Моделирование и проектирование сверхширокополосных диодных преобразователей частоты для радиоизмерительной аппаратуры СВЧ- и КВЧ-диапазонов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.07, кандидат наук Чиликов Александр Александрович

  • Чиликов Александр Александрович
  • кандидат науккандидат наук
  • 2021, ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева»
  • Специальность ВАК РФ05.12.07
  • Количество страниц 146
Чиликов Александр Александрович. Моделирование и проектирование сверхширокополосных диодных преобразователей частоты для радиоизмерительной аппаратуры СВЧ- и КВЧ-диапазонов: дис. кандидат наук: 05.12.07 - Антенны, СВЧ устройства и их технологии. ФГБОУ ВО «Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева». 2021. 146 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Чиликов Александр Александрович

Введение

Глава 1 Современное состояние методов проектирования и уровня технического развития СВЧ-преобразователей частоты и их применение в РИП

1.1 Области применения и функциональные особенности преобразователей частоты

1.1.1 Амплитудные детекторы

1.1.2 Смесители

1.1.3 Умножители частоты

1.2 Уровень технического развития СВЧ-преобразователей

1.3 Анализ методов моделирования преобразователей частоты

1.3.1 Методика проектирования преобразователей частоты

1.4 Выводы и задачи исследования

Глава 2 Исследование и проектирование амплитудных детекторов

2.1 БРСЕ-модель используемых детекторных диодов

2.2 Коаксиальные амплитудные детекторы

2.2.1 Расчет коаксиально-микрополоскового перехода

2.2.2 Методика расчета коаксиальных детекторов

2.2.3 Результаты моделирования и экспериментального обследования амплитудного детектора в коаксиальном исполнении

2.3 Волноводные детекторы

2.3.1 Методика моделирования согласованного волноводного детектора

2.3.2 Результаты моделирования и экспериментального обследования АД диапазона 37-53 ГГц

2.3.3 Результаты моделирования и экспериментального обследования АД диапазона 53-78 ГГц

2.4 Выводы по главе

Глава 3 Исследование и проектирование смесителей СВЧ

3.1 £Р/С£-модель смесительных диодов

3.2 Проектирование диплексерно-симметрирующего трансформатора для сверхширокополосных смесителей

3.3 Балансные смесители

3.3.1 Описание конструкции БС с формированием противофазного сигнала гетеродина на щелевом резонаторе

3.3.2 Результаты моделирования и экспериментального обследования БС диапазона 5-25 ГГц

3.3.3 Результаты моделирования и экспериментального обследования БС диапазона 14-26 ГГц

3.3.4 Описание конструкции БС на сверхширокополосном диплексерно-симметрирующем трансформаторе

3.3.5 Результаты моделирования и экспериментального обследования БС диапазона 2-34 ГГц

3.4 Двойные балансные смесители

3.4.1 Описание конструкции ДБС по схеме «звезда»

3.4.2 Результаты моделирования и экспериментального обследования ДБС диапазона 2-20 ГГц

3.4.3 Описание конструкции ДБС на ответвителе Ланге

3.4.4 Результаты моделирования и экспериментального обследования ДБС диапазона 6-36 ГГц

3.5 Тройные балансные смесители

3.5.1 Описание конструкции ТБС на Т-образном планарном двойном симметрирующем трансформаторе

3.5.2 Результаты моделирования и экспериментального обследования ТБС диапазона 1,5-42 ГГц

3.6 Гармониковые смесители

3.6.1 Описание конструкции на сверхширокополосном диплексерно-

симметрирующем трансформаторе

3.6.2 Результаты моделирования и экспериментального обследования

гармоникового смесителя 3-55 ГГц

3.7 Выводы по главе

Глава 4 Исследование и проектирование МИС умножителей частоты

4.1 БР/СЕ-модель умножительных диодов

4.2 Удвоители частоты

4.2.1 Описание конструкции МИС удвоителя частоты на мостах Маршанда

4.2.2 Результаты моделирования и экспериментального обследования удвоителя частоты диапазона 40-80 ГГц

4.3 Утроители частоты

4.3.1 Описание конструкции МИС утроителя частоты на щелевом резонаторе

4.3.2 Результаты моделирования и экспериментального обследования утроителя частоты диапазона 70-90 ГГц

4.4 Выводы по главе

Заключение

Список основных сокращений

Список литературы

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Введение

Актуальность темы

Преобразователи частоты широко применяются в приемопередающей и радиоизмерительной аппаратуре СВЧ- и КВЧ-диапазонов [Л.1]. Улучшение технических характеристик радиоизмерительных приборов (РИП), таких как расширение частотного и динамического диапазонов, является актуальной задачей, во многом связанной с совершенствованием преобразователей частоты.

До недавнего времени преобразователи большинства радиоизмерительных приборов разрабатывались преимущественно экспериментальными методами с использованием электродинамических методов расчета только отдельных, относительно простых фрагментов конструкций СВЧ-узлов. В настоящий момент при разработке устройств активно используются САПР. Это дает возможность значительно улучшить характеристики СВЧ-устройств и в несколько раз снизить стоимость их разработки и изготовления.

Актуальной является задача развития предложенной в [Л.2] методики расчета и проектирования широкополосных диодных умножителей КВЧ-диапазона, сочетающей электродинамический расчет волноведущих структур с анализом нелинейных характеристик устройства, для моделирования широкого ряда нелинейных СВЧ-устройств: смесителей, умножителей, амплитудных детекторов, многофункциональных СВЧ-узлов. Однако предложенный подход ориентирован на оптимизацию параметров имеющейся структуры, а при создании новых конструкций требуется выбор оптимальной структурной реализации из множества вариантов. В связи с этим, важной научной проблемой является создание методик моделирования нелинейных устройств, позволяющих осуществить выбор конструкции и ее оптимизацию без больших временных затрат.

Уменьшение массогабаритных параметров РИП также является важной задачей, которая решается путем изготовления преобразователей частоты в виде монолитных интегральных схем. Монолитная интегральная технология является

наиболее распространенной в настоящее время. Однако данная технология не лишена недостатков. С одной стороны, это слабая экономическая эффективность в случае мелкосерийного производства. С другой стороны, недостатком монолитной технологии является невозможность использования некоторых типов линий передачи, что существенно ограничивает выбор вариантов конструктивной реализации СВЧ-устройств. Поэтому, несмотря на то, что МИС имеют ряд преимуществ, гибридная технология остается востребованной при разработке преобразователей частоты с высокими техническими характеристиками.

Разработкой и серийным производством преобразователей частоты занимаются ряд отечественных предприятий: АО «НПФ «Микран», АО «НИИПП», АО «НПП «Салют», АО «НПП «Исток», АО «НПФ «Техноякс» и другие, а также зарубежные компании, например, Analog Devices, Narda-Miteq, Macom, Millitech, Mini-Circuits, Virginia Diodes, Herotek, Farran Technology. Представленные фирмы являются лидерами отечественной и зарубежной радиоэлектронной промышленности, однако рекламируемые ими технические характеристики устройств зачастую далеки от теоретически предельно достижимых, в особенности в КВЧ-диапазоне. Поэтому разработка методик моделирования преобразователей частоты на основе современных САПР является актуальной задачей, решение которой позволит совершенствовать радиоизмерительную аппаратуру и другие радиотехнические устройства и системы.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Антенны, СВЧ устройства и их технологии», 05.12.07 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование и проектирование сверхширокополосных диодных преобразователей частоты для радиоизмерительной аппаратуры СВЧ- и КВЧ-диапазонов»

Цель работы

Исследование и оптимизация с использованием программных средств схем и конструкций сверхширокополосных преобразователей частоты: детекторов, смесителей, умножителей для повышения технических характеристик радиоизмерительных приборов СВЧ- и КВЧ-диапазонов (измерителей мощности, анализаторов спектра, источников сигналов и др.), а также для замены аналогов иностранного производства.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Поиск, исследование и обоснование новых схемно-конструктивных вариантов исполнения проектируемых устройств.

2. Разработка эффективных методик моделирования на базе современных САПР.

3. Экстракция параметров используемых нелинейных элементов для повышения достоверности результатов моделирования в САПР.

4. Определение характеристик СВЧ-трактов с нестандартными поперечными сечениями при различных способах возбуждения

5. Моделирование и оптимизация СВЧ- и КВЧ-устройств с целью повышения их технических характеристик.

6. Экспериментальное подтверждение результатов моделирования.

