автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.07, диссертация на тему:Структурный синтез линейных и нелинейных СВЧ устройств с использованием широкополосных согласующих структур
Автореферат диссертации по теме "Структурный синтез линейных и нелинейных СВЧ устройств с использованием широкополосных согласующих структур"
На правах рукописи
Петров Игорь Александрович
СТРУКТУРНЫЙ СИНТЕЗ ЛИНЕЙНЫХ И НЕЛИНЕЙНЫХ СВЧ УСТРОЙСТВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СОГЛАСУЮЩИХ СТРУКТУР
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Специальность: 05.12.07. «Антенны, СВЧ устройства и
их технологии»
- 1 ДЕК 2011
Самара-2011 г.
005004300
Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Центральный научно-исследовательский институт имени академика А.И. Берга»
Научный руководитель:
Консультант:
Официальные оппоненты:
доктор физико-математических наук, профессор Неганов Вячеслав Александрович
кандидат технических наук Лобанов Борис Семенович
Заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор, Раевский Сергей Борисович
доктор технических наук , профессор Минкин Марк Абрамович
Ведущая организация:
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
Защита состоится 23 декабря 2011 г. в 15-00 на заседании диссертационного совета Д 219.003.02 при Поволжском государственном университете телекоммуникаций и информатики по адресу: 443010, г. Самара, ул. Л. Толстого, 23.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО ПГУТИ
Автореферат разослан 21 ноября 2011 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета Д 219.003.02 доктор технических наук, профессор
Д.В. Мишин
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы диссертации
Основные параметры систем радиомониторинга и радиопротиводействия, использующие сигналы диапазона СВЧ для передачи и приема информации, во многом определяются параметрами устройств СВЧ, входящими в выходные и входные высокочастотные тракты. Изначально, системы радиомониторинга и радиопротиводействия являются широкополосными и сверхширокополосными системами, что накладывает определенные требования на разрабатываемые устройства СВЧ. Поиск новых принципов и методов проектирования устройств СВЧ, теоретическое обоснование этих принципов, разработка соответствующих схемотехнических решений построения устройств, позволяющих улучшить их частотные характеристики, расширить диапазон рабочих частот, снизить габариты, наиболее полно использовать технологические и конструктивные достижения в области микроминиатюризации устройств, повышение эффективности методов проектирования с использованием современных вычислительных средств и программного обеспечения, продолжают оставаться актуальными задачами по совершенствованию техники СВЧ.
Актуальность данного направления подтверждается продолжающимися многочисленными публикациями в зарубежной и отечественной периодической литературе, связанными с совершенствованием схемотехнических, конструктивных и технологических решений, а также принципов проектирования устройств СВЧ.
Цель диссертации
Целью диссертации является поиск новых принципов и методов проектирования устройств СВЧ, разработка соответствующих схемотехнических решений их построения, позволяющих улучшить частотные характеристики, расширить рабочий диапазон частот, снизить габариты и массу, придать устройствам новые частотные свойства и функциональные возможности.
Задачи, решаемые в диссертации:
1 . Обоснование метода структурного синтеза устройств СВЧ, включающего в себя: синтез отдельных структур с наперед заданными частотными свойствами, последующее совмещение этих структур между собой и со структурами устройств СВЧ, синтезируемых классическим способом.
2. Формулировка и доказательство теоремы для каскадного включения одинаковых реактивных симметричных четырехполюсников. Введение функции р(/ж) для подобных структур, определяющей частотные свойства результирующего четырехполюсника и не зависящей от числа последовательно соединенных одиночных четырехполюсников.
3. Теоретическое исследование частотных свойств функций 1 + />(/и )
широкополосных периодических структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами.
4. Исследование возможностей применения метода структурного синтеза, с использованием периодических и непериодических широкополосных структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами, для создания различных линейных и нелинейных устройств СВЧ.
5. Разработка ряда схемотехнических решений, полученных методом структурного синтеза для проектирования линейных и нелинейных устройств СВЧ.
6. Получение численных и экспериментальных результатов, подтверждающих выводы проведенных теоретических исследований.
Методы исследования.
При решении поставленных задач использовались методы теории радиотехнических цепей и сигналов, линейной и нелинейной алгебры, компьютерного схемотехнического и электродинамического моделирования, нелинейного анализа.
Научная новизна
- Предложен и обоснован метод структурного синтеза, включающего в себя: синтез отдельных структур с наперед заданными частотными свойствами, последующее совмещение этих структур между и со структурами устройств СВЧ, синтезируемых классическим способом.
- Сформулирована и доказана теорема для каскадного включения одинаковых реактивных симметричных четырехполюсников. Для подобных структур введена функция Р(/№), определяющая частотные свойства
результирующего четырехполюсника и, не зависящая от числа последовательно соединенных одиночных четырехполюсников.
- Определены частотные свойства функций 1 + Р(/,) широкополосных периодических структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами, а также зависимость этих свойств от параметров элементов одиночного четырехполюсника.
- Доказана возможность применения метода структурного синтеза, с использованием периодических и непериодических широкополосных структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами, для создания различных линейных и нелинейных устройств СВЧ с целью получения заданных частотных характеристик, значительного увеличения числа вариантов схемотехнического построения устройств, расширения рабочего диапазона частот, придания устройствам новых частотных свойств и функциональных возможностей, уменьшения габаритов.
- Предложен ряд схемотехнических решений, полученных методом структурного синтеза для проектирования линейных и нелинейных устройств СВЧ таких как: трансформаторов активных, реактивных и комплексных сопротивлений, согласованных нагрузок; устройств деления и сложения мощности; детектирующих, смесительных и умножительных устройств; управляющих устройств с полупроводниковыми элементами; фильтров СВЧ.
Практическая ценность
Результаты проведенных теоретических исследований позволили предложить ряд новых схемотехнических решений, защищенных как авторским свидетельством, так и разработанными устройствами СВЧ для систем радиомониторинга и радиопротиводействия, которые производятся или планируются к производству на предприятиях РФ: ФГУП «ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга» г. Москза, ФГУП «НИИ «Экран» г. Самара.
Обоснованность и достоверность результатов работы подтверждается:
- проведением численных экспериментов с использованием современных вычислительных средств и программного обеспечения;
- полученными экспериментальными результатами и совпадением их с результатами численных экспериментов;
- разработанными устройствами СВЧ для ряда ОКР и выпускаемой промышленностью радиотехнических систем в организациях РФ.
Публикации и апробации
Результаты диссертации опубликованы в 17 печатных работах, из которых 3 в журналах, включенных в перечень ВАК РФ, 1 в сборнике научных трудов ФГУП «ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга», а 1 является авторским свидетельством. Основные результаты работы докладывались на Всесоюзных, Российских и Международных научно-технических конференциях: Областной школе семинаре «Повышение надежности, качества и быстродействия РЭА на основе о&ьемных интегральных схем СВЧ», Куйбышев 1987 г.; IV Всесоюзной научно-технической конференции «Математическое моделирование и САПР радиоэлектронных и вычислительных систем СВЧ и КВЧ на объемных интегральных схемах», Волгоград 1991 г.; X Международной научно-технической конференции «Радиолокация навигация связь», Воронеж 2004 г.; Ш Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», Волгоград 2004 г.; XII научно-технической конференции «Космические информационно-управляющие системы наблюдения», Москва 2008 г.; VII Международной научно-технической конференции, посвященной 150-летию со дня рождения A.C. Попова «Физика и технические приложения волновых процессов», Самара 2008 г; X Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», Самара 2011.
