих и понижающих смесителей с положительным коэффициентом передачи.

Проведено сравнение эффективности использования однокаскадных ИС с сортировкой кристаллов по основным параметрам и многокаскадных усилителей. На основе разработанных моделей была спроектирована схема четырехкаскадного усилителя средней мощности трехсантиметрового диапазона с выходной мощностью 200 мВт на кристалле размером 2x3x0,15 мм.

На период выполнения работ в данном направлении отсутствовали типовые технические решения для проектирования кристаллов и библиотеки активных элементов. Обобщенный алгоритм

проектирования ИС представлен на рис.3. Включение в топологию кристалла тестовых элементов позволяет контролировать промежуточные статические параметры и оценивать разброс характеристик.

V

Формирование тестовых элементов

Проектирование комплекта фотошаблонов

Рис. 3 Обобщенный алгоритм проектирования СВЧ ИС

По главе 2 сделаны следующие выводы:

1. Проведен анализ работы арсенид-галлиевого ПТШ в ключевом режиме. Получены зависимости характеристик переключателя на основе арсенид-галлиевого ПТШ в пассивном включении от ширины транзистора, способа включения в СВЧ тракт и рабочей частоты для получения требуемых прямых потерь и запирания. Показана возможность достижения требуемых характеристик при использовании промышленных эпитаксиальных структур арсенида галлия.

2. Получены первые отечественные СВЧ фазовращатели на основе арсенид-галлиевых ИС трех типов.

3. Предложена схема унифицированного переключательного

кристалла, позволяющая реализовать на его основе многоразрядный

фазовращатель, фазовый модулятор, согласованный ключ и плавный аттенюатор в диапазоне частот до 5 ГГц.

4. Показана возможность построения функциональных узлов СВЧ диапазона и сложных многофункциональных устройств, таких как регулятор комплексных амплитуд, на основе однокаскадных усилителей в монолитном исполнении для повышения унификации аппаратуры.

5. Обосновано проектирование топологии кристаллов усилителей мощности на основе непосредственного измерения параметров ПТШ на большом уровне сигнала методом тестовых плат. Данный подход сокращает число итераций при проектировании и обеспечивает высокое совпадение параметров, заданных и полученных экспериментально.

6. Технико-экономический эффект от проведенных автором работ достигается за счет:

-сокращения, по сравнению с существующими, площади кристаллов ИС;

-повышения коэффициента выхода годных кристаллов за счет оптимизации структуры транзистора;

-сокращения числа итераций при проектировании топологии кристаллов;

-повышения степени унификации кристаллов арсенид-галлиевых ИС в СВЧ модулях.

В третьей главе рассмотрено влияние технологических аспектов на параметры арсенид-галлиевых интегральных схем и СВЧ модулей на их основе.

В разделе 3.1 рассмотрена базовая технология изготовления СВЧ арсенид галлиевых ИС.

Разработка всех типов интегральных схем проводилась применительно к базовой технологии НИИ Микроприборов НПО «Элас». Основными ключевыми этапами технологического маршрута являются:

-формирование активной области транзистора на основе эпитаксиальных структур арсенида галлия;

-формирование омических контактов транзистора на основе металлической системы Аи-йе-Аи;

-многостадийное формирование затвора на основе металлической структуры У-Аи-У;

-формирование защитного слоя и диэлектрика конденсаторов на основе пленки БЮ2;

-формирование второго слоя металлизации с использованием гальванического наращивания золота;

-утонение пластин и напыление металлизации обратной стороны микросхемы нихром-никель-золото.

Для объединения секций транзисторов с минимальной паразитной индуктивностью и для улучшения теплоотвода от активной зоны транзистора используется технология «воздушных мостов», где на технологические островки фоторезиста толщиной 2,2-3,5 мкм наращивается гальваническое золото.

Формирование сквозных металлизированных отверстий используется для улучшения теплоотвода от активной зоны ПТШ и безындуктивного заземления элементов СВЧ МИС. Экспериментальное сравнение мощных тестовых транзисторов, изготовленных со сквозными отверстиями и без них, показало снижение теплового сопротивления более чем в 3 раза (до 5,0-5,9 °С/Вт) и в 2 раза уменьшает его разброс. Уменьшение паразитной индуктивности в цепи истока повышает коэффициент передачи и устойчивость работы схемы, кроме того, появляется возможность заземлить элемент МИС в любом месте кристалла, а использование для заземления проволочных выводов позволяет заземлять элементы, расположенные только на краях кристалла. Проведена оценка эффективности использования сквозных металлизированных отверстий для заземления элементов кристалла арсенид-гаплиевой ИС через расчет индуктивности в зависимости от толщины подложки и диаметра отверстия (Рис.4). За основу взята формула:

Ь=Цо' Ь/(2л) [ 1п( 2/"(г + 1г> - I]

где Ь [ Гн] - индуктивность сквозного металлизированного отверстия; |д0 = 4 к- 10"7 [ Гн/м] - магнитная проницаемость свободного пространства; Ь [ м] - толщина подложки; г [ м] - радиус отверстия.

100 200 300 h, мкм

Рис. 4 - Зависимость индуктивности сквозного отверстия от толщины подложки и диаметра отверстия: 1 - 20 мкм; 2-50 мкм; 3-100 мкм; 4 - 200 мкм.

В разделе 3.2 рассмотрена технология изготовления бескорпусных и герметичных модулей на основе арсенид-галлиевых интегральных схем.

Проведен сравнительный анализ влияния на высокочастотные характеристики интегральных усилителей проволочных выводов диаметром 30 мкм и плоских проводников толщиной 20 мкм. Показана целесообразность использования плоских проводников в СВЧ тракте и заземления элементов кристалла на частотах выше 10 ГГц.

Раздел 3.3 посвящен оценке надежности и радиационной стойкости арсенид-галлиевых ИС, изготовленных по базовой технологии на основе промышленных эпитаксиальных структур арсенида галлия.

На основании разработанного 22ЦНИИ МО РФ руководящего материала «Подготовка и ведение ускоренных испытаний твердотельных СВЧ модулей на безотказность и долговечность» была проведена оценка минимальной наработки на отказ бескорпусных модулей на основе арсенид-галлиевых ИС. Проведенные испытания подтвердили время минимальной наработки на отказ интегральных усилителей средней мощности более 100 000 часов, что позволяет создавать на основе разработанных арсенид-галлиевых ИС аппаратуру для космических аппаратов со сроком активного существования более 10 лет.

Результаты расчетных значений наработок до отказа, полученных с помощью пакета программ "Prognoz" ВАЯП.00042-01, разработанного в ГУП НПЦ «СПУРТ» на основе алгоритма расчета нормированной автокорреляционной функции процесса деградации электрических параметров, показывают величину более 110 ООО часов. На основании

графо-аналитического анализа результатов измерений в качестве основной модели прогнозирования наработки до отказа выбрано уравнение линейной регрессии:

У = а хх + Ь ,

где

к к к П Е Х1 -У! -Е Х1 Е У*

а _ ¡'1_Ы_¡=1

¡=1 ¡=1

к к к к Еу.-ЕХМХ.-^У,

ь = ——*-4——

¡=1 ¡=1

х,- моменты времени измерений,

у,- значения измеренных электрических параметров в моменты х,.

При прогнозировании наработки до отказа опытных образцов ИС МШУ учитывались следующие параметры и их граничные значения: У| - коэффициент передачи (8,0 - 12) дБ;

- коэффициент шума (2,0 - 3,5) дБ; У3 - постоянный рабочий ток (8 - 15) мА.

Экспериментально проведена оценка радиационной стойкости (РС) арсенид-галлиевых ИС в рабочих режимах эксплуатации по динамическим характеристикам. При оценке работоспособности ИС У СМ использовался быстродействующий СВЧ детектор мощности, расположенный вне активной зоны воздействия.

Арсенид-галлевые ИС МШУ и УСМ, изготовленные по базовой технологии на серийных полупроводниковых структурах, в составе герметичных корпусов показали стойкость к воздействию специальных факторов с характеристиками И1, И2, ИЗ, С1, СЗ со значениями характеристик, соответствующих группе ЗУ ГОСТ В 20.39.404-81, что позволяет использовать данные типы схем в составе герметичных корпусов из материала Д16Т на поверхности КА без дополнительной защиты.

По главе 3 сделаны следующие выводы:

1. Определена базовая технология изготовления арсенид-галлиевых интегральных схем СВЧ диапазона для космических систем связи на основе промышленных эпитаксиальных структур.

2. Показана эффективность сквозных металлизированных отверстий

для заземления элементов СВЧ интегральной схемы в произвольном месте кристалла и обеспечении отвода тепла от активной зоны транзистора. Проведен сравнительный анализ влияния на параметры арсенид-галлиевых ИС проволочных выводов и плоских проводников. Показано, что на частотах выше 10 ГГц плоские проводники имеют меньшее влияние на параметры интегральных усилителей.

3. Базовая технология изготовления кристаллов СВЧ усилителей средней мощности обеспечивает минимальную наработку на отказ более 100 ООО часов. Ускоренные надежностные испытания ИС МШУ по методу Аррениуса при рабочих температурах 240° С, 200° С, 150° С, и 125° С демонстрируют значение минимальной наработки на отказ 1 х 106 часов при нормальных условиях эксплуатации.

4. Проведена оценка радиационной стойкости арсенид-галлиевых ИС и их надежностные характеристики для построения на их основе аппаратуры для космических аппаратов со сроком активного существования более 10 лет. Предложена методика оценки времени потери работоспособности СВЧ арсенид-галлиевых ИС во время импульсного воздействия факторов ядерного взрыва.

Во четвертой главе рассмотрены вопросы построения СВЧ модулей повышенной интеграции на основе дискретных элементов для поверхностного монтажа. Эффект достигается применением новых схемотехнических решений и широким использованием компьютерного моделирования, что позволяет оценить взаимное влияние элементов при увеличении плотности монтажа.

В разделе 4.1 рассмотрены примеры реализации малошумящих приемных конверторов на дискретных элементах для поверхностного монтажа импортного производства.

Показано, что использование унифицированных дискретных элементов зарубежного производства и современных методов проектирования позволяет в короткие сроки создавать аппаратуру с высокими техническими характеристиками без специальной организации серийного производства. Приведены результаты применения приемных конверторов Х- и Ки -диапазонов в станциях приема информации с космических аппаратов дистанционного зондирования Земли 11Ф664 и «Метеор-ЗМ».

Заслуга автора состоит в организации альтернативного приемного тракта при сохранении работоспособности существующего тракта, действующего приемного комплекса 14Ц20.

Использование зарубежной элементной базы потребовало дополнительного объема испытаний в составе блоков для обеспечения надежности работы приемной аппаратуры. Особое внимание уделялось проверкам при пониженной температуре окружающей среды и длительной непрерывной работе.