Методы исследования

Для решения поставленных задач применялись методы теории линейных и нелинейных электрических цепей, матричной алгебры, вычислительной математики, численные методы схемотехнического и электродинамического анализа, лежащие в основе специализированных систем автоматизированного проектирования и электродинамического моделирования, экспериментальные исследования с использованием сертифицированного измерительного оборудования.

Научная новизна

1. Разработаны новые методики проектирования, с помощью которых проведены моделирование, исследование, оптимизация и практическая реализация новых конструкций преобразователей частоты: детекторов, смесителей, умножителей - в виде гибридных (ГИС) и монолитных (МИС) интегральных схем, обеспечивающих расширение частотного диапазона и уменьшение массогабаритных параметров широкой номенклатуры РИП.

2. Предложена новая конструкция диплексерно-симметрирующего трансформатора, на основе которого реализованы различные варианты балансных, двойных балансных смесителей с перекрытием по частоте более 10:1.

3. Разработана методика определения волнового сопротивления СВЧ-трактов с нестандартным поперечным сечением при различных способах возбуждения, используемая, в частности, при проектировании сверхширокополосных смесителей.

4. Предложена новая конструкция двойного балансного смесителя на ответвителе Ланге, реализующая перекрытие по диапазону частот более 6:1 (патент RU 2723466 С1).

Практическая значимость работы

1. Применение в проектировании предложенных методик моделирования, обеспечивающих совпадение расчетных и экспериментальных характеристик, позволило в несколько раз ускорить разработку преобразователей частоты за счет сокращения этапа макетирования и количества итераций изготовления образцов, а также разработать 12 типов СВЧ-устройств.

2. Проектирование СВЧ-смесителей: БС и ДБС на диапазон 2 -20 ГГц - на основе предложенного диплексерно-симметрирующего трансформатора существенно упростило конструктивно-технологическую реализацию за счет использования одной печатной платы.

3. Разработанный удвоитель частоты диапазона 40-80 ГГц в виде МИС позволил в 2,5 раза сократить массогабаритные параметры блока умножителя КВЧ на диапазон 53-78 ГГц генератора сигналов Г4-236.

Положения, выносимые на защиту

1. Новые методики моделирования сверхширокополосных диодных преобразователей частоты СВЧ- и КВЧ-диапазонов, позволяющие осуществить структурную и параметрическую оптимизации устройства, и спроектированные с их применением детекторы, смесители и умножители частоты с улучшенными техническими характеристиками.

2. Методика определения волнового сопротивления СВЧ-трактов с нестандартными поперечным сечением и способами возбуждения.

3. Новая конструкция диплексерно-симметрирующего трансформатора для смесителей СВЧ со сверхшироким перекрытием по частоте более 10:1.

4. Новая конструкция балансного смесителя на основе ответвителя Ланге с перекрытием диапазонов входных сигналов 6:1 (6-36 ГГц) и полосой промежуточных частот от 0 до 30 ГГц.

Достоверность полученных результатов

Достоверность полученных расчетов по предложенным методикам моделирования широкополосных преобразователей частоты подтверждается адекватной реакцией расчетных характеристик на вариацию схемно-конструктивных параметров проектируемых устройств, а также совпадением с результатами экспериментальных исследований, полученных с использованием сертифицированных средств измерения.

Апробация результатов работы

Основные разделы и результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

- XXII, XXIII, XXVI Международная научно-техническая конференция «Информационные системы и технологии» (Нижний Новгород, 2016, 2017, 2020);

- III научно-техническая конференция «Радиолокация. Теория и практика» (Нижний Новгород, 2017);

- XIX, XX координационный научно-технический семинар по СВЧ технике (Нижний Новгород, 2017, 2019);

- XI Всероссийская научно-техническая конференция «Метрология в радиоэлектронике» (Москва, 2018)

Публикации

По теме диссертации опубликовано 14 работ, в том числе 4 публикации в изданиях, рецензируемых ВАК, 9 работ в сборниках международных и всероссийских конференций и получен 1 патент на изобретение.

Внедрение результатов работы

1. Разработанные широкополосные амплитудные СВЧ-детекторы с КСВН менее 1,25, чувствительностью более 600 мВ/мВт и неравномерностью частотной характеристики менее 1 дБ используются для проектирования измерителей поглощаемой мощности с погрешностью менее 5% в диапазоне частот до 40 ГГц в АО «НПФ «Техноякс», г. Москва.

2. Разработанные макеты смесителей СВЧ: БС на диапазоны 5 -20 и 14-26 ГГц, ДБС на диапазон 2-20 ГГц, ТБС на диапазоны 2-26 ГГц и 4-40 ГГц -легли в основу разработок широкополосных смесителей частот в виде МИС и ГИС в АО «НПП «Салют» для ОКР «Разработка и освоение серийного производства широкополосных смесителей частот в диапазоне частот 2-40 ГГц», шифр «Смеситель И3-Т», выполняемой в рамках программы по импортозамещению.

3. На основе предложенной конструкции симметрирующего трансформатора были реализованы балансные гармониковые смесители на диапазон 3-55 ГГц, использующиеся для расширения диапазона частот анализатора спектра СК4-105 (9 кГц - 20 ГГц) производства АО «НПФ «Техноякс», г. Москва.

4. Результаты расчета МИС умножителей частоты использованы в АО «НПП «Салют» при проведении ОКР «Разработка и освоение серийного производства умножителей частоты на 2 и 3 с выходными частотами до 90 ГГц», шифр «Одноцветник-63-Р» выполняемой в рамках Государственной программы РФ «Развитие оборонно-промышленного комплекса».

Личный вклад автора

Диссертация является итогом исследований автора, проводившихся совместно с сотрудниками АО «НПФ «Техноякс». Основные исследования, результаты которых представлены в диссертации, были выполнены по инициативе автора. Совместно с научным руководителем обсуждались цели работы и пути их достижения, результаты исследований. Личный вклад автора включает постановку задач, разработку схемотехнических решений по выбору схем и конструкций на основе анализа литературных источников, создание методик исследования характеристик нелинейных устройств с использованием САПР, моделирование с применением предложенных методик СВЧ- и КВЧ-устройств, подготовку конструкторской документации для изготовления макетных образцов, проведение экспериментальных исследований, обработку результатов расчета и эксперимента и написание научных статей.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка основных сокращений, списка используемых источников и трех приложений, включая акты внедрения; содержит 111 рисунков, 7 таблиц, библиографический список из 115 наименований - всего 146 страниц.

Глава 1 Современное состояние методов проектирования и уровня технического развития СВЧ-преобразователей частоты и их применение в РИП

1.1 Области применения и функциональные особенности преобразователей частоты

Принцип действия большинства приборов СВЧ-диапазона основан на использовании преобразователей частоты. Это - входные приемные устройства, преобразующие спектр частот СВЧ-сигналов в сравнительно низкочастотный диапазон промежуточных частот (ПЧ), где уже осуществляется регистрация и обработка сигналов (в стробосциллографах, амплифазометрах, анализаторах цепей, частотомерах, анализаторах спектра); или выходные устройства, преобразующие информационные сигналы из низкочастотной области в СВЧ-диапазон для передачи к измеряемому объекту (в источниках зондирующих сигналов анализаторов цепей и импульсных рефлектометров, в измерительных генераторах и синтезаторах СВЧ) [20-25].

Для преобразования частоты СВЧ-сигналов используются полупроводниковые приборы различного принципа действия и назначения. Наибольшее распространение получили диодные преобразователи частоты. До настоящего времени они являются основным типом преобразователей частоты в радиоприемных устройствах (РПУ) и аппаратуре сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн благодаря меньшему уровню шумов и более высокому быстродействию по сравнению, например, с транзисторными преобразователями [26-30].

Преобразователям частоты на полупроводниковых элементах, начиная с середины прошлого столетия, посвящено большое количество работ, многие из которых не потеряли актуальности и сегодня [31-42].

В диссертации рассматриваются три типа преобразователей частоты: амплитудные детекторы, смесители и умножители частоты - как наиболее используемые в радиотехнической аппаратуре.

1.1.1 Амплитудные детекторы

Амплитудные детекторы (АД) имеют широкий круг применения. Они могут выступать в качестве входного преобразователя при разработке измерителей мощности [43, 44], могут использоваться для реализации системы АРМ в источниках СВЧ- и КВЧ- колебаний [45], а также для выделения огибающей АМ-или ИМ-сигналов [46]. В каждом из указанных случаев определяющими будут разные характеристики амплитудных детекторов. Для измерителей мощности наиболее важны низкие значения КСВН и малая неравномерность АЧХ детектора, в системах АРМ необходима максимальная чувствительность, а для выделения огибающей импульсно-модулированного сигнала требуется высокая скорость реакции выходного сигнала на входной радиоимпульс.