Положения, выносимые на защиту:
1. Метод структурного синтеза устройств СВЧ, суть которого заключается в следующем: в синтезе структур с наперед заданными частотными свойствами, в совмещении структур между собой и со структурами различных устройств, синтезируемых классическим способом, в значительном увеличении числа параметров для последующего параметрического синтеза с целью получения заданных амплитудно- и фазо-частотных характери-
стик, в значительном увеличении числа вариантов схемотехнического построения устройств, в ряде случаев придание результирующей структуре новых частотных свойств и функциональных возможностей, в уменьшении габаритов.
2. Теорема: «При каскадном включении одинаковых реактивных симметричных четырехполюсников функция рабочего затухания результирующего четырехполюсника Ьпр ) в полосе пропускания не превышает
значений функции 1 + ?(/„), где Р(/„) = {ь/./„)-\)1{1-а^/„)), ¿„(/„) -
функция рабочего затухания одиночного четырехполюсника, а, ,(/„)-
элемент классической матрицы передачи одиночного четырехполюсника,
-рабочая частота в полосе пропускания четырехполюсника».
3. Результаты теоретических исследований частотных свойств функций 1 + Р(/„) для широкополосных периодических структур с коротко-
замкнутыми и разомкнутыми шлейфами в зависимости от параметров элементов одиночного четырехполюсника.
4. Схемотехнические решения, полученные методом структурного синтеза, для проектирования линейных и нелинейных устройств СВЧ таких как: трансформаторов активных, реактивных и комплексных сопротивлений, согласованных нагрузок; устройств деления и сложения мощности; детектирующих, смесительных и умножительных устройств; управляющих устройств с полупроводниковыми элементами; фильтров СВЧ.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из Введения, четырех глав, Заключения, одного Приложения и содержит 133 страницы основного текста, 9 страниц списка литературы (76 наименования), 65 рисунков, 2 таблицы.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении к диссертации формируются некоторые общие вопросы проектирования устройств СВЧ, требующие дальнейшей разработки, определяется актуальность проводимых исследований, формулируется цель диссертационной работы и задачи, решаемые в процессе ее выполнения, определяется научная новизна полученных результатов, их практическая ценность, обоснованность и достоверность, формулируются положения, выносимые на защиту, кратко излагается содержание диссертации по главам.
В первой главе проведен анализ общих вопросов согласования, возникающих при проектировании устройств СВЧ [1.1, 1.2].
Формулируется теорема (п. 2 положений выносимых на защиту). Приводится доказательство этой теоремы.
Теоретически анализируются частотные свойства функций 1 + /'(/„,)
двух периодических структур из П одиночных четырехполюсников. В первой структуре одиночный четырехполюсник состоит из двух последо-
вательно соединенных четвертьволновых отрезков линий с волновым сопротивлением р , между которыми включен четвертьволновый коротко-замкнутый шлейф с волновым сопротивлением р2. Во второй структуре одиночный четырехполюсник состоит из двух последовательно соединенных отрезков линий с волновым сопротивлением р] > р0 и длиной между которыми параллельно включен разомкнутый шлейф с волновым сопротивлением р2 и длиной £2. Функция P(JJ для периодических
структур определяется на основании выражения, приведенного в п. 2 положений выносимых на защиту. Например, для структуры с короткозамк-нутыми шлейфамианная функция равна:
P(fw) = , где = а\ + а32 - а,2 - 2а2а3,
¿4 cos4 Д, + b} cos2 + b6
Ъъ-а1~ 2а,, b4 = а,2, Ъъ - -а2 -2а,, а, = 2 + рх jр2,
«2 = Р\ + Ptl2Pi +1/Р\ ' аз = V'" Pi ' Р\ = Р\/Ро ' Рг = Рг I Ра '
На рис. 1 и рис. 2 приведены характеристики функций -l01g[l + Р(/„)]
и соответствующие значения КСВН для различных значений р и р1 в зависимости от частотного параметра р = Inljh, соответственно, структуры с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами.
Рис. 1. Структура с короткозамк- Рис. 2. Структура с разомкнутыми нутыми шлейфами. шлейфами.
На рис. 1 характеристики 1 и 2 соответствуют значениям р = р2 = 1; 3 и 4
- р] = р2 =0,7; 5 и 6 -р, =0,7 и р2=Ъ. Коэффициент перекрытия по диапазону частот кп для характеристик 5 и 6 более 6. На рисунке (кривые 7 и 8) приводятся характеристики функции рабочего затухания Ь"р в дБ и
соответствующих значений КСВН для четырех, последовательно соединенных четырехполюсников, которая носит пульсирующий характер и не превышает значений функции \ + Р(/ )•
На рис. 2 характеристики 1 и 2 соответствуют рх =1,6, рг — 0,6,
12 =0,9^1;3,4-/о1 =1,4, р2 =0,7, = 0,8^; 5-функция при и = 10.
Таким образом, анализ частотных свойств широкополосных каскадных структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами сводится к анализу функций 1+ ?(/„), зависящей от параметров элементов одиночного четырехполюсника.
Определяется суть метода структурного синтеза устройств СВЧ, которая заключается: в синтезе структур с наперед заданными частотными свойствами, в совмещении структур между собой и со структурами различных устройств, синтезируемых классическим способом (п. 1 положений выносимых на защиту).
Во второй главе теоретически исследуются вопросы применения метода структурного синтеза для согласования линий передачи с различными волновыми сопротивлениями. На рис. 3 приведены топологии трансформаторов волновых сопротивлений, где: а) -четвертьволновый на регулярной линии, б) -отрезок регулярной линии заменен периодической структурой с разомкнутыми шлейфами, в) -с непериодической структурой из разомкнутых шлейфов.
С
2,1
1,5 г-
ппп по.
или иг
б). В).
\ / ч /н
\\ ч Ч/
"I I (ена
Рис. 3. Трансформаторы волновых сопротивлений.
Рис. 4. КСВН трансформаторов.
На рис. 4 приведены характеристики КСВН трансформаторов. Кривая I соответствует трансформатору на рис. За, кривая 2 -рис. 36, кривая 3 двухступенчатому переходу на регулярных отрезках линий, а кривая 4 -рис.Зв. Характеристики трансформатора с непериодической структурой приближается к характеристике двухступенчатого перехода, но его длина меньше длины четвертьволнового трансформатора.
Исследуется применение структурного синтеза в нелинейных устройствах СВЧ, таких как: детектирующих и смесительных, умножителях частоты. На рис. 5 приведена схема детектирующего устройства (ДУ).
Рис. 5. Схема ДУ.
Рис. 6. Топология ДУ.
В ДУ необходимо согласовать реактивную проводимость шлейфа, замыкающего ток смещения через диод на землю, комплексное сопротивление диода и индуктивности его выводов, а также емкостную неоднородность конденсатора С1- В схеме ДУ совмещаются структуры с коротко-замкнутыми и разомкнутыми шлейфами. Топология ДУ, приведена на рис. 6, где: 1 -полосковые проводники, 2 -диод, 3 -конденсатор С1, 4 -резистор.