В разделе 4.2 приведены результаты использования в приемных модулях полосно-пропускающих фильтров на высокодобротных диэлектрических резонаторах (ДР), изготовленных по современной технологии в ООО «Керамика» г. Санкт-Петербург. Проведенные работы показали возможность получения температурного коэффициента требуемого знака и величины от минус 6,0 МК"1 до + 15,0 МК"1 для резонаторов с диэлектрической проницаемостью 80 в интервале температур от минус 60° С до +80° С, была установлена зависимость резонансной частоты от условий возбуждения резонатора, что позволило определить точные геометрические размеры и, тем самым, сократить трудоемкость регулировки фильтров при изготовлении в условиях серийного производства.

Раздел 4.3 посвящен вопросу построения приемных трактов с распределенной фильтрацией. В современных космических системах связи необходимо особо решать проблему электромагнитной совместимости, т.е. одновременной работы передающей и приемной аппаратуры. В условиях бортовой системы, где ограничены возможности пространственного разноса, необходимо решить задачу помехозащищенности приемного тракта при условии выполнении требований минимизации коэффициента шума. Потери входных цепей напрямую увеличивают интегральный коэффициент шума приемного тракта.

Предложено использовать систему распределенной фильтрации, где после первого каскада усиления устанавливается дополнительный полосно-пропускающий фильтр. Значение коэффициента шума блока определяется соотношением: Кш = Ьф1+(1/Кф,)((Кш1-1)+(Ьф2-1)/К111+<К1112-1)/Кф2Кп1), где Кш - коэффициент шума блока: Кфр коэффициент передачи первого фильтра; КШ| - коэффициент шума первого каскада МШУ: Ьф] - потери первого фильтра; Ь/фз — потери второго фильтра; Кфз- коэффициент передачи второго фильтра; К„| - коэффициент передачи первого каскада МШУ; Кш2- коэффициент шума второго каскада МШУ.

Основным критерием при решении этой противоречивой задачи является сохранение линейного режима работы каждого каскада приемного тракта при наличии на входе всех помеховых сигналов. При этом Кш - коэффициент шума блока, Ьф| - потери первого фильтра и Цг - потери второго фильтра должны быть минимальны, а Ь ЗФ| -запирание первого фильтра и Ь зФ: - запирание второго фильтра должны быть максимальны.

Рвых ' < Рвыхлин', где Рвых ' - интегральная выходная мощность каждого каскада усилителя;

Рвых лин' - линейная выходная мощность каждого каскада усилителя.

Алгоритм проектирования приемного тракта с распределенной фильтрацией приведен на рис.5.

Ввод

1 г

V Расчет фильтров

1'

Вычисление Кш

N \ - I <-КнкКшдоп

Да

Рвых<Рвых ЛИН

Да

Выход

Рис.5 Алгоритм проектирования приемного тракта

Моделирование структуры многокаскадного МШУ с распределенной фильтрацией проводилось с использованием программ AppCAD и Microvawe Office. В результате моделирования была спроектирована и испытана микросборка малошумящего усилителя, удовлетворяющая требованиям помехозащищенности (Рис.6).

Использование компьютерного моделирования и отработка элементов схемы позволило спроектировать микросборку без технологических выводов для предварительной регулировки фильтров, кроме того, при освоении в серийном производстве данная микросборка имеет минимальную трудоемкость регулировки.

Рис. 6 Микросборка МШУ с распределенной фильтрацией и ее амплитудно-частотная характеристика

Раздел 4.4 посвящен вопросам построения многофункциональных многоканальных приемных модулей многолучевых АФАР.

Построение многолучевых приемных активных фазированных антенных решеток невозможно без решения проблемы построения многоканальных приемных модулей. Число лучей определяет число фазовращателей, задействованных в каждом приемном канале. Для устранения взаимного влияния каналов необходимо обеспечить высокую развязку делителей и сумматоров в рабочей полосе частот, которая складывается из суммы полос всех лучей.

Предложена конструкция многоканальных модулей многолучевой приемной АФАР на основе симметричной двухуровневой разводки, где потери и фазовая длина каждого канала имеют минимальный разброс. Данная концепция лежит в основе конструкции четырехканального приемного модуля АФАР, где каждый приемный канал участвует в формировании восьми лучей.

В разделе 4.5 рассмотрены вопросы оптимизации конструкции СВЧ модулей наземных станций спутниковой связи для организации серийного производства.

В условиях сложной электромагнитной обстановки предъявляются высокие требования к избирательным устройствам как приемного, так и передающего трактов. Чистота спектра выходного широкополосного сигнала системы с преобразованием частоты с низким значением промежуточной частоты, на которой осуществляется модуляция сигнала, может быть достигнута только при использовании полосно-пропускающих фильтров (ППФ) с высокой крутизной скатов. Использование традиционных ППФ в микрополосковом исполнении приводит к увеличению габаритов.

Проведенные исследования показали, что требуемые характеристики с минимальными габаритами выполнимы при использовании высокодобротных диэлектрических резонаторов. Наибольший эффект применения фильтров на ДР достигается при совмещении с технологией поверхностного монтажа элементов, для чего потребовалось определить условия оптимального размещения резонаторов на полосковой плате из стеклотекстолита или любого композитного СВЧ материала. Дан анализ снижения нагруженной добротности ДР при приближении стенок и крышки отсека фильтра.

По главе 4 сделаны следующие выводы:

1. На примере приемных конверторов Х- и Ки-диапазонов показано, что технология поверхностного монтажа компонентов эффективна для изготовления единичных образцов с высокими техническими и эксплутационными характеристиками.

2. Предложен и апробирован метод проектирования приемных трактов АФАР с распределенной фильтрацией. Использование распределенной фильтрации в приемных трактах АФАР обеспечивает помехозащищенность и способность функционирования в сложной электромагнитной обстановке при минимальных шумовых характеристиках.

3. Разработана конструкция многоканальных приемных модулей многолучевых АФАР на основе синфазной двухуровневой разводки, позволяющей получать в полосе частот минимальный фазовый разброс каналов без взаимного влияния каналов. Построение модулей с

использованием данной концепции позволило реализовать бортовую приемную АФАР изделия 14Р512 с высокими техническими и массогабаритными характеристиками.

4. Обосновано и практически подтверждено использование полосно-пропускающих фильтров на диэлектрических резонаторах в конструкции СВЧ модулей с технологией поверхностного монтажа элементов, что позволило спроектировать ряд блоков для носимых станций космической связи ИПС-АП, ППС2Г1 и ППС2Г1.01. Блоки имеют высокую технологичность, малую трудоемкость сборки и регулировки.

5.Технико-экономический эффект от проведенных автором работ достигается за счет:

- проектирования приемных конверторов с высокими техническими характеристиками без специальной организации серийного производства;

-сокращения трудоемкости регулировки полосно-пропускающих фильтров на диэлектрических резонаторах при изготовлении в условиях серийного производства;

-реализации многоканальных модулей многолучевой АФАР с высокой повторяемостью параметров;

-оптимизации конструкции СВЧ модулей наземных станций спутниковой связи для организации серийного производства.

В пятой главе представлены результаты исследований возможности применения в качестве управляющего элемента СВЧ схем микроэлектромеханических (МЭМ) переключателей, изготовленных на основе алмазоподобных пленок. Интерес представляет возможность интеграции МЭМ элементов с активными элементами, реализованными на кремниевой подложке или на арсениде галлия, что позволит на одном кристалле формировать сложную функционально законченную схему с повышением функций до уровня системы.

В разделе 5.1 проведен анализ работы микромеханического переключателя в СВЧ диапазоне.

Для оценки СВЧ характеристик МЭМ переключателей различной топологии и двух типов включения был проведен оценочный расчет с тем допущением, что в открытом состоянии переключателя работает емкость области перекрытия мембраны, а в закрытом состоянии контактное сопротивление. На основе созданной модели определены требования к геометрическим размерам МЭМ переключателя и его элементов.

Показано, что алмазоподобные пленки, нанесенные на материал подложки, не приводят к увеличению потерь микрополосковой линии в СВЧ диапазоне. Исследования проводились на кремниевых и ситалловых подложках.

Сама возможность получения МЭМ переключателей определяется технологическими возможностями. Данные работы проводились на основе технологической базы ФГУП «НИИ Физических проблем им. Ф.В. Лукина».

При изготовлении микромеханических элементов схемы были использованы МЭМС технологии, в частности - балочная и мембранная технологии жидкостного травления и суперпозиции 1СР и ЕСЯ анизотропного травления.

На основе проведенных исследований дана сравнительная оценка МЭМ переключателей и традиционных ключевых элементов управляющих схем - кремниевых р-1-п диодов и арсенид-галлиевых ПТШ в пассивном включении.

Сравнительная оценка МЭМ переключателей, кремниевых рч-п диодов и арсенид-галлиевых ПТШ в пассивном включении

МЭМ СаАв

Наименование параметра переключатель рм-п диод ПТШ

Время переключения, нсек 1000 1-10 0,1

Ток, мкА 10 1000 1,0

Напряжение, В 3-30 1-20 3-6

Сопротивление в открытом 1-5 1-2 3-6

состоянии, Ом

Емкость в закрытом 0,05-0,2 0,05-0,2 0,2-0,4

состоянии, пф

Потери на 3 ГГц, дБ 0,1 0,3 0,5

Развязка на 3 ГГц, дБ 20 40 30

Коммутируемая мощность, Вт 0,01-0,1 1-100 0,1

Граница линейности, дБм 70 40-50 30

Видно, что МЭМ переключатели имеют ряд преимуществ и могут служить основой проектирования нового класса управляющих схем.

Проведенные автором исследования выявили ряд проблем, без решения которых невозможно промышленное использование МЭМ переключателей в связной аппаратуре СВЧ диапазона. Основным направлением работ является обеспечение повторяемости параметров и снижение уровня напряжения срабатывания до величины напряжения традиционных логических схем. Необходимость герметизации узлов с МЭМ элементами не является проблемой, поскольку для улучшения массогабаритных характеристик СВЧ аппаратуры космических систем связи используются герметичные блоки с бескорпусными элементами. Очевидным достоинством МЭМ переключателей является радиационная

стойкость и возможность работы при экстремальных температурах в силу механического принципа работы. Понятие линейности или образования интермодуляционных составляющих просто отсутствует до уровня мощности в десятки ватт.

Для оценки эксплутационных свойств микроэлектромеханических переключателей была проведена оценка критического управляющего напряжения от величины зазора между мембраной и подложкой, определяемого толщиной жертвенного слоя. Напряжение срабатывания определяется по формуле :

V? = [2 • Е • Г* • Н3 / (27 -ео)] "2 Иг -где Е - модуль упругости;

I - толщина моста или балки;

Н - величина зазора;

Ь - длина моста или балки.

Оценка уровня минимального управляющего напряжения при толщине жертвенного слоя 1 ...3 мкм в указывает диапазон в пределах от 3 до 10 В, что позволяет реализовать схему управления на основе типовой кремниевой технологии.