Амплитудные детекторы преобразуют СВЧ колебания в сигналы постоянного тока за счёт своих детектирующих свойств, которые возникают из-за нелинейной ВАХ диода и фильтрующих свойств детектора [27, 36].

Типовая схема амплитудного детектора приведена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Типовая схема амплитудного детектора. Яс - согласующее сопротивление, УЭ - детекторный диод, Сd - емкость детектора, Я1 - сопротивление нагрузки, С1 - емкость нагрузки.

Физически процесс детектирования можно описать следующим образом. На детектор с источника поступает СВЧ-сигнал. Через детекторный диод проходят только полуволны одной полярности, которая определяется полярностью включения диода. Прошедшая полуволна быстро заряжает

детекторную емкость через относительно малое сопротивление диода. В отсутствие полуволны емкость медленно разряжается через нагрузочное сопротивление, образуя на выходе постоянное напряжение, эквивалентное мощности входного сигнала.

В настоящее время в качестве детекторных диодов применяют арсенид-галлиевые диоды Шоттки с нулевым барьером, которые способны функционировать в широком динамическом диапазоне (от минус 70 до 20 дБм) [43].

Математически вольтамперная характеристика диода подчиняется уравнению

I = 13(еау - 1),

где а = ~р ; V- итоговое напряжение на диоде; Л - ток насыщения, постоянный

при данной температуре; K - постоянная Больцмана; Т - абсолютная температура; q - заряд электрона; п - коэффициент идеальности ВАХ.

Для лучшего анализа детектирующего действия уравнение записывается как степенной ряд. Второй и другие четные члены этого ряда как раз и обеспечивают детектирование. Для малых сигналов существенен только член второго порядка, так что в этих условиях диод называют действующим в квадратичной зоне. Когда выходное напряжение так велико, что члены четвертого и более высоких порядков становятся существенными, диод выходит из квадратичной зоны и детектирует в квази-квадратичной зоне, которая иногда называется переходной зоной. Выше этой зоны он переходит в линейную детектирующую зону, где выходное напряжение пропорционально входному. Для типичного детекторного диода квадратичная зона расположена от уровня шумов до, приблизительно, минус 20 дБм. Область переходной зоны расположена, примерно, от минус 20 дБм до 0 дБм входной мощности, а зона линейного детектирования расположена выше 0 дБм [47].

Максимальная мощность передается на диод, когда диодное сопротивление согласовано с сопротивлением источника. Видео сопротивление или диодное сопротивление в начале координат, найденное путем дифференцирования, равно:

Яо=-г , als

Сопротивление R0 - сильная функция температуры, что определяет чувствительность диода, поэтому коэффициент отражения также сильная функция температуры. Чтобы достигнуть уменьшения температурной зависимости, сопротивление R0 должно быть много больше сопротивления источника, а согласующий резистор Rc служит как первоначальная нагрузка генератора.

Емкость детектора, с одной стороны, определяет нижнюю границу частотного диапазона: чем больше емкость, тем на более низких частотах может функционировать устройство. С другой стороны, емкость входит в состав заряжающей и разряжающей RC-цепей, тем самым увеличение емкости ведет к возрастанию времени реакции на импульсный сигнал.

Выбор сопротивления нагрузки напрямую зависит от области применения АД. Если требуется максимальная чувствительность, то следует выбирать максимальную нагрузку, как правило, 1 МОм. Если необходимо выделить огибающую радиоимпульсов, то импеданс нагрузки следует минимизировать (типичное значение 50 Ом). В некоторых случаях, для получения приемлемой чувствительности в режиме выделения огибающей, применяют внутреннее сопротивление нагрузки (около 10 кОм). При этом АД становится более универсальным.

Несмотря на то, что амплитудный детектор является относительно простым устройством, его проектирование является достаточно непростой задачей. Представляет интерес разработать устройство, обладающее высокой степенью согласования (КСВН не более 1,4), высокой чувствительностью к входному сигналу (не менее 800 мВ/мВт), малой неравномерностью выходного сигнала в диапазоне частот (не более 2 дБ) низкой инерционностью для определения параметров ИМ-сигналов. Все перечисленные характеристики зачастую связаны между собой и улучшение одних ведет к ухудшению других. Проектирование такого устройства невозможно без применения САПР.

1.1.2 Смесители

Смесителем называется устройство, осуществляющее линейный перенос спектра входного сигнала из одной области радиочастотного диапазона в другую [48]. Смесители СВЧ-диапазона применяются во многих радиотехнических системах с целью получения промежуточной частоты (ПЧ). Они являются неотъемлемой частью спутниковых систем, радиолокаторов, многих устройств военной промышленности, телекоммуникационных систем, систем беспроводной передачи данных, радаров, а также являются входными устройствами высокочувствительных радиоизмерительных приборов (РИП) СВЧ: панорамных приемников, анализаторов спектра, измерителей ослабления с большим (предельным) динамическим диапазоном измерений; а также находят применение для формирования сигналов в сверхширокополосных свип-генераторах в нижнем участке СВЧ-диапазона [49, 50].

В смесителях, применяемых в РИА СВЧ, определяющее значение имеет широкополосность, поскольку именно эта характеристика определяет диапазон частот прибора. Важную роль также играют такие характеристики, как потери преобразования, изоляция (развязки) между каналами, требуемая мощность сигнала гетеродина, уровни интермодуляционных искажений и др.

Принцип действия смесителя заключается в следующем. Колебания входного СВЧ-сигнала Uc (t) = Uc cos (юС t + фС) и гетеродина Ur (t) = = Ur cos (юг t + фг) образуют биения U(t) = Uc (t) + Ur(t) сложной формы, подаваемые на диод, вольтамперную характеристику (ВАХ) которого можно аппроксимировать степенным рядом i = ajU + a2U2 + a3U3 + a4U4 +...

В спектре тока диода (рисунок 1.2) имеется постоянная составляющая I0, гармоники гетеродина, гармоники сигнала и комбинационные составляющие с частотами | ± тюС ± пюГ\, где n и m - целые числа. При условии Uc << Ur смеситель осуществляет линейное преобразование спектра информационного сигнала. На выходе смесителя фильтр выделяет основной продукт преобразования - разностную (промежуточную) частоту юпч = юг - юС.

СОцч (опч ——►

сопч <—►

СОг 0)с

со

Юпч С0с - сог = 2о)г - Ос

Шу - С0с + (О

Рисунок 1.2 - Спектр тока диода в смесителе

Кроме разностной частоты в резистивных смесителях на диодах с барьером Шоттки (ДБШ) примерно такую же амплитуду будут иметь колебания суммарной частоты (СЧ) юСЧ = + юГ и немного меньшую амплитуду колебания зеркальной частоты (ЗЧ) юЗЧ = 2шГ + юС. Колебания СЧ и ЗЧ отражаются от диода в сторону входа. Поскольку они несут более половины энергии информационного сигнала, то при их поглощении в согласованном СВЧ-тракте потери преобразования Ь = 10 ^ (Рс / Рпч), где Рпч - мощность сигнала ПЧ, будут более 6 дБ. За счет дополнительных потерь на активном сопротивлении диодов, потерь на отражение, возникающих вследствие рассогласования диодов с входными и выходными трактами, потерь на просачивание полезного сигнала во входные тракты - суммарные потери преобразования могут достигать 8-12 дБ. Благодаря отсутствию отражения амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) согласованного по ЗЧ смесителя равномерна в широкой полосе частот, а фазочастотная характеристика (ФЧХ) -линейна.

Для уменьшения потерь преобразования в сигнальный тракт смесителя вводят полосовые фильтры (ПФ) и фильтры нижних частот (ФНЧ), пропускающие информационный сигнал и отражающие в соответствующей фазе колебания ЗЧ и СЧ. Располагая фильтры на определенном расстоянии от диода, можно обеспечить условия, при которых продукты вторичного преобразования складываются в фазе с основными колебаниями. Такие устройства называются

смесителями с отражением или восстановлением (регенерацией) энергии ЗЧ и СЧ. Их потери преобразования могут быть снижены на 2-3 дБ, но оптимальные фазовые соотношения реализуются, как правило, в узком диапазоне частот, а их АЧХ и ФЧХ неравномерны [48].