Далее исследуется возможность применение структур с разомкнутыми шлейфами в пассивных устройствах, таких как: делители и ответвители мощности, согласованные нагрузки. На рис. 7 приведены топологии делителей мощности, где: а) -классический однокольцевой, б) -однокольцевой, в котором отрезки линий кольца заменены периодической структурой с разомкнутыми шлейфами, в) -трех кольцевой, в котором отрезки линий заменены непериодическими структурами с разомкнутыми шлейфами.
Частотные характеристики делителей на рис.7а и рис.7б совпадают, но габариты последнего меньше. Частотные характеристики делителя, изображенного на рис. 7в, приведены на рис. 8, где: 1-КСВН входа, 2-развязка между выходами, 3-ослабление от входа до выходов. Применение в делителях периодических структур с разомкнутыми шлейфами позволяет уменьшить габариты, а непериодических -еще и расширить рабочую полосу частот.
На рис. 9 приведены топологии согласованных нагрузок, где: 1 -полосковые проводники, 2 -резистивные пленки.
14.8
в).
Рис. 7. Топологии ДМ. Рис. 8. Характеристики трех кольцевого ДМ.
Рис. 9. Топологии согласо- Рис. 10. Частотные характеристики нагрузок, ванных нагрузок.
В нагрузке на рис. 9а вывод прямоугольного резистора замкнут на землю металлизированным отверстием. На рис. 95 нагрузка выполнена в распределенной структуру с резистивной пленкой треугольной формы. На рис. 9в нагрузка выполнена в виде непериодической структуры с разомкнутыми шлейфами, шлейфы выполнены из резистивной пленки. На рис. 10 приведены характеристики нагрузок. КСВН первой нагрузки из-за индуктивности замыкания с ростом частоты ухудшается. Две другие имеют подобные характеристики, но последняя более чем в 2 раза короче.
В третьей главе исследуются вопросы применения структурного синтеза к проектированию управляющих устройств с полупроводниковыми элементами (ПЭ), к которым относятся: высокочастотные выключатели (ВВЧ), аттенюаторы электрически регулируемые (АЭР), многоканальные переключатели.
На рис. 11 приведена эквивалентная схема четырехканального переключателя с последовательно-параллельным включением ПЭ в линию передачи при открытом канала «Вх.»-«Вых. 1».
Рис. 11. Эквивалентная схема 4- Рис. 12. Характеристики переключателя.
канального переключателя.
Линии передачи заменены структурами с разомкнутыми шлейфами. Все разветвления каналов переключателя выполняются в точках подключения разомкнутых шлейфов структуры, при этом, для каждого разветвления используется только один разомкнутый шлейф. Параллельные ПЭ включаются в точках подключения других разомкнутых шлейфов. Длины шлейфов, подключенных в точках разветвления каналов и параллельных ПЭ, уменьшаются таким образом, чтобы их суммарная емкость была равна емкости исходного шлейфа широкополосной структуры. Таким образом, данная схема переключателя обеспечивает компенсацию емкостных про-водимостей закрытых каналов и параллельных ПЭ в открытом канале. Сопротивления г+ соответствуют открытому состоянию ПЭ, сопротивления
Г_ и емкости С, -закрытому состоянию ПЭ.
На рис. 12 приведены частотные характеристики переключателя, где: 1-ослабление в открытом канале, 2 и 3 -ослабления в закрытых каналах (Вых.З, Вых.4), 4 -КСВН входа. Расчеты проводились для ПЭ с параметрами: с, =0,12 пФ, г_ = г+ = 2 Ом.
На рис. 13 приведена эквивалентная схема четырехканального переключателя с параллельным включением ПЭ
В данном переключателе, в качестве исходной, используется широкополосная согласующая структура с четвертьволновыми короткозамкнуты-
ми шлейфами при р] = /?2<0,8 и п = 3 (см. рис. 1). Емкости С1 ПЭ в открытом канале компенсируются отрезками линий с волновым сопротивлением р>ра, образуя при этом Т-образные ФНЧ.
На рис. 14 приведены частотные характеристики переключателя, где: 1, 2-ослабление в открытом и закрытом каналах, 3 -КСВН. Расчеты проводились для ПЭ с параметрами: С,- = 0,2 пФ, г = г+ = 1,5 Ом. Коэффициент перекрытия по диапазону рабочих частот переключателя Кп = 3 ■
Рис. 13. Эквивалентная схема открытого канала переключателя.
Рис. 14. Характеристики переключателя.
На частотах от 7,3 до 18 ГГц ослабление в открытом канале менее 1 дБ, на частоте 20 ГГц -1,6 дБ, развязка более 50 дБ. Расчетный максимальный коэффициент Г]макс в центральной части рабочего диапазона равен 0,036, а
на 20 ГГц -0,065. Максимально допустимая мощность рассеивания для диода 2А546А-5 равна 2 Вт, следовательно мощность коммутируемая переключателем равна 55 Вт в центре диапазона и 30 Вт на частоте 20 ГГц.
В конце 70-х и в начале 80-х годов по подобной схеме были разработаны ряд многоканальных переключателей, изготовлены опытные образцы и проведены испытания на уровень переключаемой мощности 50 Вт. На основе этих переключателей был разработан блок переключающей матрицы, имеющей 3 входа и 32 выхода, которая устанавливались в передающем тракте станции радиопротиводействия.
В четвертой главе исследуется возможность применения широкополосных согласующих структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами в различных типах фильтров СВЧ. На рис. 15а изображен классический микрополосковый ФНЧ, а рис. 156 фильтр котором, разомкнутые шлейфы с низким волновым сопротивлением заменены непериодическими структурами с разомкнутыми шлейфами.
б).
Рис. 15. Фильтры нижних частот. Рис. 16. Частотные характеристики ФНЧ.
На рис. 16 приведены расчетная (кривая 1) и экспериментальная (кривая 2) характеристики фильтра, изображенного на рис. 15а. Фильтр имеет паразитную полосу пропускания выше 10 ГГц. Характеристики ослабления и КСВН фильтра (рис. 156) приведены на рис. 36 (кривые 3 и 4). Получился ФНЧ с частотой среза 2 ГГц и подавлением паразитной полосы пропускания ниже -60 дБ до частоты 20 ГГц.
На рис. 17 приведены топологии ППФ с короткозамкнутыми четвертьволновыми шлейфами, где: а) -классический, б) -последовательные отрезки линий заменены непериодической структурой с разомкнутыми шлейфами.
____34____
I 1 П 1 1 1
а). 20
.1 ч 1\ и
»щ 11 Л1 и
б).
Рис. 17. ППФ с четвертьволновыми шлейфами.
ЯБ I 1 <СВН
_
-го
-40 / ; \ / У/ 2
< 1 ц//
«
1, {
5 Ргвчивпеу (внг)
Рис. 18. Характеристики ППФ с четвертьволновыми шлейфами.
На рис. 18 приведены характеристики ППФ: 1 -ослабления классического, 3, 4 -ослабление и КСВН, совмещенного с непериодической структурой с разомкнутыми шлейфами. В первом фильтре имеется паразитная полоса, во втором полоса подавлена ниже уровня -60 дБ, кроме того верхний склон АЧХ значительно круче.
На рис. 19 приведены узкополосные ППФ на шпилечных резонаторах, короткозамкнутых с одного конца и разомкнутых с другого. Во втором фильтре (рис. 196) резонаторы совмещены с непериодическими структурами из разомкнутых шлейфов.