Скорость переключения накладывает ограничения на область применения МЭМ переключателей, однако, при тактовых частотах управления до десятков килогерц данные приборы реализуют свои ключевые свойства. Так первые отечественные образцы МЭМ переключателей прошли тестовые испытания в составе платы радиочастотной идентификации в качестве амплитудного модулятора.

Рабочая частота изготовленной платы составила 1,5 ГГц, а тактовая частота управления не менее 15 КГц. Напряжение управления МЭМ переключателем колебалось от 10 В до 25 В.

В разделе 5.2 рассмотрена возможность реализации интегрального фазовращателя СВЧ диапазона на основе микромеханических переключателей.

В процессе работы была проведена оценка возможности формирования на кристалле фазосдвигающих цепочек для построения интегрального фазовращателя на основе МЭМ переключателей. На основе компьютерного моделирования показана высокая повторяемость параметров и стабильность характеристик в широком диапазоне частот. Проведенные исследования создают предпосылки для созданий на кремниевом кристалле интегральной схемы фазовращателя и, при необходимости, совмещения на одном кристалле аналоговой и цифровой части управления фазовращателем.

В разделе 5.3 рассмотрены перспективы использования микроэлектромеханических элементов СВЧ диапазона в аппаратуре связи и радиолокации.

Показана возможность использования МЭМ элементов в составе герметичной аппаратуры. Определены основные направления исследований и совершенствования технологии изготовления.

По главе 5 сделаны следующие выводы:

1. Промоделированы и спроектированы микромеханические переключатели, что позволило получить СВЧ характеристики первых отечественных МЭМ переключателей на основе алмазоподобных пленок, как основы перспективных многофункциональных схем. По результатам испытаний определены основные направления схемотехнических и технологических работ для улучшения функциональных свойств МЭМ переключателей для использования в СВЧ диапазоне.

2. Показано, что на основе микроэлектромеханических переключателей могут быть спроектированы кремниевые интегральные схемы фазовращателей на частоты до 3 ГГц с фазосдвигающими цепями на сосредоточенных элементах и совмещенной цифровой схемой управления, а широкополосная цепь управления

микроэлектромеханическим переключателем может быть реализована на основе резистивной схемы.

3. При обеспечении герметичности аппаратуры микроэлектромеханические элементы соответствуют требованиям по надежности к военной и космической аппаратуре.

В заключении освещены полученные в диссертации научные и практические результаты и указаны наиболее перспективные, на взгляд автора диссертации, направления продолжения работ в части совершенствования систем автоматизированного проектирования, новых схемотехнических подходов и использования элементов, полученных на основе новых технологий.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В результате диссертационных исследований получены теоретические, научно обоснованные технические решения на основе промышленных технологий микроэлектроники, позволяющие повысить степень интеграции СВЧ аппаратуры. Внедрение результатов диссертационной работы вносит значительный вклад в развитие экономики страны и повышение ее обороноспособности. В процессе выполнения работы получены следующие результаты:

1. Реализован комплексный подход к проектированию арсенид-галлиевых ИС различного функционального назначения в СВЧ диапазоне для использования в приемных и передающих модулях космических систем связи 17Р53, В-200, 17Р78РП, В-400М.

2. Определены и сформулированы общие и частные конструктивно-технологические требования при проектировании активных элементов арсенид-галлиевых ИС. Получены зависимости характеристик

переключателя на основе арсенид-гаплневого ПТШ в пассивном включении от ширины транзистора, способа включения в СВЧ тракт и рабочей частоты для получения требуемых прямых потерь и запирания. Показана возможность достижения требуемых характеристик при использовании промышленных эпитаксиальных структур арсенида галлия.

3. Проведена оценка радиационной стойкости арсенид-галлиевых ИС и их надежностные характеристики для построения на их основе аппаратуры для космических аппаратов со сроком активного существования более 10 лет. Предложена методика оценки времени потери работоспособности СВЧ арсенид-галлиевых ИС во время импульсного воздействия факторов ядерного взрыва по динамическим характеристикам.

4. Подтверждена целесообразность проектирования топологии кристаллов усилителей мощности на основе непосредственного измерения параметров ПТШ на большом уровне сигнале методом тестовых плат. Данный подход сокращает число итераций при проектировании и обеспечивает высокое совпадение параметров, заданных и полученных экспериментально.

5. Показана эффективность сквозных металлизированных отверстий для заземления элементов СВЧ интегральной схемы в произвольном месте кристалла и обеспечении отвода тепла от активной зоны транзистора. Проведен сравнительный анализ влияния на параметры арсенид-галлиевых ИС проволочных выводов и плоских проводников. Показано, что на частотах выше 10 ГГц плоские проводники имеют меньшее влияние на параметры интегральных усилителей.

6. Показана возможность построения функциональных узлов СВЧ диапазона и сложных многофункциональных устройств, таких как регулятор комплексных амплитуд, на основе однокаскадных усилителей в монолитном исполнении для повышения унификации аппаратуры.

7. Предложена схема унифицированного переключательного кристалла, позволяющая реализовать на его основе многоразрядный фазовращатель, фазовый модулятор, согласованный ключ и плавный аттенюатор в диапазоне частот до 5 ГГц.

8. Разработана конструкция многоканальных приемных модулей многолучевых АФАР на основе синфазной двухуровневой разводки, позволяющая получать в полосе частот минимальный фазовый разброс каналов без взаимного влияния каналов. Построение модулей с использованием данной концепции позволило реализовать бортовую приемную АФАР изделия 14Р512 с высокими техническими и массогабаритными характеристиками.

9. Предложен и апробирован метод проектирования приемных трактов АФАР с распределенной фильтрацией. Использование

распределенной фильтрации в приемных трактах АФАР обеспечивает помехозащищенность и способность функционирования в сложной электромагнитной обстановке при минимальных шумовых характеристиках.

10. Технически обосновано использование полосно-пропускающих фильтров на диэлектрических резонаторах в конструкции СВЧ модулей с технологией поверхностного монтажа элементов, что позволило спроектировать ряд блоков для носимых станций космической связи ИПС-АП, ППС2Г1 и ППС2Г1.01. Блоки имеют высокую технологичность, малую трудоемкость сборки и регулировки. Использование технологии поверхностного монтажа позволило в короткие сроки спроектировать, изготовить и испытать приемные конверторы Ки- и Х- диапазонов для станций приема информации с космических аппаратов дистанционного зондирования Земли 11Ф664 №2 и «Метеор-ЗМ», соответственно.

11. Промоделированы и спроектированы микромеханические переключатели, что позволило получить СВЧ характеристики первых отечественных МЭМ переключателей на основе алмазоподобных пленок, как основы перспективных многофункциональных схем. По результатам испытаний определены основные направления схемотехнических и технологических работ для улучшения функциональных свойств МЭМ переключателей для использования в СВЧ диапазоне.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Статьи в рецензируемых изданиях, рекомендованных ВАК

1. Ефимов А.Г. Построение приемного тракта многолучевой АФАР с распределенной фильтрацией. Вопросы радиоэлектроники,

Сер. РЛТ, Вып. 1, 2008, С. 41-45.

2. Ефимов А.Г. Конструкция многоканального приемного модуля многолучевой АФАР. Вопросы радиоэлектроники, Сер. РЛТ, Вып. 1,2008, С. 38-41.

3. Ефимов А.Г. Построение многофункциональных СВЧ узлов на основе монолитных многокаскадных усилителей. Вопросы радиоэлектроники, Сер. РЛТ, Вып.4, 2008, С. 177-180.

4. Ефимов А.Г. Использование арсенид-галлиевых ИС усилителей мощности в СВЧ аппаратуре. Вопросы радиоэлектроники,

Сер. РЛТ, Вып.4,2008, С. 181-191.

5. Ефимов А.Г. Конструкция передающего модуля для серийного производства. Вопросы радиоэлектроники, Сер. ЭВТ, Вып.5, 2008, С. 156-160.

6. Ефимов А.Г., Панин В.Ф., Петров В.Г. Использование в приемных модулях полосно-пропускающих фильтров на диэлектрических

резонаторах. Вопросы радиоэлектроники, Сер. ЭВТ, Вып.5,2008, С. 160-164.

7. Ефимов А.Г., Панин В.Ф. Полосно-пропускающие фильтры на диэлектрических резонаторах с высокой проницаемостью,

Изв. Вузов. Электроника, 2008, №6, С.79-80.

8. Ефимов А.Г., Лось В.О., Панин В.Ф. Аппаратура приема информации дистанционного зондирования Земли с ИСЗ. Вопросы радиоэлектроники, Сер. РЛТ, Вып.1, 2009, С. 181-191.

9. Ефимов А.Г. Многоканальный приемный модуль многолучевой АФАР. Вопросы радиоэлектроники, Сер. СОИУ, Вып. 1, 2009,

С. 133-137.

10. Власенко В.А., Ефимов А.Г., Ильичев Э.А., Полторацкий Э.А. Перспективы использования элементов микроэлектромеханических систем в СВЧ модулях. Вопросы радиоэлектроники, Сер. СОИУ, Вып. 1, 2009, С. 137-143.

Материалы международных конференций

11. Гуськов Г.Я., Ефимов А.Г., Мартынова В.П., Сигачев A.B., Тихонюк В.И. Современные интегральные схемы СВЧ диапазона на основе арсенида галлия и его твердых растворов./ 3-я Международная конференция «Спутниковая связь». Тезисы докладов, Москва, 1998, II том, С.290-291.

12. Ефимов А.Г., Панин В.Ф., Лось В.О. Аппаратура приема информации дистанционного зондирования Земли с ИСЗ «Метеор-ЗМ». В кн.: 13-я Международная Крымская конференция «СВЧ техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо 2003) Материалы конференции. [Севастополь, 8-12 сентября 2003г.]. - Севастополь: Вебер, 2003, С.748-740. ISBN 966-7968-26-Х.

13. Ефимов А.Г., Панин В.Ф., Лось В.О. Универсальный пункт приема информации дистанционного зондирования Земли с ИСЗ. В кн.: 15-я Международная Крымская конференция «СВЧ техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо 2005) Материалы конференции. [Севастополь, 8-12 сентября 2005г.]. — Севастополь: Вебер, 2005, С.939-940. ISBN 966-7968-26-Х.

14. Ефимов А.Г., Панин В.Ф., Лось В.О. Универсальный приемник L-диапазона для приема информации дистанционного зондирования Земли с ИСЗ. В кн.: 16-я Международная Крымская конференция «СВЧ техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо 2006) Материалы конференции. [Севастополь, 8-12 сентября 2006г.]. - Севастополь: Вебер, 2006, С.748-740. ISBN 966-7968-26-Х.

15. Адоньева 3. П., Базин И. Б., Ефимов А. Г. Выбор фазовращателя для приемо-передающего модуля АФАР X-

диапазона. - В кн.: 15-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо'2005). Материалы конф. [Севастополь, 10-14 сент. 2005 г.]. - Севастополь: Вебер, 2005, С.143-144.