Конструкция смесителя включает в себя четыре ключевых элемента: тракт входного СВЧ-сигнала, тракт гетеродина, тракт ПЧ и смесительный блок. Полоса рабочих частот в основном определяется частотной характеристикой сигнальных трактов, а выбор возможных вариантов конструкций зависит от выбранной схемы [51]. Схемы смесителей разделяют на четыре группы изображенных на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3 - Функциональные схемы смесителей: а) - небалансного, б) - балансного, в) - двойного балансного, г) - тройного балансного

Схема простейшего небалансного смесителя (НбС) (рисунок 1.3 а) содержит направленный ответвитель (НО) для сложения колебаний информационного СВЧ-сигнала и сигнала гетеродина, перемножитель на смесительном диоде и ФНЧ для выделения преобразованного сигнала. Небалансные смесители используются в экономичных приемниках, где перестраиваемые или фиксированные полосовые фильтры могут легко отделять энергию гетеродина, радиочастоты и ПЧ, подключенную к диоду и от него. Серьезными недостатками НбС являются преобразование без подавления амплитудных шумов гетеродина на ПЧ, что значительно увеличивает коэффициент шума, малая развязка входных/выходных трактов, высокий уровень нелинейных и интермодуляционных искажений, что ограничивает его динамический диапазон. В силу указанных причин НбС в современных РИП СВЧ- и КВЧ-диапазонов практически не используются.

В балансных схемах (БС) наличие конструктивной развязки каналов позволяет перекрыть диапазоны СВЧ-сигнала и гетеродина, однако для выделения сигнала промежуточной частоты также необходимо применять фильтры (рисунок 1.3 б). БС являются более широкополосными и наиболее предпочтительны в случае, когда диапазоны частот входных сигналов не перекрываются с диапазоном ПЧ. Промежуток между диапазонами требуется для реализации полосы пропускания и заграждения диплексерной системы.

Наибольший интерес с точки зрения реализации устройства для широкого круга задач представляют двойные балансные смесители (ДБС), типовая схема которого приведена на рисунке 1.3 в. Благодаря балансным свойствам данная схема обеспечивает развязку всех каналов без использования фильтров, а также приводит к подавлению всех продуктов гармонического смешения четного порядка, как гетеродина, так и входного сигнала. В отличие от тройных балансных схем, ДБС способны работать в режиме постоянного тока на выходе ПЧ и требуют на 3 дБ ниже уровень мощности гетеродина.

В смесителе с тройным балансом (ТБС) используются два диодных моста, питаемых двумя делителями мощности, выполненных в виде симметрирующих

трансформаторов (рисунок 1.3 г). Наиболее существенным преимуществом этой схемы является то, что выходной сигнал ПЧ доступен на двух отдельных противофазных и изолированных выводах с большой полосой пропускания. Для снижения необходимой мощности сигнала гетеродина в ТБС применяются низкобарьерные смесительные диоды, однако они доступны только за рубежом.

Стоит также обратить внимание на такой класс смесителей, как гармониковые [52]. Благодаря возможности работы на любых номерах гармоник сигнала гетеродина они способны осуществлять перекрытие многооктавного диапазона частот информационного сигнала при относительно небольшом диапазоне сигнала гетеродина. Гармониковые смесители имеют приемлемые потери преобразования, сравнительно простое конструктивное исполнение и требуют небольшую мощность сигнала гетеродина вследствие наличия всего двух диодов.

1.1.3 Умножители частоты

Умножители частоты (УЧ) служат для расширения частотного диапазона источников СВЧ- и КВЧ- колебаний [38, 40]. Использование умножителей позволяет получить сигналы в диапазоне до 200 ГГц и выше с относительно высоким уровнем мощности в широкой полосе и низким значением фазовых шумов [53]. Также применение УЧ дает возможность схемотехнически реализовать относительно простые режимы импульсной и частотной модуляции, синхронизации и стабилизации частоты, автоматической регулировки мощности (АРМ). Источники сигналов на умножителях частоты могут быть использованы в различных видах РИА, и в каждом случае требования к УЧ будут несколько отличаться. Так, например, в источниках зондирующих сигналов в анализаторах цепей, измерителях КСВН и ослаблений, установках для измерения параметров антенн определяющее значение будут иметь такие характеристики, как максимальная широкополосность и малая неравномерность АЧХ. В измерительных генераторах и синтезаторах, анализаторах спектра, в гетеродинах панорамных приемников обращают внимание на минимальный уровень фазовых шумов и чистоту спектра выходного сигнала [45, 54].

В качестве нелинейных элементов умножителей частоты в СВЧ- и КВЧ-диапазонах используются ДБШ. Умножители частоты на ДБШ характеризуются рядом положительных черт, которые обусловливают довольно широкое применение таких устройств (особенно на высоких и сверхвысоких частотах). К наиболее важным относятся: низкий уровень тепловых и фазовых шумов, способность работать на очень высоких частотах (вплоть до субмиллиметрового диапазона). Конструкции на основе других нелинейных элементов, таких как диоды Ганна, полевые и биполярные транзисторы, ДНЗ и другие, не удовлетворяют требованиям по высокой рабочей частоте, широкому диапазону или технологичности изготовления [26, 55, 56].

Для диапазона мм-длин волн наиболее полно проработана концепция удвоения и утроения частоты, а умножители с большим коэффициентом умножения реализуются путем каскадного включения [16, 24, 57-59].

Конструкция удвоителя на основе балансной схемы двухполупериодного выпрямителя (рисунок 1.4), которая преобразует входной гармонический сигнал в непрерывную последовательность полупериодов, является наиболее эффективной в широкой полосе. В спектре такого сигнала имеются только четные гармоники, причем максимальную составляющую имеет вторая [60].

?зЯ = 2-?г

а)

: ■

=-

1=оиГ = 2Тт

>

>

Диапазон частот, потери преобразования, подавление паразитных гармоник, степень согласования определяются конструкцией симметрирующего трансформатора, используемой для реализации схемы, компоновкой цепей на печатной плате, а также идентичностью и типом используемых диодов [61, 62].

Принцип работы схемы, изображенной на рисунке 1.4 а, заключается в следующем. На вход подается гармонический сигнал. В момент времени, когда входной сигнал имеет положительную полярность, выходной сигнал формируется через диод, подключенный в прямом направлении. И наоборот, при отрицательном сигнале на входе в формировании выходного сигнала участвует обратно подключенный диод. В результате сигнал на выходе будет иметь вид, показанный на рисунке 1.5.

Похожие диссертационные работы по специальности «Антенны, СВЧ устройства и их технологии», 05.12.07 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Чиликов Александр Александрович, 2021 год

Список литературы

1. Щитов А.М. Диодные преобразователи частоты для радиоизмерительной аппаратуры СВЧ- и КВЧ-диапазонов: монография / А.М. Щитов [и др.] под ред. А.М. Щитова; Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева. - Нижний Новгород, 2016. - 196 с.

2. Преобразователи частоты СВЧ- и КВЧ-диапазонов в радиоизмерительной технике: учеб. пособие / В.В. Березин, В.В. Бирюков, Ю.Р. Бляшко [и др.] / под ред. А.М. Щитова; Нижегород. гос. техн. ун-т им. Р.Е. Алексеева. -Нижний Новгород. 2017. - 145 с.

3. Schitov, A.M. 1.5 - 40 GHz Multifunctional Microwave Sampling Converter // 13-th European Frequency and Time Forum, 1999, Besancon, France. В сборнике: Proceedings of the Annual IEEE International Frequency Control Symposium 1999. - C. 604-606.

4. Schitov, A.M. Frequency Multipliers for Extension of Frequency Range of Millimeter Wave Synthesizers / A.M. Schitov, G.Yu. Golubyathnikov, M.Yu. Tretyakov, S.A. Volokhov, A. Walters // International Journal of Infrared and Millimeter Waves. - 2000. - Vol. 21. No 9. - С. 1479-1488.

5. Щитов A.M. Диодные преобразователи частоты СВЧ и КВЧ диапазонов. // Радиоизмерения и электроника, 1994, вып. 3, с. 15-21.

6. Щитов А.М. Диодные умножители частоты // Радиоизмерения и электроника. - 2001. Вып. 9. с 41-46.

7. Бабак Л.И. Разработка СВЧ монолитных интегральных схем, библиотек элементов и модулей САПР в Томском университете систем управления и радиоэлектроники / Л.И. Бабак, М.В. Черкашин, Ф.И. Шеерман и др. // Обмен опытом в области создания сверхширокополосных радиоэлектронных систем. Материалы VI общероссийской научно-технической конференции, Омск, 19-20 апреля 2016 г., Омск, изд-во ОМГТУ, 2016. - С. 4 - 19.