48
30
а). б).
Рис. 19. Узкополосные ППФ на шпилечных резонаторах.
На рис. 20 приведены частотные характеристики узкополосных ППФ на шпилечных резонаторах, где: 1, 2-расчетное и экспериментальное ослабление фильтра, изображенного на рис. 19а, 4,5-ослабление и КСВН фильтра, изображенного на рис. 196.
а ). б ).
Рис. 20. Характеристики ППФ на шпилечных резонаторах.
Первый фильтр имеет три паразитные полосы пропускания, во втором они подавлены ниже уровня -60 дБ.
В заключении фиксируются основные результаты работы и сделаны выводы по диссертации в целом.
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
1. Предложен и обоснован метод структурного синтеза устройств СВЧ, суть которого заключается: в синтезе структур с наперед заданными частотными свойствами, в совмещении структур между собой и со структурами различных устройств, синтезируемых классическим способом.
2. Сформулирована и доказана теорема для каскадного включения одинаковых реактивных симметричных четырехполюсников. Введена функции Р(/ ) для подобных структур, определяющая частотные свойства результирующего четырехполюсника.
3. Проведены теоретические исследования функций 1 + для широкополосных периодических структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами. Определены условия достижения максимальной ширины рабочих частот этих структур, в зависимости от параметров элементов одиночного четырехполюсника.
4. Предложен ряд схемотехнических решений, полученных методом структурного синтеза, для проектирования линейных и нелинейных устройств СВЧ, таких как: трансформаторов активных, реактивных и комплексных сопротивлений, согласованных нагрузок; устройств деления и сложения мощности; детектирующих, смесительных и умножительных устройств; управляющих устройств с полупроводниковыми элементами; фильтров СВЧ.
Список литературы
1.1. Неганов В.А„ Яровой Г.П. Теория и применение устройств СВЧ. М.: Радио и связь, 2006. 719с.
1.2. Чижов А.И. Аналитические методы расчета и структурного анализа СВЧ устройств на основе теории цепей. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. / Научно-производственное предприятие «Салют», Нижний Новгород. 2011г. 308с.
Публикации по теме диссертационной работы:
1 Авт. свид. № 881902/ Н 01 Р 1/15. Многоканальный переключатель / Петров И.А. Приоритет от 06.09.1976. Опубликовано 15.11.1981, бюллетень № 42.
2. Петров И.А., Сурков А.И. Управляющие устройства с p-i-n диодами на основе объемных интегральных схем СВЧ. // Тезисы докладов областной школы семинара « Повышение надежности, качества и быстродействия РЭА на основе объемных интегральных схем СВЧ», Куйбышев, 1987 г.
3. Неганов В.А., Петров И.А. Основные принципы проектирования управляющих устройств СВЧ с полупроводниковыми приборами. // Тезисы докладов IV Всесоюзной научно-технической конференции «Математическое моделирование и САПР радиоэлектронных и вычислительных систем СВЧ и КВЧ на объемных интегральных схемах», Волгоград 1991 г.
4. Петров И.А. Управляющие устройства на полупроводниковых приборах с использованием широкополосных структур диапазона СВЧ // Труды X Международной научнотехнической конференции. Радиолокация, навигация и связь, г. Воронеж. 13-15 апреля.2004. т. 3. С. 428-435.
5. Петров И.А. Моделирование фильтров на квазисосредоточенных резонаторах в дециметровом диапазоне длин волн. // Тезисы докладов и сообщений III Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», Волгоград 2004 г.
6. Петров И.А. Применение квазисосредоточенных элементов в согласующих цепях и устройствах СВЧ. // Космические информационно-управляющие системы: Сборник научных трудов/ Федеральное государственное унитарное предприятие «Ордена Трудового Красного Знамени Центральный научно-исследовательский институт «Комета». 2009. Вып. 3. С. 102-105.
7. Петров И.А. Применение квазисосредоточенных элементов в согласующих цепях и устройствах СВЧ. // Тезисы докладов и сообщений VII Международной научно-технической конференции, посвященной 150-детию со дня рождения A.C. Попова «Физика и технические приложения волновых процессов», Самара 2008 г.
8. Петров И.А. Широкополосные согласующие структуры и их применение в устройствах СВЧ // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2010. Т. 13. № 2. С. 52-57.
9. Петров И.А. Фильтры СВЧ с использованием широкополосных согласующих структур. // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2011. Т. 14 . № 1. С. 51-56.
10. Петров И.А. Проектирование устройств СВЧ путем совмещения их с широкополосными согласующими структурами. Сборник научных трудов ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга. Под редакцией Б.С. Лобанова. М: ООО НИЦ «Инженер». 2011. Т.5,4.2. С. 34-61.
11. Неганов В.А., Петров И.А. Структурный синтез сверхширокополосных делителей мощности СВЧ. // Тезисы докладов и сообщений X Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», Самара 2011 г.
12. Лобанов Б.С., Петров И.А. Делители мощности СВЧ с заданными фазо-частотными характеристиками. // Тезисы докладов и сообщений X Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», Самара 2011 г.
13. Петров И.А. Многоканальные СВЧ переключатели с полупроводниковыми элементами на основе широкополосных согласующих структур. // Физика волновых процессов и радиотехнические системы.
2011. Т. 14. №4,
14. Петров И.А. Многоканальный широкополосный переключатель с параллельным включением p-i-n диодов в линию передачи. // Специальная радиоэлектроника. 1977. Вып. 4.
15. Петров И.А., Захаренко В.В, Лавро Ю.Н. Миниатюрные многоканальные переключающие устройства. // Вопросы специальной радиоэлектроники. 1978. Вып. 9. Сер. ОТ.
16. Петров И.А. Синтез p-i-n диодных переключателей с произвольным числом каналов. // Специальная радиоэлектроника. 1981. Вып. 9.
17. Петров И.А., Марусева Л.А. Теоретическое исследование достижимой широкополосности двухканального диодного переключателя.// Специальная радиоэлектроника. 1981. Вып. 2.
Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики» 443010, г. Самара, ул. Льва Толстого 23.
_Отпечатано фотоспособом в соответствии с материалами, представленаылш заказчиком
Подписано в печать. 10.11 г. Формат 60х84'/1С. Бумага писчаяЛ°1. Гарнитура Тайме.