Авторские свидетельства и патенты

16. Ержанов Р.Ж., Ефимов А.Г., Панасенко П.В. и др. Резистор арсенид-галлиевой интегральной схемы.

Авт. Св-во по заявке №3638169/24-25 кл.НОШб от 2.09.83г.

17. Ефимов А.Г., Олесов С.И. Приемная многолучевая активная фазированная антенная решетка. Заявка №2007135144/09(038427) от 24.09.2007г. - Решение о выдаче патента РФ от 29.09.2008 г.

18. Ефимов А.Г. СВЧ фазовращатель на основе полупроводниковой схемы. Заявка №2008144755/09(038427) от 12.11.2008г.

Статьи

19 Буянов H.H., Ефимов А.Г., Мартынов В.П., Панасенко П.В. Машинный анализ работы коммутационного ключа на основе арсенид-галлиевого транзистора с затвором Шоттки. Электронная техника Сер. 10 Микроэлектронные устройства Вып.2(56) 1986, С.28-32.

20. Ержанов Р.Ж., Ефимов А.Г., Панасенко П.В., Панин В.Ф. Монолитная схема плавного фазовращателя сантиметрового диапазона. Спец. Электроника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства Вып.1(189) ч.1. 1983. С.40-41 .

21. Гуськов Г.Я., Панасенко П.В., Мартынов В.П., Панин В.Ф., Ержанов Р.Ж., Ефимов А.Г. Опыт создания МИП на GaAs и аппаратуры на их основе. Спец. Электроника. Сер.1. Устройства СВЧ. Вып.2. 1987. С.8-12.

22. Адоньева З.П., Буянов H.H., Ефимов А.Г. и др. Трехразрядный фазовращатель Х- диапазона на арсенид-галлиевых монолитных ИС. Спец. Электроника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(230) 1986. С. 12.

23. Буянов H.H., Ефимов А.Г., Мартынова В.П., Панасенко П.В. СВЧ ключ на арсенид-галлиевом полевом транзисторе. Электронная техника. Сер. 10 Микроэлектронные устройства Вып.2(56) 1986. С.31-35.

24. Панасенко П.В., Нарнов Б.А., Ионов Б.В., Ефимов А.Г. Технология изготовления МПТШ на GaAs с улучшенным теплоотводом и безындуктивным выводом. Спец. Электроника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства. Вып.1(230) 1986. C.14-I6.

25. Ефимов А.Г., Мартынов В.П., Мартынова В.П., Панасенко П.В., Панин В.Ф. Арсенид-галлиевые ИС СВЧ фазовращателей.

Спец. Электроника. Сер. 10 Микроэлектронные устройства. Вып. 1(21) 1987. С.17-19.

26. Ефимов А.Г., Панасенко П.В., Поздняков А.Г. Оценка надежности ИС МШУ на GaAs по результатам ускоренного термовоздействия. Спец. Электроника Сер. 10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(21) 1987. С.23-27.

27. Ефимов А.Г., Иванов Ю.Н., Макаревич АЛ. и др. Особенности реакции арсенид-галлиевой ИС малошумящего усилителя на воздействие ионизирующих излучений. Специальные вопросы науки и техники. Сер. Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. Вып.З 1986. С.70-74.

28. Ефимов А.Г. Мартынов В.П., Панасенко П.В., Панин В.Ф. Модуль усилителя средней мощности трехсантиметрового диапазона на арсенид-галлиевых ИС. Спец. Электроника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(270) 1988. С.82-83.

29. Ефимов А.Г., Панасенко П.В., Панин В.Ф., Романов И.А. Усилитель средней мощности десятисантиметрового диапазона на арсенид-галлиевой ИС. Спец. Электроника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(270) 1988. С.83-84.

30. Панасенко П.В., Нагурский С.Б., Ефимов А.Г., Панин В.Ф. Селективный усилитель для формирователя частоты.

Спец. Электроника сер. 10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(71) 1985. С. 12-14.

31. Гуськов Г.Я., Ефимов А.Г., Мартынов В.П., Панасенко П.В., Панин В.Ф., Поздняков А.Г. Малошумящий усилитель на основе монолитной арсенид-галлиевой ИС. Спец. Электроника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(21) 1987. С.19-23.

32. Ахмадеев Р.Г., Ефимов А.Г., Кочлашвили Г.И., Панасенко П.В., Панин В.Ф. Трехсантиметровый усилитель мощности.

Спец. Электроника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(189) ч.1. 1983. С.41.

33. Ефимов А.Г., Панасенко П.В., Панин В.Ф., Романов И.А., Нарнов Б.А. Полупроводниковая интегральная схема четырехкаскадного усилителя мощности трехсантиметрового диапазона. Специальная электроника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства. Вып.1(26) 1990. С. 11-13.

Материалы конференций н семинаров

34. Ефимов А.Г., Романов И.А.

Четырех ваттный усилитель мощности сантиметрового диапазона на полевых транзисторах с затвором Шотки. Широкополосные устройства высоких и сверхвысоких частот. Межвузовский сб.

научных трудов(Новосибирский электротехнический институт) Новосибирск. 1990. С.200.

35. Ефимов А.Г., Иванов Ю.Е., Панасенко П.В., Романов И.А. Усилители мощности СВЧ диапазона на основе полупроводниковых интегральных схем.

Семинар «Проблемы и перспективы построения широкополосных усилителей мощности в системах передачи информации» Севастополь, 1990.

36. Ефимов А.Г., Романов И.А. Синтез с помощью ЭВМ согласующих цепей усилителей мощности на основе полупроводниковых интегральных схем. Семинар «Современная технология производства СВЧ схем». Минск. 1989.

37. Горячев A.B., Власенко В.А., Беляев С.Н., Ефимов А.Г., Ильичев Э.А. и др. MEMS переключатели для RF систем на основе алмазоподобных углеродных пленок/ Материалы конференции «Нанотехнологии производству 2007». Фрязино, 2007.

38. Гуськов Г.Я., Горобец H.H., Забышный А.И., Ефимов А.Г., Ильгасов П.А., Орлов O.E., Панин В.Ф., Панцов В.Ю., Черный И.В. Сканирующий радиометр-спектрометр мм-диапазона.//

Всесоюзная конференция "Применение дистанционных радиофизических методов в исследованиях природной среды". Тезисы докладов, Ереван, 1990, С.148-149.

39. Ефимов А.Г., Романов И.А. Арсенид-галлиевые ИС усилителей мощности СВЧ диапазона /2-я Крымская конференция «СВЧ -техника и спутниковый прием». Материалы конференции. Севастополь, 1992, С.267-272.

40. Ефимов А.Г., Панин В.Ф., Панцов В.Ю., Черный И.В. Многоканальный радиометр-спектрометр миллиметрового диапазона/2-я Крымская конференция «СВЧ -техника и спутниковый прием». Материалы конференции. Севастополь,

1992, С.417-422.

Научно-технические отчеты по НИОКР

41. Разработка бескорпусной микросборки СВЧ малошумящего усилителя на монолитной арсенид-галлиевой ИС. Научно-технический отчет по ОКР «Стрнж-1» ./Ефимов А.Г.-исполнитель, НИИМП, Москва, 1984. Гос. Регистр.№У93873.

42. Разработка технологии изготовления монолитных ИС СВЧ малошумящего усилителя на арсениде галлия. Научно-технический отчет по НИР «Стриж» ./Ефимов А.Г. - исполнитель, НИИМП, Москва, 1982. Гос. Регистр. №У82937.

43. Разработка технологии изготовления СВЧ усилителей средней мощности на монолитной арсенид-галлиевой ИС. Научно-

технический отчет по НИР «Струг-1» ./ Ефимов А.Г. - отв. Исполнитель, НИИМП, Москва, 1986. Гос. Регистр. № М15394.

44. Исследование возможности создания СВЧ фазовращателя на монолитной арсенид-галлиевой ИС. Научно-технический отчет по НИР «Спираль» ./Ефимов А.Г. - отв. исполнитель, НИИМП, Москва, 1985. Гос. Регистр.№Ф22431.

45. Исследование и разработка модуля СВЧ усилителя мощности на монолитных арсенид-галлиевых ИС. Научно-технический отчет

по НИР «Сакта»./ Ефимов А.Г. - зам. научного руководителя, НИИМП, Москва, 1992.

46. Разработка базовой конструкции усилителей средней мощности на основе арсенид-галлиевых ИС. Научно-технический отчет по НИР «Сюжет»./Ефимов А.Г. - научный руководитель, НИИМП, Москва, 1994.

47. Разработка лабораторной технологии формирования металлизированных сквозных отверстий в подложках арсенид-галлиевых ИС. Научно-технический отчет по НИР «Скань»/ Ефимов А.Г. - исполнитель, НИИМП, Москва, 1987. Гос. регистр .№1153.

48. Разработка раздела комплексно-целевой программы работ по созданию монолитных приборов на арсениде галлия на период 1991-1995 г.г. Научно-технический отчет по НИР «МАЛАХИТ-ЭЛАС»./Ефимов А.Г. - отв. исполнитель, НИИМП, Москва, 1991.

49. Исследование и разработка технологических процессов для создания базовой технологии изготовления СВЧ монолитных интегральных приборов на арсениде галлия.; Научно-технический отчет по НИР «База-ЭЛАС»./Ефимов А.Г. - отв. Исполнитель, НИИМП, Москва, 1997.

50. Разработка базовых конструкций и технологии изготовления приемных и передающих модулей на основе монолитных арсенид-галлиевых ИС в диапазоне 10-40 ГГц для перспективных образцов В и ВТ.; Научно-технический отчет по НИР «Демократизм»./Ефимов А.Г. - отв. исполнитель, НИИМП, Москва, 1999.

51. Разработка и исследование многоканальных радиометрических бортовых приемных комплексов КВЧ. Научно-технический

отчет по НИР «Радиометр»./ Ефимов А.Г. - исполнитель, НИИМП, Москва, 1989.

52. Разработка технологии получения нанокарбидных материалов, интегрированных в технологию изготовления устройств бесконтактной радиочастотной идентификации. Научно-технический отчет по НИР «Радиометка»./ Ефимов А.Г. -исполнитель, НИИФП, Москва, 2006.

Принято к исполнению 17/02/2009 Исполнено 18/02/2009

Заказ № 211 Тираж 100 экз.

ООО «СМСА» ИНН 7725533680 Москва, 2й Кожевнический пер., 12 +7 (495) 604-41-54 www.cherrypie.ru

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СВЧ МОДУЛЕЙ СИСТЕМ КОСМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ.

ГЛАВА II. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СВЧ МОДУЛЕЙ НА ОСНОВЕ АРСЕНИД-ГАЛЛИЕВЫХ СХЕМ.

2.1 Анализ работы арсенид-галлиевого ПТШ в ключевом режиме.