8. Калабеков Б.А. Методы автоматизированного расчета электронных схем в технике связи: учебное пособие для вузов / Калабеков Б.А., Лапидус В.Ю., Малафеев В.М. - М.: Радио и связь,1990. - 272 с.

9. Березин, В.В. Методика расчета и проектирования волноводного диодного утроителя частоты 75-110 ГГц / В.В. Березин, А.М. Щитов, С.В. Оболенский // Информационные системы и технологии (ИСТ-2015): материалы XXI Междунар. науч.-техн. конф. - Нижний Новгород: Изд-во НГТУ им. Р.Е.Алексеева, 2015. - С. 62-63.

10. Березин В.В. Моделирование и проектирование широкополосных диодных умножителей частоты КВЧ-диапазона: автореф. ... дисс. канд. техн. наук. -Нижний Новгород: 2018, - 20 с.

11. Matthew A.M. Millimeter-Wave MMICs and Applications // California Institute of Technology Pasadena, California. - 2003. - March. - 150 p.

12. Баров А.А., Гюнтер В.Я., Игнатьев М.Г., Петрова Т.С. GaAs МИС сверхширокополосного двойного балансного смесителя // Сборник докладов 2-ой международной научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления. Опыт инновационного развития» г. Томск, 2005г.

13. Козловский Э.Ю. Монолитная интегральная схема двойного балансного смесителя на диодах Шоттки / Э.Ю. Козловский, Б.И. Селезнев // [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.skyworksinc.com/ uploads/documents/ 200826A.pdf свободный (дата обращения 24.08.2020).

14. Дюков Д.И. Разработка преобразователей частоты в монолитном исполнении на основе базовой технологии создания GaAs монолитных интегральных схем с диодами Шоттки вертикальной конструкции / Д.И. Дюков, Ю.И. Чеченин, Н.С. Крицкий // Материалы XVIII Координационного научно-технического семинара по СВЧ технике. Нижегородская обл., п. Хахалы, Н.Новгород, 2013. - С. 52-54.

15. John Eisenberg Double-Double Balanced MMIC Mixer / John Eisenberg, Jeff Panelli, Weiming Ou // APPLIED MICROWAVE. Fall 1991 Litton Solid State Division Santa Clara, California, pp. 101-108.

16. Аржанов С.Н. Широкополосный гибридный двойной балансный смеситель / С.Н. Аржанов, А.А. Баров, М.Г. Игнатьев // сборник трудов 14-ой Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо'2004)

17. Карпов Ю. Смесители, преобразователи, умножители и делители частоты СВЧ-диапазона отечественного производства. // Компоненты и технологии, 2008. № 9. С. 22 - 27.

18. Коаксиальные, волноводные и оптические устройства // Каталог ННИПИ «Кварц». - Н. Новгород, 2014.

19. Патент RU 2723466 C1 Смеситель СВЧ / Чиликов А.А., Щитов А.М. -, опубликовано 11.06.2020 бюл. №17. МПК H03D 7/12 (2006.01)

20. Устройства СВЧ и КВЧ: учеб. пособие: в 4 ч. Ч.2 / В.А. Бажилов, Л.В. Когтева, В.А. Козлов, Щитов А.М. [и др.] / под ред. Г.И. Шишкова. -Нижний Новгород: Изд-во НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2013. - 201 с.

21. Щитов А.М. Широкополосные преобразователи частоты для радиоизмерительных приборов СВЧ: диссертация ... докт. техн. наук / Щитов А.М. - ННИПИ «Кварц», Нижний Новгород, 2004. - 257 с.

22. Щитов, А.М. Исследование путей расширения частотного и динамического диапазонов аппаратуры для измерения параметров цепей СВЧ: дисс. ... к-та техн. наук / А.М. Щитов - ГНИПИ, Горький, 1982, 169 с.

23. Михайловский В.Л. Применение преобразователей частоты в широкополосных измерительных генераторах сигналов / В.Л. Михайловский, А.М. Щитов // Материалы XIX Координационного научно-технического семинара по СВЧ технике. Нижегородская обл., п. Хахалы, Н.Новгород, 2017. - С.162-168.

24. Радиоизмерительная аппаратура СВЧ и КВЧ. Узловая и элементная база: монография / А.М. Кудрявцев, И.Г. Мальтер, А.Е. Львов, О.П. Павловский,

B.А. Шумилов, А.М. Щитов; под ред. А.М. Кудрявцева. - М.: Радиотехника, 2006. - 208 с.

25. Чиликов А.А. Разработка электронных частотомеров /А.А. Чиликов, Р.Н. Еремин // Материалы XIX координационного научно -технического семинара по СВЧ-технике, Нижний Новгород. - 2017 г. - с. 175-178.

26. Колесник Ю.Г. Балансные умножители СВЧ на диодах с накоплением заряда: диссертация ... канд. тенх. наук / Колесник Ю.Г. -НЭИС им. Н.Д. Псурцева, Новосибирск, 1986. - 168 с.

27. Павловский, О.П. Детекторные устройства миллиметрового диапазона на диодах Шотки / О.П. Павловский, Ю.Р. Бляшко, Л.Н. Душева // Техника средств связи. Сер. РИТ. - 1991. - Вып. 4. - С. 3-7.

28. Петров Г.В. Интегральные схемы диодных смесителей СВЧ диапазона / Г.В. Петров Г.В., Седлецкий В.Б. // Зарубежная электронная техника №19, вып 115, Москва, 1975. - с. 3-37.

29. Щитов А.М. Комплект преобразователей частоты мм диапазона / А.М. Щитова, А.П. Бабковский, Н.Е. Селезнев // Материалы XVII Координационного научно-технического семинара по СВЧ техники. Нижегор. обл., п. Хахалы, Н.Новгород, 2011. - с. 121-123.

30. Щитов, А.М. Диодные преобразователи частоты для широкополосной аппаратуры СВЧ- и КВЧ-диапазонов / А.М. Щитов, И.Г. Мальтер,

C.Ю. Белозёров // Радиоизмерения и электроника. ННИПИ «Кварц», 2012. -№ 18. - С.15-25.

31. Maas A. Stephen Nonlinear Microwave and RF. Boston: Artech House, 2003. - 570p.

32. Manly, J.W. Some general properties of nonlinear elements. General energy relations / J.W. Manly, H.E. Rowe // Proc. JRE. - 1956. - V. 44. - №7. - P. 904-913.

33. Vendelin G.D. Microwave Circuit Design Using Linear and Nonlinear Techniques. 1990. - 757 p.

34. Бруевич, А.Н. Спектры в умножителях частоты // Радиотехника и электроника. - 1962. - Т.7. - №7. - С.1082-1090.

35. Гоноровский И.С. Радиосигналы и переходные явления в радиоцепях. - М.: Связьиздат, 1959, - 326 с.

36. Гуткин, Л.С. Преобразование сверхвысоких частот и детектирование. Вопросы теории и расчета / Л.С. Гуткин - М., Л.: Госэнергоиздат, 1953. - 415с.

37. Джонстон Р.Г. Умножители частоты на нелинейных элементах с накоплением заряда / Джонстон Р.Г., Бутройд А.Р. - Труды института инженеров по электротехнике и электронике. / Пер. с англ. 1968. - Т. 56. -№2. -С. 36-46.

38. Жаботинский, М.Е. Основы теории и техники умножения частоты / М.Е. Жаботинский, Ю.Л. Свердлов. - М.: Сов. радио, 1964. - 327 с.

39. Зи, С.М. Физика полупроводниковых приборов / С.М. Зи. - М.: Мир, 1984. - Т.1.

40. Ризкин И.Х. Умножители и делители частоты. Изд. 2-е, доп. и перераб. - М.: Связь, 1976. - 328 с.

41. Розанов Б.А., Розанов С.Б. Приемники миллиметровых волн. - М.: Радио и связь, 1990. - 272 с.

42. Харкевич, А.А. Нелинейные и параметрические явления в радиотехнике / А.А. Харкевич. - М.: Гостехиздат, 1956. - 184 с.

43. Загородний А.С. Измерители мощности сигналов СВЧ и КВЧ диапазонов на основе диодных детекторов: дисс. ... канд. техн. наук / А.С. Загородний -Томск, 2014, - 120 с.

44. Бляшко, Ю.Р. Измерение мощности в СВЧ и миллиметровом диапазоне частот // Радиоизмерения и электроника. - Н. Новгород: ННИПИ «Кварц». - 2003. Вып. 10.