_Заказ 1098. Печать оперативная .Усл. печ. л.0.98. Тираж 100 экз.____
Отпечатано в издательстве учебной и научной литературы Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики 443090, г. Самара, Московское шоссе 77. т. (846) 228-00-44
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Петров, Игорь Александрович
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ШИРОКОПОЛОСНЫЕ СОГЛАСУЮЩИЕ СТРУКТУРЫ И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ В УСТРОЙВАХ СВЧ
1.1. Общие вопросы согласования устройств СВЧ
1.2. Теорема о каскадном включении реактивных симметричных четырехполюсников
1.3. Каскадные структуры с широкополосными короткозамкнутыми шлейфами
1.4. Каскадные структуры с разомкнутыми шлейфами 32 Выводы
ГЛАВА 2. СОГЛАСУЮЩИЕ ЦЕПИ, ЦЕПИ СМЕЩЕНИЯ В
ЛИНЕЙНЫХ И НЕЛИНЕЙНЫХ УСТРОЙСТВАХ СВЧ
2.1. Трансформаторы активных сопротивлений
2.2. Радиотехнические элементы в устройствах СВЧ
2.3. Согласование комплексных сопротивлений нелинейных устройствах
2.4. Согласующие структуры в пассивных, линейных устройствах СВЧ
Выводы
ГЛАВА 3. УПРАВЛЯЮЩИЕ УСТРОЙСТВА С
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ
3.1. Выключатели высокочастотные и аттенюаторы электрически регулируемые
3.2. Многоканальные переключающие устройства
3.3. Минимизация активных потерь в полупроводниковых элементах переключающих устройств
3.4. Многоканальные переключатели с параллельным включением полупроводниковых элементов
Выводы
ГЛАВА 4. ФИЛЬТРЫ СВЧ
4.1. Основные положения синтеза фильтров СВЧ
4.2. Фильтры нижних частот
4.3. Широкополосные и сверхширокополосные ППФ
4.4. Узкополосные ППФ. 116 Выводы
Введение 2011 год, диссертация по радиотехнике и связи, Петров, Игорь Александрович
Основные параметры систем радиомониторинга и радиопротиводействия, использующие сигналы диапазона СВЧ для передачи и приема информации, во многом определяются параметрами устройств СВЧ, входящими в выходные и входные высокочастотные тракты. Изначально, системы радиомониторинга и радиопротиводействия являются широкополосными и сверхширокополосными системами, что накладывает определенные требования на разрабатываемые устройства СВЧ. Поиск новых принципов и методов проектирования устройств СВЧ, теоретическое обоснование этих принципов, разработка соответствующих схемотехнических решений построения устройств, позволяющих улучшить их частотные характеристики, расширить диапазон рабочих частот, снизить габариты, наиболее полно использовать технологические и конструктивные достижения в области микроминиатюризации устройств, повышение эффективности методов проектирования с использованием современных вычислительных средств и программного обеспечения, продолжают оставаться актуальными задачами по совершенствованию техники СВЧ.
Актуальность темы:
Актуальность данного направления подтверждается продолжающими многочисленными публикациями в зарубежной и отечественной периодической литературе, связанных с совершенствованием схемотехнических, конструктивных и технологических решений, а также принципов и методов проектирования устройств СВЧ.
Цель диссертации
Целью диссертации является поиск новых принципов и методов проектирования устройств СВЧ, разработка соответствующих схемотехнических решений их построения, позволяющих улучшить частотные характеристики, расширить рабочий диапазон частот, снизить габариты и массу, придать устройствам новые частотные свойства и функциональные возможности. 4
Задачи, решаемые в диссертации:
1 . Обоснование метода структурного синтеза устройств СВЧ, включающего в себя: синтез отдельных структур с наперед заданными частотными свойствами, последующее совмещение этих структур между собой и со структурами устройств СВЧ, синтезируемых классическим методом, значительное увеличение числа параметров для последующего параметрического синтеза (оптимизации), с целью получения заданных амплитудно- и фазо-частотных характеристик, увеличение числа вариантов схемотехнического построения устройств, расширения рабочего диапазона частот, снижения габаритов, придания устройствам новых частотных свойств и функциональных возможностей.
2. Введение функции Р(/„) для структур, состоящих из каскадного включения одинаковых реактивных симметричных четырехполюсников. Формулировка теорема о том, что при каскадном включении одинаковых реактивных симметричных четырехполюсников функция рабочего затухания результирующего четырехполюсника в полосе пропускания не превышает значений функции
1 + Р(/„), определяемой параметрами элементов одиночного четырехполюсника и, не зависящей от числа последовательно соединенных одиночных четырехполюсников. Доказательство этой теоремы.
3. Теоретическое исследование частотных свойств функций 1 + Р(/„) широкополосных периодических структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами. Определение условий достижения максимальной ширины рабочих частот этих структур, в зависимости от заданного уровня ослабления или коэффициента отражения, связи этих параметров с параметрами элементов одиночного четырехполюсника.
4. Исследование возможности применения метода структурного синтеза, с использованием периодических и непериодических широкополосных структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами, для создания различных линейных и нелинейных устройств СВЧ с целью получения заданных частотных 5 характеристик, расширения рабочего диапазона частот, придания устройствам новых частотных свойств и функциональных возможностей.
5. Разработка ряда схемотехнических решений, полученных путем совмещения широкополосных согласующих структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами, для проектирования линейных и нелинейных устройств СВЧ таких как: трансформаторов активных, реактивных и комплексных сопротивлений, согласованных нагрузок; устройств деления и сложения мощности; детектирующих, смесительных и умножительных устройств; управляющих устройств с полупроводниковыми элементами; фильтров СВЧ.
6. Получение численных и экспериментальных результатов, подтверждающих результаты проведенных теоретических исследований.
Научная новизна
- Предложен и обоснован метод структурного синтеза, включающего в себя: синтез отдельных структур с наперед заданными частотными свойствами, последующее совмещение этих структур между и со структурами устройств СВЧ, синтезируемых классическим методом, значительное увеличение числа параметров для последующего параметрического синтеза (оптимизации), с целью получения заданных амплитудно- и фазо-частотных характеристик, значительное увеличение вариантов схемотехнического построения устройств, в ряде случаев придание результирующей структуре новых частотных свойств и функциональных возможностей, уменьшение габаритов устройств.
- Введена функция Р(/и,) для структур, состоящих из каскадного включения одинаковых реактивных симметричных четырехполюсников. Формулируется теорема о том, что при каскадном включении одинаковых реактивных симметричных четырехполюсников функция рабочего затухания результирующего четырехполюсника 1"Д/И,) в полосе пропускания не превышает значений функции
1 + Р(/к), определяемой параметрами элементов одиночного четырехполюсника и, не зависящей от числа последовательно соединенных одиночных четырехполюсников. Приведено доказательство этой теоремы. 6
- Определены частотные свойства функций 1 + Р(Х) широкополосных периодических структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами. Определены условий достижения максимальной ширины рабочих частот этих структур, в зависимости от заданного уровня ослабления или коэффициента отражения, и связи этих параметров с параметрами элементов одиночного четырехполюсника.
- Доказана возможность применения метода структурного синтеза, с использованием периодических и непериодических широкополосных структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами, для создания различных линейных и нелинейных устройств СВЧ с целью получения заданные частотные характеристик, значительного увеличения числа вариантов схемотехнического построения устройств, расширения рабочего диапазона частот, придания устройствам новых частотных свойств и функциональных возможностей, уменьшения габаритов.
- Предложен ряд схемотехнических решений, полученных методом структурного синтеза для проектирования линейных и нелинейных устройств СВЧ таких как: трансформаторов активных, реактивных и комплексных сопротивлений, согласованных нагрузок; устройств деления и сложения мощности; детектирующих, смесительных и умножительных устройств; управляющих устройств с полупроводниковыми элементами; фильтров СВЧ.
Практическая ценность
Результаты проведенных теоретических исследований позволили предложить ряд новых схемотехнических решений защищенных как авторским свидетельством, так и разработанными устройствами СВЧ для систем радиомониторинга и радиопротиводействия, которые производятся или планируются к производству на предприятиях РФ: ФГУП «ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга» г. Москва, ФГУП «НИИ «Экран» г. Самара, ФГУП «КНИРТИ» г. Жуков, Калужской обл., ФГУП «НПП «Исток» г. Фрязино, Московской обл.