2.2 Реализация СВЧ фазовращателей в виде арсенид-галлиевых ИС.

2.3 Особенности проектирования интегральных схем усилителей мощности.

2.4 Эффективность использования арсенид-галлиевых интегральных схем в СВЧ аппаратуре.

ГЛАВА III. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПАРАМЕТРЫ АРСЕНИД-ГАЛЛИЕВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ И СВЧ МОДУЛЕЙ НА ИХ ОСНОВЕ.

3.1 Базовая технология изготовления арсенид-галлиевых интегральных схем для аппаратуры систем связи.

3.2 Технология изготовления бескорпусных и герметичных модулей на основе арсенид-галлиевых интегральных схем.

3.3 Оценка надежности СВЧ модулей на основе арсенид-галлиевых интегральных схем.

ГЛАВА IV. ПОСТРОЕНИЕ СВЧ МОДУЛЕЙ НА ОСНОВЕ ДИСКРЕТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ.

4.1 Проектирование приемных конверторов СВЧ диапазона на зарубежной элементной базе.

4.2 Использование в приемных модулях полосно-пропускающих фильтров на диэлектрических резонаторах.

4.3 Построение приемных трактов с распределенной фильтрацией.

4.4 Принципы построения многоканальных приемных модулей многолучевых АФАР.

4.5 Оптимизация конструкции СВЧ модулей для серийного производства.

ГЛАВА V. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ В СВЧ МОДУЛЯХ.

5.1 Анализ работы микроэлектромеханического переключателя в СВЧ диапазоне.

5.2 Построение СВЧ фазовращателей на основе микроэлектромеханических переключателей.

5.3 Элементы МЭМС СВЧ диапазона для систем связи и радиолокации.

Повышение степени интеграции СВЧ модулей радиоэлектронной аппаратуры имеет особое значение для бортовой аппаратуры космической связи и носимой, перевозимой и стационарной наземной аппаратуры. Под модулем СВЧ понимается радиоэлектронное изделие СВЧ диапазона, имеющее законченное схемное и конструктивное исполнение, состоящее из одного или нескольких функциональных узлов, неремонтопригодное в условиях эксплуатации, взаимозаменяемое. Функциональный узел СВЧ -сборочная единица или деталь, выполняющая одну или несколько радиотехнических функций и предназначенная для работы в СВЧ диапазоне в составе модуля СВЧ [1].

По конструктивно-технологическому исполнению СВЧ модули разделяются на коаксиально-волноводные, интегральные и комбинированные. Другим признаком разделения модулей является выполняемая обобщенная радиотехническая функция. Так различают модули генераторные, усилительные, преобразовательные и комбинированные. На более низком уровне разделяют изделия, отличающиеся выполняемой конкретной радиотехнической функцией: автогенераторы, малошумящие усилители, усилители мощности и др. По количеству выполняемых функций модули подразделяются на однофункциональные и многофункциональные. Используемый в модуле активный комплектующий элемент или функциональный узел на его основе дает наименование модулю в целом [2].

Модули СВЧ характеризуются большим числом электрических параметров, важнейшими из которых являются рабочий диапазон частот, полоса рабочих частот, коэффициент передачи, выходная мощность, коэффициент шума и коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН) по входу и выходу. К модулям, используемым в системах космической связи, предъявляются дополнительные технические требования, обусловленные размещением модулей в составе бортовой аппаратуры космического аппарата. Надежность модулей определяет срок активного существования

САС) • бортового радиотехнического комплекса (БРТК) и характеризуется временем безотказной работы. Требования по радиационной стойкости модулей определяются условиями эксплуатации в открытом космическом пространстве без дополнительной радиационной защиты. При совместной, работе приемной и передающей аппаратуры близких частотных диапазонов в условиях ограниченного пространственного разноса антенных систем необходимо решать проблему помехозащищенности'приемных трактов, т. е. решать задачу электромагнитной совместимости (ЭМС). Устойчивость к воздействию климатических и механических факторов при минимальных массогабаритных характеристиках модулей является важнейшим требованием бортовой аппаратуры. Используемые технические решения и технология изготовления модулей должны, обеспечить повторяемость параметров модулей в условиях промышленного серийного производства при оптимальных стоимостных характеристиках. Для наземной аппаратуры . систем космической связи в меньшей степени важны вопросы радиационной стойкости, зато более актуальны вопросы снижения стоимости изготовления в условиях серийного производства.

Федеральная целевая Программа «Национальная технологическая база на 2007 - 2011 г.г.» предусматривает разработку базовых технологий и базовых конструкций электронных компонентов и приборов для-сверхвысокочастотной электроники на основе последних достижений микроэлектроники. /

При помощи сложных • радиоэлектронных систем решаются вопросы обеспечения жизнедеятельности и безопасности современных высокоразвитых государств, поэтому "Основы политики Российской Федерации в области развития электронной компонентной базы на период до 2010 года и дальнейшую перспективу», утвержденные Президентом Российской Федерации 11 апреля 2002 года, предусматривают концентрацию усилий и ресурсов на критических направлениях развития электронной компонентной базы, к числу которых отнесено и создание сложных функциональных блоков, в том числе СВЧ диапазона.

Вопросам актуальности микроминиатюризации аппаратуры связи и радиолокации посвящены многочисленные работы Гуськова Г .Я., Блинова Г.А., Коледова Л.А., Панасенко П.В., Реброва С.И., Сестрорецкого Б.В., Чистякова Н.И. и других.

На момент выполнения данной работы отсутствовал промышленный выпуск арсенид-галлиевых интегральных схем СВЧ диапазона, удовлетворяющих требованиям, предъявляемым к бортовой аппаратуре связи нового поколения. Не существовало комплексного подхода к проектированию арсенид-галлиевых интегральных схем, позволяющего реализовать всю номенклатуру функциональных схем, требуемых для построения АФАР, на основе полупроводниковых структур арсенида галлия промышленного изготовления. Задача построения сложных многофункциональных модулей для серийного производства, способных работать в сложной электромагнитной обстановке, в том числе приемных модулей для многолучевых АФАР, не ставилась до начала 80-х годов по причине отсутствия в разработке подобных систем, Решению научно-технической проблемы создания СВЧ модулей для систем космической связи нового поколения и посвящена данная работа.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. В первой главе рассмотрены принципы построения СВЧ модулей в зависимости от назначения и условий эксплуатации. Показана зависимость параметров модуля от характеристик и типа применяемых активных элементов.

Основные результаты работы:

1. Реализован комплексный подход к проектированию арсенид-галлиевых ИС различного функционального назначения в СВЧ диапазоне для использования в приемных и передающих модулях космических систем связи 17Р53, В-200, 17Р78РП, В-400М.

2. Определены и сформулированы общие и частные конструктивно-технологические требования при проектировании активных элементов арсенид-галлиевых ИС. Получены зависимости характеристик переключателя на основе арсенид-галлиевого ПТШ в пассивном включении от ширины транзистора, способа включения в СВЧ тракт и рабочей частоты для получения требуемых прямых потерь и запирания. Показана возможность достижения требуемых характеристик при использовании промышленных эпитаксиальных структур арсенида галлия.

3. Проведена оценка радиационной стойкости арсенид-галлиевых ИС и их надежностные характеристики для построения на их основе аппаратуры для космических аппаратов со сроком активного существования более 10 лет. Предложена методика оценки времени потери работоспособности СВЧ арснид-галлиевых ИС во время импульсного воздействия факторов ядерного взрыва.

4. Подтверждена целесообразность проектирования топологии кристаллов усилителей мощности на основе непосредственного измерения параметров ПТШ на большом уровне сигнале методом тестовых плат. Данный подход сокращает число итераций при проектировании и обеспечивает высокое совпадение параметров, заданных и полученных экспериментально.

5. Показана эффективность сквозных металлизированных отверстий для заземления элементов СВЧ интегральной схемы в произвольном месте кристалла и обеспечении отвода тепла от активной зоны транзистора. Проведен сравнительный анализ влияния на параметры арсенид-галлиевых ИС проволочных выводов и плоских проводников. Показано, что на частотах выше 10 ГГц плоские проводники имеют меньшее влияние на параметры интегральных усилителей.

6. Показана возможность построения функциональных узлов СВЧ диапазона и сложных многофункциональных устройств, таких как регулятор комплексных амплитуд, на основе однокаскадных усилителей в монолитном исполнении для повышения унификации аппаратуры.

7. Предложена схема унифицированного переключательного кристалла, позволяющая реализовать на его основе многоразрядный фазовращатель, фазовый модулятор, согласованный ключ и плавный аттенюатор в диапазоне частот до 5 ГГц.

8. Разработана схема построения многоканальных приемных модулей многолучевых АФАР на основе синфазной двухуровневой разводки, позволяющая получать в полосе частот минимальный фазовый разброс каналов без взаимного влияния каналов. Построение модулей с использованием данной концепции позволило реализовать бортовую приемную АФАР изделия 14Р512 с высокими техническими и массогабаритными характеристиками.

9. Предложен и апробирован метод проектирования приемных трактов АФАР с распределенной фильтрацией. Использование распределенной фильтрации в приемных трактах АФАР обеспечивает помехозащищенность и способность функционирования в сложной электромагнитной обстановке при минимальных шумовых характеристиках.

10. Обосновано и практически подтверждено использование полосно-пропускающих фильтров на диэлектрических резонаторах в конструкции СВЧ модулей с технологией поверхностного монтажа элементов, что позволило спроектировать ряд блоков для носимых станций космической связи ИПС-АП, ППС2Г1 и ППС2Г1.01. Блоки имеют высокую технологичность, малую трудоемкость сборки и регулировки. Использование технологии поверхностного монтажа позволило в короткие сроки спроектировать, изготовить и испытать приемные конверторы Ки- и Хдиапазонов для станций приема информации с космических аппаратов дистанционного зондирования Земли 11Ф664 №2 и «Метеор-ЗМ», соответственно.

11. Промоделированы и спроектированы микромеханические переключатели, что позволило получить СВЧ характеристики первых отечественных МЭМ переключателей на основе алмазоподобных пленок, как основы перспективных многофункциональных схем. По результатам испытаний определены основные направления схемотехнических и технологических работ для улучшения функциональных свойств МЭМ переключателей для использования в СВЧ диапазоне.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ тенденций повышения степени интеграции СВЧ аппаратуры при одновременном улучшении ее функциональных и эксплутационных характеристик показал, что эффективность решения этого вопроса определяется повышением степени интеграции элементной базы, применением новых принципов проектирования, схемотехнических подходов и использованием элементов, полученных с использованием принципиально новых технологий.

Показано, что актуальным и перспективным является использование арсенид-галлиевых интегральных схем в СВЧ аппаратуре космических систем связи. Наиболее оптимальным решением в этом направлении является разработка схем средней степени интеграции, что позволяет реализовать на их основе узлы различного функционального назначения.