45. Щитов, А.М. Широкополосный умножитель частоты 5-40 ГГц / А.М. Щитов, В.Л. Михайловский, В.А. Шумилов, Г.М. Береснева, Т.Г. Весницкая, С.В. Панков, А.В. Пинаев, А.Е. Серебряков, Ю.Г. Белов, О.Н. Царева // Материалы XVIII Координационного научно-технического семинара по СВЧ технике. Нижегородская обл., п. Хахалы, Н.Новгород, 2013. - С.122-124.

46. Чиликов А.А. Частотомеры СВЧ- и КВЧ-диапазонов / А.А. Чиликов, Р.Н. Еремин, В.В. Якимов // Материалы XI Всероссийской научно-технической конференции «Метрология в радиоэлектронике». -Менделеево: ФГУП «ВНИИФТРИ», в 2-х томах, Т.2, 2018 г. - с. 87-92.

47. Белоусов. К. С. Моделирование диодного детектора мощности сигналов СВЧ / К. С. Белоусов. А. В. Дроздов. А. С. Загородний // Научная сессия ТУСУР-2013: материалы всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. -Томск: В-Спектр. 2013. -Ч. 1.-С. 350-352.

48. Шишков, Г.И. Смесители СВЧ / Г.И. Шишков, А.М. Щитов // Труды НГТУ им. Р.Е. Алексеева. - 2013. - № 2. - С. 22-33.

49. Щитов А.М. Новые разработки радиоизмерительных приборов в АО «НПФ «Техноякс» / А.М. Щитов, А.Е. Львов, Т.Г. Весницкая, А.А. Чиликов и др. // Материалы XX Координационного научно-технического семинара по СВЧ технике. Нижегородская обл., п. Хахалы, Н.Новгород, 2019. - С.94-101.

50. Щитов, А.М. Преобразователь частоты 0,5-18 ГГц/1-12 ГГц / А.М. Щитов, С.В. Панков, Г.М. Береснева, В.А. Шумилов // Тезисы докладов и сообщений I-й Международной НТК «Физика и технические приложения волновых процессов», Самара, 2001. - Т. 1. - С.136.

51. Шевляков М. Обзор схем диодных двойных балансных смесителей. // Компоненты и технологии. 2009, № 1. - С. 50-53.

52. Панков С.В. Комплект балансных и гармониковых смесителей миллиметрового диапазона волн на базе высоких технологий / С.В. Панков, Р.К. Стародубровский // Вестник ВВО АТН РФ. Сер. Высокие технологии в радиоэлектронике. - 1996. - №1 (3)/97. - С. 65.

53. Щитов A.M., Серебряков A.E. Широкополосные умножители частоты миллиметрового диапазона (26,5-110 ГГц). // Вестник ВВО АТН РФ, серия Высокие технологии в радиоэлектронике, 1997, № 1 (3), с. 91-96.

54. Щитов, А.М. Диодные умножители частоты / А.М. Щитов // Системы и средства связи телевидения и радиовещания. - 2002. - №1/2. - С. 45-51.

55. Щитов, А.М. Диодные преобразователи частоты СВЧ- и КВЧ-диапазонов // Радиоизмерения и электроника. - 1994. - Вып. 3. - С. 15-21.

56. Игнатьев А.П. Широкополосные умножители частоты / А.П. Игнатьев, А.В. Левашов, О.Г. Соловьев // Материалы XVIII Координационного научно-технического семинара по СВЧ технике. Нижегородская обл., п. Хахалы, Н.Новгород, 2013. - С.74-76.

57. Krupnov, A.F. Technique of Broadband Measurements of Frequency Conversion Efficiency for Each Harmonic in Frequency Multipliers up to Teraherz Range /

A.F. Krupnov, M.Yu. Tretyakov, G.Yu. Golubyathnikov, A.M. Schitov, S.A. Volokhov, V.N. Markov // International Journal of Infrared and Millimeter Waves. - 2000. - Т. 21. № 3. - С. 343-354.

58. Дроботун Н.Б. Сверхширокополосные СВЧ устройства модулей приема падающих и отраженных вонл векторных анализаторов цепей: автореф...дисс. канд. техн. наук. - Томск: 2017, - 22 с.

59. Щитов, А.М. Умножитель СВЧ 2-26,4 ГГц / А.М. Щитов, А.Е. Серебряков,

B.А. Шумилов, М.П. Винарский // Радиоизмерения и электроника. - 1997. Вып. 6. - С. 1-4.

60. Чиликов А.А. Сравнение конструкций диодных удвоителей частоты диапазона 75-110 ГГц / А.А. Чиликов, А.М. Щитов // Материалы докладов ХХШ Международной научно-технической конференции «Информационные системы и технологии» ИСТ-2017. - Нижний Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2017 г. - с. 1366-1370.

61. Щитов, А.М. Влияние параметров диодов на характеристики широкополосного утроителя частоты 75-110 ГГц / А.М. Щитов, В.В. Березин // Радиоизмерения и электроника. Нижний Новгород: ННИПИ "Кварц", 2015. - Вып. № 21. - С. 35-38.

62. Чиликов А.А. Исследование влияния уровня входной мощности и параметров диодов на выходную характеристику диодного умножителя частоты диапазона 78-118 ГГц / А.А. Чиликов, А.В. Лопаткин // Материалы

XXII Международной научно-технической конференции «Информационные системы и технологии» ИСТ-2016

63. Банков С.Е., Курушин А.А. Проектирование СВЧ устройств и антенн с Ansoft HFSS - М, «НПП «Родник», 2009, 736 стр.

64. Банков С.Е., Курушин А.А. Расчет антенн и СВЧ структур с помощью HFSS Ansoft - М, ЗАО «НПП «Родник», 2009, 256 с.

65. Березин, В.В. Автоматизированный расчет широкополосного диодного волноводного удвоителя частоты 26-40 ГГц / В.В. Березин, А.М. Щитов // Элементная база отечественной радиоэлектроники: импортозамещение и применение : материалы II росс.-белорус. науч.-техн. конф. им. О.В. Лосева. - Нижний Новгород: Изд-во ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2015.

66. Банков Е.А. Анализ и оптимизация трехмерных СВЧ структур с помощью HFSS / Банков Е.А., Курушин А.А., Разевиг В.Д. - М., «Солон», 2004, 208 с.

67. Сальникова Н. А., Астафурова О. А. Методы моделирования в системах автоматизированного проектирования СВЧ-устройств // Известия ВолгГТУ. 2014. №6 (133) с.14-17.

68. Щитов А.М. Методика расчета и проектирования волноводного диодного утроителя частоты 75-110 ГГц / А.М. Щитов, В.В. Березин // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2015. - Вып. 4. - Т. 18. - с. 11-17.

69. Щитов, А.М. Автоматизированный расчет широкополосных волноводных диодных утроителей частоты в диапазонах 75-110 ГГц и 110-170 ГГц / А.М. Щитов, В.В. Березин // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии (КрыМиКо'2015) : материалы 25-й Междунар. Крымской конф. в 2 т. - Севастополь (Крым, РФ), 2015 - Т. 1. - С.75-76.

70. Каталог ф. АО «НПФ «Микран» СВЧ-Микроэлектроника [Электронный ресурс]. - режим доступа: https://download.micran.ru/kia/catalog/C_CB4-микроэлектроника_RU1 03_WEB.pdf свободный (дата обращения: 10.10.2019)

71. Каталог ф. Herotek [Электронный ресурс]. - режим доступа: http://www.herotek.com/datasheets/pdf/Zero-Bias_Schottky_Diode_Detectors_ 100kHz-50Ghz.pdf свободный (дата обращения: 24.08.2020)

72. Каталог ф. Virginia Diodes [Электронный ресурс]. - режим доступа: https://www. vadiodes. com/en/products/all-products-2 свободный (дата обращения: 24.08.2020)

73. Каталог ф. Farran Technology [Электронный ресурс]. - режим доступа: https://www.farran.com/components-/ свободный (дата обращения: 24.08.2020)

74. Архипцев Ф.Ф. Конструирование и расчет диодного СВЧ детектора на базе бескорпусного смесительно-детекторного диода с балочными выводами / Ф.Ф. Архипцев, М.С. Муравьев // Материалы XX Координационного научно-технического семинара по СВЧ технике. Нижегородская обл., п. Хахалы, Н.Новгород, 2019. - С.61-64.

75. Бляшко, Ю.Р. Диодные преобразователи для измерителей СВЧ мощности в диапазоне частот 0,01-178 ГГц // Российское агентство по системам управления. Системы и средства связи, телевидения и радиовещания, 2003. - № 1, 2. - С. 51-53.