Обоснованность и достоверность результатов работы подтверждается:
- проведением численных экспериментов с использованием современных вычислительных средств и программного обеспечения;
- полученными экспериментальными результатами и совпадением их с результатами численных экспериментов;
- и разработанными устройствами СВЧ для ряда ОКР и выпускаемой промышленностью радиотехнических систем в организациях РФ.
Публикации и апробации
Результаты диссертации опубликованы в 17 печатных работах, из которых 3 в журналах, включенных в перечень ВАК РФ, 1 в сборнике научных трудов МГТУ им. Н.Э. Баумана и ФГУП «ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга», а 1 является авторским свидетельством. Основные результаты работы докладывались на Всесоюзных, Российских и Международных научно-технических конференциях: Областной школе семинаре «Повышение надежности, качества и быстродействия РЭА на основе объемных интегральных схем СВЧ», Куйбышев 1987 г.; IV Всесоюзной научно-технической конференции «Математическое моделирование и САПР радиоэлектронных и вычислительных систем СВЧ и КВЧ на объемных интегральных схемах», Волгоград 1991 г.; X Международной научно-технической конференции «Радиолокация навигация связь», Воронеж 2004 г.; III Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», Волгоград 2004 г.; XII научно-технической конференции «Космические информационно-управляющие системы наблюдения», Москва 2008 г.; VII Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов, посвященную 150-летию со дня рождения A.C. Попова», Самара 2008 г; X Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», Самара 2011 г.
Положения, выносимые на защиту:
1. Метод структурного синтеза устройств СВЧ, суть которого заключается: в синтезе структур с наперед заданными частотными свойствами, в совмещении этих структур между собой и со структурами различных устройств, синтезируемых классическим способом, в значительном увеличении числа параметров для последующего параметрического синтеза (оптимизации) с целью получения заданных амплитудно- и фазо-частотных характеристик, в значительном увеличении числа вариантов схемотехнического построения устройств, в ряде случаев, придание результирующей структуре новых частотных свойств и функциональных возможностей, в уменьшении габаритов устройств.
2. Теорема о том, что при каскадном включении одинаковых реактивных симметричных четырехполюсников функция рабочего затухания результирующего четырехполюсника L" (fw) в полосе пропускания не превышает значений функции 1 + P(fw), определяемой параметрами элементов одиночного четырехполюсника и не зависящей от числа последовательно соединенных одиночных четырехполюсников.
3. Результаты теоретических исследований частотных свойств функций
1 + P(fw ) для широкополосных периодических структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами в зависимости от параметров элементов, их составляющих. Условия достижения максимальной ширины рабочих частот этих структур в зависимости от заданных значений ослабления или коэффициента отражения.
4. Схемотехнические решения, полученные методом структурного синтеза, для проектирования линейных и нелинейных устройств СВЧ таких как: трансформаторов активных, реактивных и комплексных сопротивлений, согласованных нагрузок; устройств деления и сложения мощности; детектирующих, смесительных и умножительных устройств; управляющих устройств с полупроводниковыми элементами; фильтров СВЧ.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из Введения, четырех глав, Заключения, одного Приложения и содержит 133 страницы основного текста, 9 страниц списка литературы (76 наименования), 65 рисунков, 2 таблицы.
Заключение диссертация на тему "Структурный синтез линейных и нелинейных СВЧ устройств с использованием широкополосных согласующих структур"
Выводы:
1. Метод структурного синтеза, а именно совмещение различных структур фильтров с периодическими и непериодическими структурами из разомкнутых шлейфов, позволяет создавать различные типы фильтров, такие как: ФНЧ, широкополосные ППФ, ППФ со средней полосой пропускания и узкополосные ППФ, с высоким подавлением паразитных полос пропускании, более крутыми склонами АЧХ и меньшими габаритами.
2. Широкополосная периодическая структура с короткозамкнутыми шлейфами может быть использована для создания сверхширокополосных п
ППФ с полосой пропускания более 100%. Совмещение этой структуры с широкополосными структурами из разомкнутых шлейфов обеспечивает подавление паразитных полос пропускания, увеличивает крутизну склона АЧХ и, также, уменьшает габариты.
3. Рассмотренные в данной главе принципы совмещения различных структур могут быть использованы при проектировании и других типов фильтров СВЧ, не рассматриваемых в данной главе диссертационного исследования.
4. Не смотря на некоторое усложнение расчетов, связанных с проектированием фильтров СВЧ, совмещение различных структур значительно увеличивает число вариантов схемотехнического построения фильтров, придает устройствам новые частотные свойства, расширяет их функциональные возможности, уменьшает габариты.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные в данной диссертации теоретические исследования и полученные экспериментальные результаты подтверждают, что поставленные цель и задачи диссертационного исследования решены в полном объеме.
1. Предложен и обоснован метод структурного синтеза, включающего в себя: синтез отдельных структур с наперед заданными частотными свойствами, последующее совмещение этих структур между и со структурами устройств СВЧ, синтезируемых классическим методом, параметрический синтез (оптимизацию) устройств для получения заданных частотных характеристик, значительное увеличение вариантов схемотехнического построения устройств, в ряде случаев, придание результирующей структуре новых частотных свойств и функциональных возможностей, уменьшение габаритов устройств.
2. Сформулирована теорема о том, что при каскадном включении одинаковых реактивных симметричных четырехполюсников функция рабочего затухания результирующего четырехполюсника Ьпр(/№) в полосе пропускания не превышает значений функции 1 + Р(/„), определяемой параметрами элементов одиночного четырехполюсника и не зависящей от числа последовательно соединенных одиночных четырехполюсников. Приводится доказательство этой теоремы.
3. Проведено теоретическое исследование частотных свойств функций
1 + Р(/„.) широкополосных периодических структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами. Определены условий достижения максимальной ширины рабочих частот этих структур, в зависимости от заданного уровня ослабления или коэффициента отражения, и связи этих параметров с параметрами элементов одиночного четырехполюсника.
4. Исследована возможность применения метода структурного синтеза, с использованием периодических и непериодических широкополосных структур с короткозамкнутыми и разомкнутыми шлейфами, для создания
121 различных линейных и нелинейных устройств СВЧ с целью получения заданные частотные характеристик, значительного увеличения числа вариантов схемотехнического построения устройств, расширения рабочего диапазона частот, придания устройствам новых частотных свойств и функциональных возможностей, уменьшения габаритов.
5. Разработан ряд схемотехнических решений, полученных методом структурного синтеза для проектирования линейных и нелинейных устройств СВЧ таких как: трансформаторов активных, реактивных и комплексных сопротивлений, согласованных нагрузок; устройств деления и сложения мощности; детектирующих, смесительных и умножительных устройств; управляющих устройств с полупроводниковыми элементами; фильтров СВЧ.
6. Результаты исследований подтверждены численными экспериментами как в среде схемотехнического, так и электродинамического моделирования. Численные эксперименты подтверждены многочисленными экспериментальными результатами и разработанными устройствами при выполнении различных ОКР
Библиография Петров, Игорь Александрович, диссертация по теме Антенны, СВЧ устройства и их технологии
1. Фано P.M. Теоретические ограничения полосы согласования произвольных импедансов. / Пер. с англ.: Под ред. Г.И. Слободенюка. - М.: Сов. радио. 1964.-69с.