Разработанные арсенид-галлиевые ИС и модули на их основе в ряде изделий использовались более десяти лет до полного прекращения эксплуатации. Полученные в работе зависимости и выводы могут быть востребованы и в наши дни принципиально на новом уровне. Так, например, измерения параметров на большом сигнале уже возможно проводить с помощью автоматизированных анализаторов цепей. Возможно создание библиотек активных и пассивных элементов интегральных схем и использование услуг зарубежных фабрик для изготовления СВЧ интегральных схем.

Предложенные конструктивные решения могут быть использованы при проектировании модулей аналогичного назначения с учетом особенностей частотного диапазона.

Апробированные схемотехнические решения возможно использовать для новых полупроводниковых материалов с учетом индивидуальных особенностей активных элементов и новых технологий их изготовления.

1. ГОСТ 23221-78. Модули СВЧ, блоки СВЧ. Термины и определения, буквенные обозначения.

2. Модули СВЧ/ Л.М. Арутюнов, И.П. Блудов, В.Д. Давыдов и др. М.: Радио и связь, 1984. - 72 с.

3. Kilby J. S. Invention of the integrated circuit. IEEE Trans. 1976. vol. ED-23. №7. p. 648-654.

4. McQuiddy D. N., Wassel J. W., Lagrange J. B. Monolithic microwave Integrated circuits: An Historical perspective.

5. EE Trans. 1984. vol. MTT-32, №9, p.997-1006.

6. Смит К. Коммерческие английские приборы из GaAs. Электроника, 1985, №5, с.36-39.

7. Гуськов Г.Я., Контарев В.Я., Панасенко П.В., Ахмадеев Р.Г., Панин В.Ф. Монолитный усилитель на основе арсенида галлия. Спецэлектроника. Сер. 10 Микроэлектронные устройства, 1982, Вып.1, с.20.

8. Разработка технологии изготовления монолитных ИС СВЧ малошумящего усилителя на арсениде галлия. Научно-технический отчет по НИР «Стриж»./Ефимов А.Г. исполнитель, НИИМП, Москва, 1982. Гос. Регистр. №У82937.

9. Pucel R. A. Design consideration for monolithic microwave circuits. IEEE Trans. 1981. vol. MTT-29, №6, p. 513-534.

10. Cronin G.R., Haisty R.W. The preparation of semiinsulating gallium arsenide tychromium doping. J. Electrochem. Soc. Vol. Ill, July 1964, p. 674-877.

11. Kodowaki Y. et al. Effect of Gamma Ray Irradiation on GaAs MMICs. GsAs 1С Symposium Digest (New Orleans LA) 1982.

12. Петров Г.В. Радиационная стойкость приборов с барьером Шоттки. Зарубежная электронная техника, 1976, №9, с.3-37.

13. Pengelly R. S., Turner J.A. Monolithic broad band GaAs FET Amplifier. Electron Lett., vol. 12, May 1976, p. 251-252.

14. Экспресс-информация. Вып.23 от 1 февраля 1985 г.

15. Chen D.R. DBS High Volume Market for GaAs MMICs. Microwave J., vol.26, №2, 1983, p.l 16-160.

16. Мэнгин Ч.-Г., Макклелланд С. Технология поверхностного монтажа: Пер. с англ. М.; Мир, 1990 - 276 с.

17. Джуринский К., Кищинский А. Взгляд специалистов в области СВЧ — техники. Электроника: Наука, Технология, Бизнес. №4, 2002, с.74-75.

18. Доровских С. Применение технологии поверхностного монтажа в производстве гибридно интегральных модулей. Компоненты и технологии, №7, 2006, с.66-67.

19. Лучинин В.В., Мальцев П.П. О термине «Микросистемная техника» в русском и английском языках./«Нано- и микросистемная техника», №2, 2006. с.39-41.21. MST News №5, 2001

20. Гудинаф Ф. Интегральный датчик ускорения для автомобильных подушек безопасности // Электроника 1991, №16, с. 7-14.

21. Горнев Е.С., Зайцев H.A., Равилов М.Ф., Романов И.М. Моделирование элементов микромеханики. «Микросистемная техника» №10, 2002.

22. Перспективы применения МЭМС -компонентов в сотовых телефонах нового поколения. Новости СВЧ техники, 2006, №12, с.1-3.

23. Гостюхин B.JI., Гринева К.И., Тусов В.Н. Вопросы проектирования активных ФАР с использованием ЭВМ. М. Радио и связью 1983.

24. Tayrani R., Bartle D.C., Barett N.J. GaAs surface oriented microwave PIN diodes. GaAs 1С Symposium Digest. 1984, p.85-88.

25. Walker J.L.B., McDermott M.G., Niholas J.M.C., Hyghes A.G. Monolithic mixers and phase shifters for X-band.

26. Electronic Engineering, June 1985, p. 179-186.

27. Wilson K., Niholas J.M.C., McDermott M.G., Burns J.W. Novel MMIC X-band phase shifter. IEEE Trans. 1985. vol. MTT-33, №12, p. 1572-1578.

28. Ulriksson B. Continues varactor diode phase shifter with optimized frequency response. IEEE Trans. 1979, vol. MTT-27, №7, p.650.

29. Mains R.K., Haddad G.I., Peterson D.F. Investigation of broad-band linear phase shifter using optimum varactor diode doping profiles.

30. EE Trans. 1981, vol. MTT-29, № 11, p. 1158-1164.

31. Dawson D.E., Conti A.L., Lee S.H. et al. An analog X-band phase shifter. IEEE Monolithic circuits Symposiums Digest 1984, p.610.

32. Mondai J.P., Menes A.G., Oakes J.G., Shing-Kuo Wana Phase shifts an single-and dual gate GaAs MESFETs for 2-4 GHz quadrature phase shifter.

33. EE Trans. 1984, vol. MTT-32, №10, p. 1280-1287.

34. Tsironics C., Harrop P. Dual gate GaAs MESFET phase shifter with gain at 12 GHz. Electronics Lett., vol. 16, 1980, №14, p.553-554.

35. Bears S.V. New GaAs FET applications weighed as material processing matures. Microwave J., 1981, №2, p.24.

36. Lamb F.D., Kiss S., Krueger Т.К. Phase shifting amplifier. Патент США 34398191 от 9 августа 1983 г.

37. Mitchell В. UK scientist describe GaAs FET applications. Microwaves&RF, March 1983, p.39.

38. Kumar M., Menna R.J., Ho-Chung Huang Broad-band active phase shifter using dual gate MESFET. IEEE Trans. 1981, vol. MTT-29, №10, p. 1098-1101.

39. Vorhause J.L., Pucel R.A., Tajima Y. Monolithic dual gate GaAs FET digital phase shifter. IEEE Trans. 1982, vol. ED-29, №7, p. 1078-1087.

40. Naster R.J. MMIC technology for microwave radar and communication systems. Microwave J., vol.24, №2, 1983, p. 109-113.

41. Ayasli Y. Microwave switching with GaAs FETs. Microwave J., vol.25, №11, 1982, p.61-74.

42. Fukui H. Determination of the basic devices parameters of the GaAs MESFET. Bell Syst. Tech. J. 1979, vol.58, №3, p.771-797.

43. Хелзайн Дж. Пассивные и активные цепи СВЧ. М. Радио и связь, 1981.

44. Suckling C.W., Pengelly R.S., Cockrile J.R. S-band phase shifter using monolithic GaAs circuits.1982 IEEE International Solid State Circuits Conferens, p. 134-135.

45. Pengelly R.S. Integrated T/R-modules employ ICs. Microwaves&RF, Dec. 1985, №2, p.77-84. ' ,

46. Ayasli Y., Miller S.W., Mozzi R., Hanes L.K. Wide-band monolithic phase shifter. IEEE Trans. 1984, vol. MTT-32, №12, p.1710-1714.

47. Ayasli Y., Miller S.W., Mozzi R., Hanes L.K. Wide-band monolithic phase shifter. IEEE Trans. 1984, vol. MTT-32, №12, p.1710-1714.

48. Andricos C., Bahe I. C-band 6 bit GaAs monolithic phase shifter. IEEE 1985 Microwave and millimeter wave monolithic circuits symposium, p. 8-10.

49. Буянов H.H., Пашинцев Ю.И. Модель полевого транзистора с затвором Шоттки для машинного проектирования сверхбыстродействующих ИС на арсениде галлия. Микроэлектроника, 1984, т.10, Вып.4, с.321-326.

50. Буянов Н.Н., Пашинцев Ю.И. Математическая модель полевого транзистора на основе арсенида галлия, учитывающая накопление носителей в канале. Микроэлектроника, 1982, т.11, Вып.5, с.457-460.

51. Буянов Н.Н., Пашинцев Ю.И. Анализ работы базового элемента на нормально открытых полевых транзисторах с затвором Шоттки. Электронная техника, Сер.З, Микроэлектроника, 1984, Вып.4.

52. Буянов Н.Н., Ефимов А.Г., Мартынова В.П., Панасенко П.В. СВЧ ключ на арсенид-галлиевом полевом транзисторе.

53. Электронная техника. Сер.10 Микроэлектронные устройства Вып.2(56) 1986. с.31-35.

54. Буянов Н.Н., Ефимов А.Г., Мартынов В.П., Панасенко П.В. Машинный анализ работы коммутационного ключа на основе арсенид-галлиевого транзистора с затвором Шоттки.

55. Электронная техника Сер.10 Микроэлектронные устройства Вып.2(56) 1986, с.28-32.

56. Хижа Г.С., Вендик И.Б., Серебрякова Е.А. СВЧ фазовращатели и переключатели. М., Радио и связь, 1984, 184 с.

57. СВЧ устройства на полупроводниковых диодах. Проектирование и расчет/ Под ред. И.В. Мальского и Б.В. Сестрорецкого. М., Сов. Радио, 1969.

58. Уайт Д. СВЧ полупроводниковые фазовращатели. ТИИЭР, №11, 1968, с.184-192.

59. Бова Н.Т., Ефремов Ю.Г., Конин В.В. и др. Микроэлектронные устройства СВЧ. К., Техника, 1984, 184 с.

60. Бова Н.Т., Стукало П.А., Храмов В.А. Управляющие устройства СВЧ. К., Техника, 1973, 164 с.

61. Антенны и устройства СВЧ/ Под ред. Д.И. Воскресенского. М., Радио и связь, 1981, 432 с.

62. СВЧ полупроводниковые приборы и их применение. Пер. с англ. /Под ред. B.C. Эткина. М., Мир, 1972.

63. Atwater Н.А. Circuit design of load-line phase shifter. IEEE Trans. 1985, vol. MTT-33, №7, p.626-634.

64. Atwater H.A. Reflection coefficient transformation for phase shift circuit. IEEE Trans. 1980, vol. MTT-28, №6, p.563-568.