76. Бляшко, Ю.Р. Низкобарьерные диоды на арсениде галлия для СВЧ- и мм-техники / Ю.Р. Бляшко, Л.Н. Душева // Известия академии инженерных наук им. А.М. Прохорова. - Москва-Н.Новгород: 2004. - Т.7.

77. Бляшко, Ю.Р. Низкобарьерные широкополосные детекторы / Ю.Р. Бляшко, Л.Н. Душева, Т.И. Петрова // Электроника (СПб), 2001. - Вып. 3.

78. Каталог ф. АО «НИИПП» [Электронный ресурс]. - режим доступа: https:// mmic.niipp.ru/datasheet/MM602.pdf свободный (дата обращения: 10.10.2019)

79. Каталог ф. Marki Microwave [Электронный ресурс]. - режим доступа: https://www.markimicrowave.com/mixers/mixers-products.aspx# свободный (дата обращения: 24.08.2020)

80. Каталог ф. MACOM [Электронный ресурс]. - режим доступа: https://www. macom. com/products/frequency-conversion свободный (дата обращения: 24.08.2020)

81. Каталог ф. Analog Devices [Электронный ресурс]. - режим доступа: https://www. analog. com/ru/products/rf-microwave. html свободный (дата обращения: 24.08.2020)

82. Каталог ф. Mini-Circuits [Электронный ресурс]. - режим доступа: https://www.minicircuits.com/WebStore/Multipliers.html свободный (дата обращения: 24.08.2020)

83. Каталог ф. Narda-MITEQ [Электронный ресурс]. - режим доступа: https://nardam iteq. com/page.php?ID=369&Z=Passive+Components свободный (дата обращения: 24.08.2020)

84. Юнусов И.В. Сверхвысокочастотные низкобарьерные детекторные диоды на основе р-п-перехода / И. В. Юнусов, А. М. Ющенко, А. Ю. Плотникова,

B. С. Арыков, А. С. Загородний // Изв. вузов. Физика. - 2012. - №9/2. -

C. 294-297.

85. Загородний А. С. Моделирование диодов с использованием SPICE-параметров / А. С. Загородний. А. В. Дроздов. М. И. Иванова // Радиоэлектроника, электроника и энергетика: девятнадцатая междунар. науч,-техн. конф. студентов и аспирантов: Тез. докл. В 4 т. Т. 1 М.: Издательский дом МЭИ, 2013.

86. Корчагин. А.Ф. Разработка глобального метода экстракции статических Spice параметров микроэлектронных приборов на основе моделирования вольт-амперных характеристик: дис. ... канд. тех. наук : 05.27.01 / Корчагин Александр Федорович. - Великий Новгород. 2006. - 170 с.

87. Чиликов А.А. Моделирование и разработка сверхширокополосных диодных детекторов / А.А. Чиликов, А.М. Щитов // Материалы XIX координационного научно-технического семинара по СВЧ-технике, Нижний Новгород. - 2017 г. - с 68-70.

88. Чиликов А.А. Моделирование и исследование характеристик широкополосных диодных детекторов / Радиолокация. Результаты теоретических и экспериментальных исследований. Монография. В 2-х книгах. Кн.2 / Под ред. А.Б. Бляхмана. - М.: Радиотехника, 2019 - С. 117-122

89. Стародубровский, Р.К. Волноводно-щелевые и микрополосковые линии в устройствах СВЧ и КВЧ / Р.К. Стародубровский, С.В. Панков,

О.А. Майстренко // Вестник ВВО АТН РФ. Сер. Высокие технологии в радиоэлектронике. - 1996. - №1 (3)/97. - С. 67.

90. Беляев Д.В. Тенденции развития детекторов и смесителей СВЧ // Известия ЮФУ. Технические науки. 2006. №9-1. [Электронный ресурс]. - режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/tendentsii-razvitiya-detektorov-i-smesiteley-svch свободный (дата обращения: 10.10.2019)

91. Перспективы совершенствования радиоизмерительной аппаратуры миллиметрового диапазона. Монография. / О.П. Павловский, В.А. Коршунов, А.Е. Львов, И.Г. Мальтер, А.В. Черногубов, А.М. Щитов. -М.: «Радиотехника», 2012. - 272 с.

92. Mixer and Detector Diodes. Application Note [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.skyworksinc.com/uploads/documents/200826A.pdf свободный (дата обращения 24.08.2020).

93. Li Qin, Wang Zhigong, Xu Leijun A millimeter-wave monolithic doubly balanced diode mixer // Journal of Semiconductors, Vol. 31, No. 3, Marth 2010

94. Qin Li A millimeter-wave monolithic doubly balanced diode mixer / Li Qin, Wang Zhigong, and Xu Leijun // Journal of Semiconductors, Vol. 31, No. 3, March 2010. - p. 035005-(1-5)

95. Дроздов А.В. Интегральные широкополосные умножители и смесители СВЧ на основе GaAs диодов Шоттки: автореф.дисс. канд. техн. наук. -Томск: 2018, - 19 с.

96. Sung Tae Choi A Novel Uniplanar Ultra-Broadband Double Doubly Balanced Mixer for High Dynamic Range Applications / Sung Tae Choi, Young Jin Kim, Yong Hoon Kim, Dong Ho Lee, Chae Taek Choi // Proceedings of the 39th European Microwave Conference, pp. 65 - 68.

97. Ultra-Broad-Band Doubly Balanced Star Mixers Using Planar Mouw's Hybrid Junction / Chi-Yang Chang, Ching-Wen Tang, Dow-Chih Niu // IEEE Transactions On Microwave Theory And Techniques, VOL. 49, NO. 6, JUNE 2001, pp. 1077-1085.

98. Дроздов А.В. Моделирование диодов с барьером Шоттки для применения в монолитных интегральных схемах СВЧ / А.В. Дроздов, Д.С. Данилов, И.В. Юнусов, Г.Г. Гошин // Электроника, измерительная техника, радиотехника и связь: Доклады ТУСУР, 2018, том 21, № 1 - с. 28-31.

99. Дроздов А.В. Экстракция параметров SPICE моделей диодов / А. В. Дроздов, А. С. Загородный // Научная сессия ТУСУР-2012: материалы всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов н молодых ученых. - Томск: В-Спектр. 2012. -Ч. 1. - С. 226-229.

100. Козлов. С.В. К вопросу математического моделирования статического режима работы диода / С. В. Козлов. А. С. Загородный // Научная сессия ТУСУР-2012: материалы всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов н молодых ученых. - Томск: В-Спектр. 2012. -Ч. 1-С. 243-245.

101. Дроздов А. В. Монолитная интегральная схема двойного балансного смесителя диапазона частот 5-26 ГГц / А. В. Дроздов [и др.] // Доклады ТУСУР. - 2017. -Т. 20, № 1. - С. 23-25. DOI: 10.21293/1818-0442-2017-20-1-23-25.

102. Lai Y.-A. A Compact Double-Balanced Star Mixer With Novel Dual 180± Hybrid / Y.-A. Lai, C.-N. Chen, C.-C. Su, S.-H. Hung, C.-L. Wu1, Y.-H. Wang // Progress In Electromagnetics Research C, Vol. 24, 201. - p.147-159.

103. Lee Y.-C. A Broadband Doubly Balanced Monolithic Ring Mixer With A Compact Intermediate Frequency (If) Extraction / Y.-C. Lee, C.-M. Lin, S.-H. Hung, C.-C. Su, and Y.-H. Wang // Progress In Electromagnetics Research Letters, Vol. 20, 2011. - pp.175-184.

104. Сорокин Ю.Л. Результаты разработки и экспериментальных исследований МИС широкополосных смесителей в диапазоне частот 2-26 ГГц / Ю.Л. Сорокин, Г.А. Углов // Материалы XX Координационного научно-технического семинара по СВЧ технике. Нижегородская обл., п. Хахалы, Н.Новгород, 2019. - С.74-77.

105. Patent USA no.4739519, Apr.19, 1988. Coplanar Microwave Balun, Multiplexer And Mixer Assemblies / Eugene C. Findley, Sunnyvale, Calif

106. Чиликов А.А. ГИС широкополосных диодных балансных смесителей СВЧ / А.А. Чиликов, А.М. Щитов, С.В. Панков, Г.М. Береснева // Материалы XX координационного научно-технического семинара по СВЧ-технике, Нижний Новгород. - 2019 г. - с. 47-49.

107. Поляков А.Е. Методика измерения IP2 и IP3 двухтонального сигнала // [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://advantex.ru/HTML_Papers/ IntermodIPxArticle/main.html свободный (дата обращения 24.08.2020).