2. Фельдштейн А.Л., Явич Л.Р. Синтез четырехполюсников и восьмиполюсников на СВЧ. М.: Связь, 1965 г. - 352 е.
3. Фельдштейн АЛ., Явич Л.Р. Синтез четырехполюсников и восьмиполюсников на СВЧ (второе издание). М.: Связь, 1971г. - 388с.
4. Сазонов Д.М., Гридин А.Н., Мишустин Б.А. Устройства СВЧ. /Под ред. Сазонова Д.М. -М.: Высшая школа, 1981. -295с.
5. Альтман Дж. Устройства СВЧ. -М.: Мир, 1968. -484с.
6. Неганов В.А„ Яровой Г.П. Теория и применение устройств СВЧ. М.: Радио и связь, 2006. 719с.
7. Малорацкий Л.Г., Явич Л.Р. Проектирование и расчет элементов на по-лосковых линиях. М.: Советское радио, 1972. 233с.
8. Активные фазированные антенные решетки. /Под ред. Д.И. Воскресенского и А.И. Канащенкова. -М.: Радиотехника, 2004. -488с.
9. Электронные устройства СВЧ. Кн. l./Под ред. И.В. Лебедева. -М.: Радиотехника, 2008. -352с.
10. Электронные устройства СВЧ. Кн. 2./Под ред. И.В. Лебедева. -М.: Радиотехника, 2008. -400с.1.. Сверхширокополосные микроволновые устройства. / Под ред. А.П. Креницкого и В.П. Мещанова. -М.: Радио и связь, 2001. -557с.
11. Чижов А.И. Аналитические методы расчета и структурного анализа СВЧ устройств на основе теории цепей. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. / Научно-производственное предприятие «Салют», Нижний Новгород. 2011г. 308с.
12. Ficher R.F. Brodband Microwave Diode switches // IEEE Trans. On Microwave Theory and Techniques. 1965. v. MTT-13. № 5. P. 706-709.
13. White J.E., Mortenson K.E. Diode SRDT Switch at High Power With Octave Microwave Bandwidt // IEEE Trans. On Microwave Theory and Techniques. 1968. v. MTT-16. № 1.
14. СВЧ полупроводниковые приборы и их применение / Пер. с англ. под ред. Г.М. Уотсона. М.: Мир. 1972.
15. Лебедев В.К., Абрамов B.C. Расчет электронных переключателей на базе шлейфных фильтров // Изв. ВУЗов СССР. 1978. Сер. Радиоэлектроника. Т. XXI. №3.
16. Авт. свид. № 881902/ Н 01 Р 1/15. Многоканальный переключатель / Петров И.А. Приоритет от 06.09.1976.
17. Петров И.А. Широкополосные согласующие структуры и их применение в устройствах СВЧ // Физика волновых процессов и радиотехнические124системы. 2010. Т. 13. № 2. С. 52-57.
18. Петров И. А. Проектирование устройств СВЧ путем совмещения их с широкополосными согласующими структурами. / Сборник научных трудов ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга. Под редакцией Б.С. Лобанова. М: ООО НИЦ «Инженер». 2011. Т.5, 4.2. С. 34-61.
19. Неганов В.А., Петров И.А. Структурный синтез сверхширокополосных делителей мощности СВЧ. // Тезисы докладов и сообщений X Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», Самара 2011 г.
20. Лобанов Б.С., Петров И.А. Делители мощности СВЧ с заданными фа-зо-частотными характеристиками. // Тезисы докладов и сообщений X Международной научно-технической конференции «Физика и технические приложения волновых процессов», Самара 2011 г.
21. Петров И.А. Многоканальные СВЧ переключатели с полупроводниковыми элементами на основе широкополосных согласующих структур. // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2011. Т. 14 . № 4.
22. Силин Р.А., Сазонов В.П. Замедляющие системы. / М.: Советское радио, 1966. 632с.
23. Armistead М.А., Spencer E.G. and Hatcher R.D. Microwave Semiconductor Switch. Proc. IRE, vol. 44, p. 1875, December, 1956.
24. Riebman L. Study of Wide Open Receiver Detection Capabilities Interim Report. American Electronic Labs., Inc., Philadelphia Pa., AEL Tech. Rept. 51052-3, Signal Corps. Contract. DA-36-039-Sc-74813, July-December, 1958.
25. Riebman L. Study of Wide-Open Receiver Detection Capabilities Final Progress Report. American Electronic Labs., Inc., Philadelphia Pa., AEL Tech. Rept. 57052-F, Signal Corps. Contract. DA-36-039-Sc-74813, October-June, 1959.
26. Bloom M. Single-Pole Double-Throw Wade-Band Microwave Switch. Presented at the. // PG MTT Nate Synp, Harvard Universite, Canbridge, Mass, June 2, 1959.
27. Carver R.V., Rosado J. A. and Turney E.F. Theory of The Germanium Diode Microwave Switch. // IRE Trans.,on Microwave Teory and Techniques,vol. MTT-8, 1960, Junnary, pp. 108-111.
28. Carver R.V. Theory of ТЕМ Diode Switching. // IRE Trans, on Microwave Theory and Techniques., vol. MTT-9, 1961, № 3, pp.224-238.125
29. СВЧ устройства на полупроводниковых диодах. Проектирование и расчет. / Под ред. И.В. Мальского, Б.В. Сестрорецкого. М.: Сов. Радио, 1969.
30. Ильченко М.Е., Осипов В.Г. Электрически управляемые СВЧ переключатели на полупроводниковых диодах. // Изв. ВУЗов СССР. Сер. Радиоэлектроника, 1977, т.ХХ, № 2.
31. Либерман Л.С., Сестрорецкий Б.В., Шпирт В.А., Якубень Л.Н. Полупроводниковые диоды для управления СВЧ мощностью. // Радиотехника,1972, т.27, № 5.
32. Чижов А.И., Орлов О.С. Расчет и анализ характеристик широкополосных дискретных фазовращателей. // Электронная техника. Сер. 1. Электроника СВЧ. 1983. вып. 5. С. 13-16.
33. Орлов О.С., Чижов А.И., Фефелов А.Г., Прудовский В.И. Выключатели СВЧ на полевых транзисторах с затвором Шоттки. // Электронная техника. Сер. 1 «Электроника СВЧ», 1986, вып.З, с.50-54.
34. Авторское свидетельство №1311546. СССР. Выключатель СВЧ-сигналов, //Орлов О.С., Чижов А.И. -Заявка №3763710. Приоритет от 12.07.1984. Зарегистрировано от 15.01.1987. БИ. 1987г., №18, с.229.
35. Дзехцер Г.Б., Орлов О.С. P-i-n диоды в широкополосных устройствах СВЧ. М.: Советское радио, 1970. -200с.
36. Воробьевский Е.М. Многоканальный переключатель. A.c. СССР, №451150, Н01р 1/10. Заявлено 06.04.1972. Опубликовано 25.11.1975, бюллетень №43.
37. Семенов A.B. Выбор параметров разветвления в широкополосных переключателях метрового диапазона волн с произвольным числом коммутируемых направлений. // Вопросы радиоэлектроники. Серия ОТ, 1967, № 24.