65. Bharj S.S. Cal aided Lange coupler synthesis. Microwave J., 1983,vol. 26, №1, p.122-123.

66. Mitchell B. Hybrids spotlighted at IEEE meeting on MICs.

67. Microwaves&RF, Dec. 1983, p.38.

68. Lange J. Interdigitated stripline quadrature hybrid. IEEE Trans. 1969, vol. MTT-17,№ 12, p.l 150-1151.

69. Waterman R.C., Fabian W., Pucel R.A. et al GaAs monolithic Lange and Wilkinson couplers. IEEE Trans. 1981, vol. ED-28, №2, p.121-216.

70. Справочник по элементам полосковой техники. Под ред.

71. A.Л. Фельдштейна. М., Связь, 1979.

72. Ержанов Р.Ж., Ефимов А.Г., Панасенко П.В., Панин В.Ф. Монолитная схема плавного фазовращателя сантиметрового диапазона.

73. Спец. Электроника. Сер.10. Микроэлектронные устройства Вып.1(189) ч.1. 1983. с.40.

74. Гуськов Г.Я., Панасенко П.В., Мартынов В.П., Панин В.Ф., Ержанов Р.Ж., Ефимов А.Г. Опыт создания МИП на GaAs и аппаратуры на их основе. Спец. Электроника. Сер.1. Устройства СВЧ. Вып.2. 1987.

75. D. М. Krafcsik S. A. Tmhoff, D. Е. Dawson, and A. L. Conti «А dual-varactor analog phase shifter operating 6 to 18 GHz » IEEE 1988 Microwave and Millimeter-Wave Monolithic Circuits Symposium. pp. 83-86.

76. Ayasli Y., Platzker A., Vorhaus J., Reynolds L.D. A monolithic single-chip X-band four-bit phase shifter. IEEE Trans. 1982, vol. MTT-30, №12, p.2201-2205.

77. McLevige W.V., Sokolov V. Resonated GaAs FET device for microwave switching. IEEE Trans. 1981, vol.ED-28, p.198-203.

78. Ахмадеев Р.Г., ЕфимовА.Г., Кочлашвили Г.И., Панасенко П.В., Панин

79. B.Ф. Трехсантиметровый усилитель мощности.

80. Спец. Электроника. Сер.10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(189) ч.1. 1983. с.41.

81. Ержанов Р.Ж., Ефимов А.Г., Панасенко П.В. и др. Резистор арсенид-галлиевой интегральной схемы.

82. Авт. Св-во по заявке №3638169/24-25 кл.Н01/06 от 2.09.83г.

83. Исследование возможности создания СВЧ фазовращателя на монолитной арсенид-галлиевой ИС. Научно-технический отчет по НИР

84. Спираль»./Ефимов А.Г. — отв. исполнитель, НИИМП, Москва, 1985. Гос. Регистр.№Ф22431.

85. Адоньева З.П., Буянов H.H., Ефимов А.Г. и др. Трехразрядный фазовращатель Х- диапазона на арсенид-галлиевых монолитных ИС. Спец. Электроника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(230) 1986. с.12

86. Ефимов А.Г., Мартынов В.П., Мартынова В.П., Панасенко П.В., Панин В.Ф. Арсенид-галлиевые ИС СВЧ фазовращателей.

87. Спец. Электроника. Сер. 10 Микроэлектронные устройства. Вып. 1(21) 1987. с. 17-19.

88. MAMF-00002 DIE00 www.macom.com.

89. Гюнтер В.Я., Гусев А.Н., Руссков Д.А. МИС фазовращателей L и S диапазона в приемниках АФАР. Вопросы радиоэлектроники, Сер. PJ1T, Вып.З, 2008, с. 63-68.

90. Ефимов А.Г. СВЧ фазовращатели сантиметрового диапазона на основе арсенид-галлиевых интегральных схем; Автореф. дисс. канд. техн. наук; 05.27.01. Защищена 29.01.88; Утв. 20.07.88 ТН №111235. -М., 1988.

91. Мартынова В.П. Управляющие устройства СВЧ для многофункционального использования в системах радиолокации и спутниковой связи. Диссертация доктора технических наук, М., 1998.

92. Орлов О.С. Микроминиатюризация и качество твердотельных устройств СВЧ. Электронная техника. Сер.1 Электроника СВЧ. Вып. 10(104) 1987, с.29-34.

93. Орлов О.С., Чижов А.И., Фефелов А.Г., Прудовский В.И. Выключатели СВЧ на полевых транзисторах с барьером Шоттки. Сер.1 Электроника СВЧ. Вып. 3(387) 1987, с.50-54.

94. Шварц Н.З. Линейные транзисторные усилители СВЧ. М., Сов. Радио, 1980.

95. Шварц Н.З. Усилители СВЧ на полевых транзисторах. М., Радио и связь, 1987.

96. Данилин В.Н., Кушниренко А.И., Петров Г.В. Аналоговые полупроводниковые интегральные схемы СВЧ. М., Радио и связь, 1985.

97. Гупта К., Гардж Р., Чадха Р. Машинное проектирование СВЧ устройств; пер. с англ./Под ред. В.Г. Шейнкмана. М., Радио и связь, 1987.

98. Шеерман Ф.И., Бабак Л.И., Баров A.A., Вьюшков В.А. Проектирование монолитного усилителя мощности диапазона 8-12 ГГц с помощью программы автоматизированного синтеза. Тезисы докладов конференции «Электронные средства и системы управления», Томск, 2005.

99. Вай Кайчэнь Теория и проектирование широкополосных согласующих цепей; пер с англ. /Под ред. Ю.Л. Хотунцева. М., Связь, 1979.

100. Богачев В.М. Предельные широкополосные согласования произвольных импедансов. Радиотехника и электроника, 1984, т.29, №9, с. 1772-1784.

101. Богачев В.М. Синтез цепей связи для широкополосных усилителей. М.,МЭИ, 1980.

102. Романов И.А. Модифицированный метод синтеза согласующих цепей усилителей мощности с помощью ЭВМ.

103. В кн. Широкополосные радиотехнические цепи и устройства СВЧ и ВЧ. Новосибирск, 1987, с.91-98.

104. Петров Б.Е., Романов И.А. Синтез широкополосных согласующих цепей транзисторных усилителей СВЧ с помощью ЭВМ.

105. Радиотехника, 1989, №1, т.29, с.77-80.

106. Глазков Г.Н., Шауро Г.С. Измерение импедансов транзисторов КТ-919 в диапазоне 1-2 ГГц методом тест-плат.

107. Электронная техника, 1978, Сер.1, Вып.7, с.93-99.95. Ефимов А.Г., Романов И.А.

108. Синтез с помощью ЭВМ согласующих цепей усилителей мощности на основе полупроводниковых интегральных схем. Семинар «Современная технология производства СВЧ схем». Минск. 1989.

109. Ефимов А.Г., Панасенко П.В., Панин В.Ф., Романов И.А. Усилитель средней мощности десятисантиметрового диапазона на арсенид-галлиевой ИС. Спец. Электроника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(270) 1988. С.83-84.

110. Разработка базовой конструкции усилителей средней мощности на основе арсенид-галлиевых ИС. Научно-технический отчет по НИР «Сюжет»./Ефимов А.Г. научный руководитель, НИИМП, Москва, 1994.

111. Каталог фирмы Agilent Technologies. 2006.

112. Разработка технологии изготовления СВЧ усилителей средней мощности на монолитной арсенид-галлиевой ИС. Научно-технический отчет по НИР «Струг-1» ./ Ефимов А.Г. отв. исполнитель, НИИМП, Москва, 1986. Гос. Регистр. № Ml5394.

113. Ефимов А.Г. Мартынов В.П., Панасенко П.В., Панин В.Ф.

114. Модуль усилителя средней мощности трехсантиметрового диапазона на арсенид-галлиевых ИС. Спец. Электроника. Сер.10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(270) 1988. С.82-83.

115. Мякишев Ю., Гуляев В., Журавлев К. Квазимонолитные интегральные СВЧ-схемы: технология и приборы. Электроника: Наука, Технология, Бизнес. №6, 2006, с.84-86.

116. Разработка бескорпусной микросборки СВЧ малошумящего усилителя на монолитной арсенид-галлиевой ИС. Научно-технический отчет по ОКР «Стриж-1 »./Ефимов А.Г. исполнитель, НИИМП, Москва, 1984. Гос. Регистр.№У93 873.

117. Гуськов Г.Я., Ефимов А.Г., Мартынов В.П., Панасенко П.В., Панин В.Ф., Поздняков А.Г. Малопгумящий усилитель на основе монолитной арсенид-галлиевой ИС. Спец. Электроника. Сер.10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(21) 1987. С. 19-23.

118. Novel passive FET mixers provide superior dynamic range. www.minicircuits.com

119. Протопопов А.П., Черепухин В.И. Генератор СВЧ на полевом транзисторе трехсантиметрового диапазона, стабилизируемый диэлектрическим резонатором. -Изв. Вузов MB и ССО СССР. Радиоэлектроника, 1984, т.27, №12, с. 26-30.

120. Gerber E.A., Lukaszek Т., Ballato A. Advances in microwave acoustic frequency sources. IEEE Trans. 1986, vol. MTT-34, №10, p. 1002-1016.

121. Разработка и исследование многоканальных радиометрических бортовых приемных комплексов КВЧ. Научно-технический отчет по НИР «Радиометр»./ Ефимов А.Г. исполнитель, НИИМП, Москва, 1989.

122. Ефимов А.Г., Панин В.Ф., Панцов В.Ю., Черный И.В. Многоканальный радиометр-спектрометр миллиметрового диапазона/2-я Крымская конференция «СВЧ -техника и спутниковый прием». Материалы конференции. Севастополь, 1992, с.417-422.

123. Панасенко П.В. СВЧ монолитные схемы на арсениде галлия и модули на их основе, Диссертация доктора технических наук, М., 1988.

124. Ефимов А.Г., Романов И.А. Арсенид-галлиевые ИС усилителей мощности СВЧ диапазона /2-я Крымская конференция «СВЧ -техника и спутниковый прием». Материалы конференции. Севастополь, 1992, с.267-272.

125. Панасенко П.В., Нарнов Б.А., Ионов Б.В., Ефимов А.Г.

126. Технология изготовления МПТШ на GaAs с улучшенным теплоотводом и безындуктивным выводом. Спец. Электроника. Сер.10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(230) 1986. С.14

127. Разработка лабораторной технологии формирования металлизированных сквозных отверстий в подложках арсенид-галлиевых НС. Научно-технический отчет по НИР «Скань»/ Ефимов А.Г. исполнитель, НИИМП, Москва, 1987. Гос. регистр.№1153.

128. Мякишев Ю.Б., Барладян К.Д., Ожерельева Л.Ю. Интегральная схема СВЧ Авт. Св-во по заявке 4394522/25 от 28.12.1987 г.

129. Петрова Т.С., Григорьева Л.В., Гроо Е.П. Уменьшение индуктивности истокового вывода в ПТШ на GaAs и интегральных схем на их основе. Материалы Всероссийской Научно-технической конференции ТУ СУР, 2005, Томск.

130. Исследование и разработка технологических процессов для создания базовой технологии изготовления СВЧ монолитных интегральных приборов на арсениде галлия.; Научно-технический отчет по НИР «База-ЭЛАС»./Ефимов А.Г. исполнитель, НИИМП, Москва, 1997.

131. Полевые транзисторы на арсениде галлия. Принципы работы и технология изготовления: Пер. с англ./Под ред. Д.В. Ди Лоренцо, Д.Д. Канделуола. М.: Радио и связь, 1988. - 496 с.

132. Ефимов А.Г., Панасенко П.В., Поздняков А.Г.

133. Оценка надежности ИС МШУ на GaAs по результатам ускоренного термовоздействия. Спец. Электроника СерЛО. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(21) 1987. С.23-27.

134. Ефимов А.Г., Иванов Ю.Н., Макаревич А.Л. и др.

135. Особенности реакции арсенид-галлиевой ИС малошумящего усилителя на воздействие ионизирующих излучений.

136. Специальные вопросы науки и техники. Сер. Физика радиационного воздействия на радиоэлектронную аппаратуру. Вып.З 1986. С.70-74.

137. Петухов В.М. Полупроводниковые приборы. Транзисторы. Справочник. М.; Рикел. Радио и связь, 1994.- 232 с.

138. Безбородов Ю.М., Гассанов Л.Г., Липатов А.А., Нарытник Т.Н., Федоров В.Б. Диэлектрические резонаторы в микроэлектронике СВЧ (обзор). Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. Вып. 4(768).

139. М., ЦНИИ Электроника. 1981.

140. Безбородов Ю.М., Нарытник Т.Н., Федоров В.Б. Фильтры СВЧ на диэлектрических резонаторах. К.: Техника, 1989.-184 с.

141. Ильченко М.И., Кудинов Е.В. Ферритовые и диэлектрические резонаторы СВЧ. Издательство Киевского университета, 1973.-175 с.

142. Ненашева Е.А. Состояние дел в области разработок и производства микроволновых керамических материалов и элементов СВЧ техники. Материалы конференции «Обмен опытом в области создания сверхширокополосных радиоэлектронных систем. Омск, 2006, с. 189-195.

143. Nenasheva Ye.A., Kartenko N.F. High dielectric constant microwave ceramics Journal of the European Ceramics Society,v.21, 2001, p. 2647-2701.

144. Панасенко П.В., Нагурский С.Б., Ефимов А.Г., Панин В.Ф. Селективный усилитель для формирователя частоты.

145. Спец. Электроника сер. 10. Микроэлектронные устройства. Вып. 1(71) 1985.

146. Панин В.Ф. Селективный малошумящий усилитель на основе монолитных интегральных схем на арсениде галлия, Автореф. дисс. канд. техн. наук; М. 1987.

147. Варфоломеев И.Н., Дмитриев С.Д., Панин В.Ф. Вопросы микроминиатюризации диэлектрических фильтров. Электронная техника, Сер. 10, Микроэлектронные устройства, 1977, Вып.5.

148. ОСТ11 0309-86 Материалы керамические для изделий электронной техники. Технические условия.

149. Гассанов Л.Г., Ротенберг Б.А., Нарытник Т.Н. и др. Термостабильные высокодобротные диэлектрические резонаторы для СВЧ-микроэлектроники Электронная техника, сер. Электроника СВЧ, 1981, вып. 6(330), с. 21-25.

150. Войтенко А.Г., Гассанов Л.Г., Зелявский В.Б., Нарытник Т.Н. Многоканальные СВЧ частотные разделители на диэлектрических резонаторах Радиоэлектроника, 1984, т.27, вып. 12, с. 62-65.

151. Ефимов А.Г., Панин В.Ф., Петров В.Г. Использование в приемных модулях полосно-пропускающих фильтров на диэлектрических резонаторах. Вопросы радиоэлектроники, Сер. ЭВТ, Вып.5, 2008,1. С. 160-164.

152. Ефимов А.Г., Панин В.Ф. Полосно-пропускающие фильтры на диэлектрических резонаторах с высокой проницаемостью,

153. Изв. Вузов. Электроника, 2008, №6, С.79-80.

154. Максимов М.В., Бобнев М.П., Кривицкий Б.Х. и др. Защита от радиопомех. /Под ред. Максимова M.B. М., Сов. Радио, 1976, 496 с.

155. Алексеев О.В., Головков A.A., Полевой В.В., Соловьев A.A. Широкополосные радиопередающие устройства./ Под ред. О.В. Алексеева. М., Связь, 1978.

156. Дэвис Дж., Kapp Дж. Карманный справочник радиоинженера/ Пер. с англ. — М.; Издательский дом «Додэка-ХХГ», 2002. 544с.

157. Хансен P.C. Сканирующие антенные системы СВЧ: Пер. с англ. / Под ред. Г.Т. Маркова и А.Ф. Чаплина. -М., Сов. Радио, 1971. -т.З.- 464 с.

158. Ефимов А.Г., Олесов С.И. Приемная многолучевая активная фазированная антенная решетка.

159. Заявка № 2007135144/09(038427) от 24.09.2007г. Решение о выдаче патента РФ от 29.09.2008 г.

160. Ефимов А.Г. Построение приемного тракта многолучевой АФАР с распределенной фильтрацией. Вопросы радиоэлектроники, Сер. PJIT, Вып. 1, 2008, с. 41-45.

161. Ефимов А.Г. Конструкция многоканального приемного модуля многолучевой АФАР. Вопросы радиоэлектроники, Сер. PJIT, Вып. 1, 2008, с. 38-41.

162. Белов JI. Переключатели сверхвысокочастотных сигналов Электроника: Наука, Технология, Бизнес 1/2006 с.20-25.

163. Нестеров В. Высокочастотные реле компании OMRON. Электроника: Наука, Технология, Бизнес. №5, 2006, с.60-62.

164. De Los Santos H.J. «MEMS A Wireless Vision» 2001 International MEMS Work-Shop, Singopure, July 4-6, 2001.

165. Richards R.J., De Los Santos H.J. MEMS for RF/Wireless Application: The Next Wave. Microwave J/, March 2001.

166. Ричарде P., Де JIoc Сантос Г. MEMS-устройства для СВЧ приложений: новая волна Chip news №1, 2007 с. 1-9.

167. Варадан В., Виной К., Джозе К. ВЧ МЭМС и их применение Москва: Техносфера, 2004.-528 с.

168. Белов JL, Житникова М. Микромеханические компоненты радиочастотного диапазона. Электроника: Наука, Технология, Бизнес. №8, 2006, с. 18-25.

169. Гридчин А. Микроэлектромеханические реле: технология ближайшего будущего. // Электронные компоненты, 2003, №7, с.38-40.

170. Асеев A.JI. Наноматериалы и нанотехнологии для современной полупроводниковой технологии.

171. Российские нанотехнолоогии, 2006, т.1, №1-2, с.97-110.

172. Разработка технологии получения нанокарбидных материалов, ' интегрированных в технологию изготовления устройств бесконтактной радиочастотной идентификации. Научно-технический отчет по НИР' «Радиометка»./ Ефимов А.Г. исполнитель, НИИФП, Москва, 2006

173. G.M. Rebeir. "RF MEMS Theory, Design and Technology". Wiley 2003.

174. Горячев A.B., Власенко В.А., Беляев C.H., Ефимов А.Г., Ильичев Э.А. и др. MEMS переключатели для RF систем на основе алмазоподобных углеродных пленок /Материалы конференции «Нанотехнологии производству 2007». Фрязино, 2007.

175. Патент США US6714169 ВА от 30.03.2004.

176. Peroulis D., Pacheco S.P., Sarabandi К., Katehi L.P.B. Electromehanical considerations in developing low-voltage RF MEMS switches.

177. EE Tran. 2003, vol.51, №1, p.259-269.

178. Banhan P., Butter C., Sokolov V., Contolatis A. 30 GHz multi bit monolithic phase shifters.

179. EE 1985 Microwave and millimeter wave monolithic circuits symposium, p.4-7.

180. Карпов B.M., Малышев B.A., Перевощиков И.В. Широкополосные устройства СВЧ на элементах с сосредоточенными параметрами -М.: Радио и связь, 1984. .-с. 57-61.

181. Испытание МЭМС -переключателей на надежность. Новости СВЧ техники, 2006, №12, с. 18-22.

182. Предварительные результаты исследования надежности МЭМС СВЧ -приборов. Новости СВЧ техники, 2003, №11, с. 17-18.

183. Guan Leng Tan, Mihailovich R.E., Hacker J.B. et al Low-loss 2- and 4-bit TTD MEMS phase shifters based on SP4T switches.

184. EE Tran. 2003, vol.51, №1, p.297-304.

185. Hacker J.B., Mihailovich R.E., Kim M., DeNatale J.F. A Ka-band 3-bit RF MEMS true-time-delay network. IEEE Tran. 2003, vol.51, №1, p.305-308.

186. Lee J., Je C.H., Kang S. A low-loss single-pole six-throw switch based on compact RF MEMS switches, IEEE Tran. 2005, vol.53, №11, p.3335-3343.

187. Johnson J., Adams G.G., McGruer N.E. Determination of intermodulation distortion in a contact-type MEMS microswitch.

188. EE Tran. 2005, vol.53, №11, p.3615-3622.

189. Lu Y., Katehi L.P.B., Peroulis D. High-power MEMS Varactors and Impedans Tuners for Millimeter-Wave Applications

190. EE Tran. 2005, vol.53, №11, p.3672-3678.

191. Смеситель диапазона 94 ГГц с кольцевым МЭМС -делителем мощности Новости СВЧ техники, 2006, №11, с. 14-18.

192. Eun-Chul Park, Yun-Seok Choi, Jun-Bo Yoon, Hong C., Yoon E. Fully Integrated Low Noise VCOs with On-chip MEMS Inductor

193. EE Tran. 2003, vol.51, №1, p.289-295.

194. МЭМС генератор новый конкурент кварцевому генератору Новости СВЧ техники, 2003, №11, с. 12-14.

195. Лебедев А., Сбруев С. SiC электроника. Прошлое, настоящее, будущее. Электроника: Наука, Технология, Бизнес. №5, 2006, с.28-41.

196. Патент США US 6909346В1 от 21.06.2005 г.

197. Chang WookBack, Song S., Lee S., Jung-Mu Kim A V-Band Micromachined 2-D Beam-Steering Antenna Driven by Magnetic Force With polimer-based Hings

198. EE Tran. 2003, vol.51, №1, p.325-331.

199. Cetiner B.F., Qian J.Y., Chang H.P. Bachman P. Monolithic Interation of MEMS Switches with a Diversity Antenna on PCB Substrate IEEE Tran. 2003, vol.51, №1, p.332-335.208