38. Nelson W.W. Hybird Circuits for Multiwave Multiple-Throw Microwave Switches. // IEEE Journal of Solid-State Circuits, 1968, № 3, pv243.
39. Косогоров A.M., Минскова Л.В., Пашкевич M.A., Трутко А.Ф., Шаби-нов А.П. Микрополосковый антенный переключатель трехсантиметрового диапазона волн. // Электронная техника. Серия 2, 1974, вып.1.
40. Цыпкин Э.Р. Анализ и синтез двухканальных широкополосных переключателей на p-i-n диодах. // Изв. ВУЗов СССР, сер. Радиоэлектроника,1973, т. 16, № 7.
41. Reid M.J. Microwave Switch and Attenuator Modules. // Microwave J., vol. 16, № 7, 1973, p.37.
42. Tenenholtz R. Brodband MIC Multithrow PIN Diode Switches. // Microwave J., vol. 16, № 7, 1973, p.25.
43. Цыпкин Э.Р., Головченко Е.П. Синтез широкополосных переключателей на p-i-n диодах в интегральном исполнении. // Изв. ВУЗов СССР, сер. Радиоэлектроника, т. XVIII, 1975, № 2.
44. Алейнер Б.А., Глазунов B.C., Шарапкин В.В. Миниатюрные переключатели СВЧ. // Техника средств связи, сер. ОТ, 1976, вып. 4.
45. Дзехцер Т.Б. Проектирование широкополосных устройств управления СВЧ мощностью на p-i-n диодах. // Техника средств связи, сер. Радиоизмерительная техника, 1977, вып.5.
46. Цыпкин Э.Р., Мясникова JI.H. Исследование переключателей высокого уровня мощности на p-i-n диодах. // Изв. ВУЗов СССР, сер. Радиоэлектроника, т. XV, 1972, №9.
47. Choi S.D., Boreman J.E. High Power Microstrip Switches.// IEEE-G MTT Int. Microwave, Symp., Arlington Heights, III, 1972, Dig. Techn. Pap.,1. New York, № 4, pp. 52-54.
48. Сестрорецкий Б.В. Полупроводниковые коммутаторы для высокочастотных трактов. // В сб. Современные проблемы антенно-волноводной техники. М.: Наука, 1967.
49. Лебедь И.В., Годелевич Е.В. Прямая и инверсная схемы включения полупроводниковых диодов в волноводный переключатель. // Электронная техника., сер. 1, 1973, № 7.
50. Цыпкин Э.Р. Исследование электронных переключателей с произвольным числом диодов в канале. // Изв. ВУЗов СССР, сер. Радиоэлектроника., т. XVIII, 1975, № 1.
51. Вайсблат A.B., Антонов О.Д. Расчет широкополосных полупроводниковых переключателей СВЧ. // Сб. Антенны., под ред. Пистолькорса, 1975, вып. 21.
52. Лебедев В.К., Абрамов B.C. Расчет электронных переключателей на базе шлейфных фильтров. // Изв. ВУЗов СССР, сер. Радиоэлектроника,т.XXI, 1978, №3.
53. Хижа Г.С., Вендик И.Б., Серебрякова Б.А. СВЧ фазовращатели и переключатели. Особенности создания на p-i-n диодах в интегральном исполнении. // М.: Радио и связь., 1984.
54. Ильченко М.Е., Осипов В.Г. Исследование двухканальных полупроводниковых СВЧ переключателей на основе трехпроводных связанных линий. // Электронная техника., сер. Электроника СВЧ, 1977, вып. 7.
55. Лебедев И.В., Алыбин В.Г., Купцов Е.И., Трофимов В.П. Многоканальный микрополосковый выключатель. // Изв. ВУЗов СССР, 1981, т. 24, № 10.
56. Вайсблат A.B. Коммутационные устройства СВЧ на полупроводниковых диодах. / М.: Радио и связь., 1987.
57. Глазунов B.C., Семенова H.A. Многоканальный коммутатор СВЧ на диодах. //Вопросы радиоэлектроники, сер. ОТ, 1973, вып. 11.
58. Семенов A.B. Многоканальные диодные СВЧ переключатели с компенсированным четвертьволновым разветвлением. // Изв. ВУЗов СССР., сер. Радиоэлектроника, 1979, т. 22, № 3.
59. Нефедов Е.И, Саидов A.C., Толмачев А.Р. Широкополосные микропо-лосковые управляющие устройства. / М.: Советское радио, 1994. 168с.
60. Богданов Ю.М., Галецкий A.B., Красник В.А., Лапин В.Г., Лукьянов В.А., Темнов A.M., Щербаков Ф.Е. Полноценный ряд дискретных управляющих GaAs МИС. // Электронная техника, сер. 1, СВЧ техника, вып. 2 (488), 2006.
61. Матей Г.Л., Янг Л, Джонс М. Г. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи. 4.1/ Пер. с англ. Под общей ред. Л.В. Алексеева и Ф.В. Кушнера -.М: Связь, 1971. -440с.
62. Матей Г.Л., Янг Л, Джонс М. Г. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи. 4.2/ Пер. с англ. Под общей ред. Л.В. Алексеева и Ф.В. Кушнера -.М: Связь, 1971.
63. Роудэ Д.Д. Теория электрических фильтров. М., Сов. Радио, 1980. -240с.
64. Николаев М.А. Компактные микрополосковые фильтры с повышенной селективностью // Современная электроника. Сер. СВЧ-электроника. 2008. № 1.С. 28-30.
65. Петров И.А. Фильтры СВЧ с использованием широкополосных согласующих структур. // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2011. Т. 14. № 1.С. 51-56.
66. Петров И.А. Многоканальный широкополосный переключатель с параллельным включением p-i-n диодов в линию передачи. // Специальная радиоэлектроника. 1977. Вып. 4.
67. Петров И.А., Захаренко В.В, Лавро Ю.Н. Миниатюрные многоканальные переключающие устройства. // Вопросы специальной радиоэлектроники. 1978. Вып. 9. Сер. ОТ.
68. Петров И.А. Синтез p-i-n диодных переключателей с произвольным числом каналов. // Специальная радиоэлектроника. 1981. Вып. 9.
69. Петров И.А., Марусева JI.A. Теоретическое исследование достижимой широкополосности двухканального диодного переключателя.// Специальная радиоэлектроника. 1981. Вып. 2.
-
Похожие работы
- Автоматизированный синтез широкополосных согласующих устройств
- Синтез входных согласующих цепей оконечных каскадов мощных транзисторных радиопередатчиков
- Широкополосные управляемые СВЧ устройства высокого уровня мощности
- Автоматизированное проектирование и разработка транзисторных широкополосных СВЧ усилителей
- Разработка и исследование алгоритмов расчета широкополосных согласующих устройств
-
- Теоретические основы радиотехники
- Системы и устройства передачи информации по каналам связи
- Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
- Антенны, СВЧ устройства и их технологии
- Вакуумная и газоразрядная электроника, включая материалы, технологию и специальное оборудование
- Системы, сети и устройства телекоммуникаций
- Радиолокация и радионавигация
- Механизация и автоматизация предприятий и средств связи (по отраслям)
- Радиотехнические и телевизионные системы и устройства
- Оптические системы локации, связи и обработки информации
- Радиотехнические системы специального назначения, включая технику СВЧ и технологию их производства