108. Чиликов А.А. Широкополосные диодные двойные балансные смесители СВЧ / А.А. Чиликов, А.М. Щитов, С.В. Панков, Г.М. Береснева // Материалы XX координационного научно-технического семинара по СВЧ-технике, Нижний Новгород. - 2019 г. - с. 44-46.

109. Чиликов А.А. Особенности проектирования широкополосных диодных смесителей СВЧ / А.А. Чиликов, А.М. Щитов // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. - 2019, №4. - с. 60-69

110. Кручинин И.В. Широкополосный МШУ диапазона 2-18 / И.В. Кручинин, А.В. Левашов, А.А. Брызгалов // Материалы XIX Координационного научно-технического семинара по СВЧ технике. Нижегородская обл., п. Хахалы, Н.Новгород, 2017. - С. 79-80.

111. Разработка широкополосных смесителей частот в диапазоне частот

2-40 ГГц: Пояснительная записка на СЧ ОКР «Смеситель И3-ТЯ» (Технический проект). - АО «НПФ «Техноякс», Н. Новгород, 2019

112. Чиликов А.А. Балансный гармониковый смеситель на диапазон частот

3-55 ГГц / А.А. Чиликов, А.М. Щитов // Материалы докладов XXVI Международной научно-технической конференции «Информационные системы и технологии» ИСТ-2020. - Нижний Новгород: НГТУ им. Р.Е. Алексеева, 2020 г. - с.1534-1539.

113. Березин В.В. Монолитные интегральные схемы широкополосных диодных умножителей частоты КВЧ-диапазона / В.В. Березин, А.М. Щитов, А.А. Чиликов, Д.И. Дюков, Ю.И. Чеченин // Радиотехника. - 2020. №2 5. Вып. 10. - с. 14-19.

114. Чиликов А.А. Монолитные интегральные схемы широкополосных диодных умножителей частоты КВЧ-диапазона / В.В. Березин, А.А. Щитов, А.А. Чиликов, Д.И. Дюков, Ю.И. Чеченин // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. - Москва: МИРЭА, Т. 18, №3, 2018 г. - с. 600-603

115. Каталог ф. АО «НПФ «Техноякс». - Москва, 2020.

Приложение А

Исследование методов расширения полосы пропускания трактов с короткозамкнутым отрезком линии

Исследование проводилось с помощью САПР, в которых создавалась модель тракта с короткозамкнутым отрезком на квазистатических элементах идеальной линии передач с относительной диэлектрической проницаемостью равной единице (рисунок А1).

РШМ=1 Р1=50оИт Е=0оИт

2=50оИт Р=1тт

-|тга_к I—

2=3<1 Р=!1с

2=50оИт Р=1тт -I ТРЬК I—

РШМ=2 РИ=б0оИт Е=0оИт

Рисунок А1 - Схема тракта с короткозамкнутым отрезком

На рисунке А1 показано влияние короткозамкнутого отрезка длиной 15 мм на коэффициент передачи сигнала.

Э Рагате1ег

9^-30.00 со

Ш

в„ :=______

-40.00 - [

-50.00 -I-1-т-1-,-,-,-,-

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00

? [снг|

Рисунок А1 - Влияние короткозамкнутого отрезка линии в тракте СВЧ-сигнала на коэффициент передачи в диапазоне частот

На частотах кратных 10 ГГц наблюдается полное затухание передачи сигнала, поскольку в длину 15 мм на этих частотах укладывается целое число полуволн. Соответственно, чтобы расширить полосу пропускания конструкции можно укоротить КЗ-отрезок, однако при этом пострадает нижняя часть частотного диапазона.

В ходе исследования были обнаружены два основных метода расширения полосы пропускания тракта с короткозамкнутым отрезком линии.

1. Увеличить волновое сопротивление КЗ-отрезка, тем самым внести рассогласование.

Оценка влияния изменения волнового сопротивления КЗ-отрезка на полосу пропускания в 50-Омном тракте представлена на рисунке А2.

S Parameters

и —■-1-.-.-.-.-.—

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00

Р [СН2|

Рисунок А2 - Влияние изменения волнового сопротивления КЗ-отрезка

Увеличение волнового сопротивления в 4 раза (с 50 Ом до 200 Ом) позволяет расширить перекрытие полосы пропускания по уровню минус 3 дБ с 5,75:1 (1,48-8,51 ГГц) до 24:1 (0,4-9,6 ГГц).

2. Установить развязывающие резисторы по длине КЗ-отрезка. При этом тракт нечетной моды практически не претерпит изменений, а полосу пропускания четной моды можно расширить в несколько раз. Степень расширения полосы пропускания сигнала определяется количеством резисторов. Исследования показали, что резисторы оптимально располагать таким образом, чтобы они разделяли длину КЗ-отрезка на равные промежутки. Номинал резисторов определяется величиной волнового сопротивления КЗ-отрезка и количеством промежутков. Следует учитывать, что данный метод увеличивает общие потери в тракте, и на практике следует ограничить количество промежутков до двух или трех, что соответствует использованию одного или двух развязывающих резисторов соответственно.

Влияние развязывающих резисторов на полосу пропускания в 50-0мном тракте для случая двух промежутков (один резистор) и трех промежутков (два резистора) представлено на рисунке А3. Общая длина КЗ-отрезка составляет 15 мм идеальной линии с относительной диэлектрической проницаемостью, равной единице. В случае разбиения КЗ-отрезка на два промежутка резистор располагается посередине, а его номинал (для достижения минимальной неравномерности АЧХ) равен половине значения импеданса четной моды в отрезке. В случае с двумя согласующими резисторами они делят КЗ-отрезок на три равных промежутка по 5 мм каждый. Для минимальной неравномерности АЧХ величина резистора, расположенного ближе к месту замыкания, составляет половину волнового сопротивления в короткозамкнутом отрезке, а номинал дальнего - в два раза больше, чем у ближнего.

Коэффициент передачи в тракте с КЗ-отрезком без согласующих резисторов соответствует графику «йБ(8>(Рот12,Рог11))»; с одним согласующим резистором - «йБ(8>(Рот14,Рог13))»; с двумя согласующими резисторами -<^Б(8(РоНб,РоН5))». Волновое сопротивление КЗ-отрезка равняется 50 Омам.

Рисунок А3 - Влияние согласующих резисторов

Анализ графиков на рисунке А3 показывает, что перекрытие полосы пропускания по уровню минус 3 дБ без резисторов составляет 5,7:1 (1,5-8,5 ГГц); с одним согласующими резистором - 14,4:1 (1,3-18,7 ГГц), при этом потери в тракте увеличились на 1,9 дБ; с двумя согласующими резисторами - 24:1 (1,2-28,8 ГГц), при этом потери увеличились на 2,5 дБ.

С целью достижения максимального перекрытия по частотному диапазону следует сочетать оба вышеописанных метода. На рисунке А4 представлены коэффициенты передачи в 50-0мном тракте с короткозамкнутым отрезком.

ЦП Э Рагагг^ег ' ■

т4 . 17

:/ / /' / \ ч 9

; $ V / \ I6 / / \ л ( 1

1 {

Мате А * В Сип/е — dB{S(Port2,Poгt1)) --- dB{S(Port4,PortЗ)) -- dB(S(Port6,Poгt5))

т4 10.0 -0.7

т5 0.5 -3.7

тб 19 Я -3 7

т8 0.5 -3.9 :

т9 29.5 -З.У : ;

т1 5.0 -0.0

т2 1.5 -2.9 Г; ;

тЗ 8.5 -2.9

;

00 1 5.; 30 10 00 15 ии 20. 00 ' ' 25..1.1 30

¥ [еНг]

Рисунок А4 - Коэффициенты передачи в 50-0мных трактах с КЗ-отрезком

Коэффициент передачи в тракте с КЗ-отрезком без согласующих резисторов и изменения волнового сопротивления (50 Ом) соответствует графику <^Б(8(РоН2,РоН1))»; с одним согласующим резистором (75 Ом) и волновым сопротивлением КЗ-отрезка 150 Ом - «йБ(ЩРот14,Рог13))»; с двумя согласующими резисторами (75 и 150 Ом) и волновым сопротивлением КЗ-отрезка 150 Ом - «йБ(ЩРог1б,РоП5)) ».

Анализ графиков на рисунке А4 показывает, что перекрытие полосы пропускания по уровню минус 3 дБ без резисторов и импедансом КЗ-отрезка 50 Ом составляет 5,7:1 (1,5-8,5 ГГц); с одним согласующими резистором 75 Ом и импедансом КЗ-отрезка 150 Ом - 39:1 (0,5-19,5 ГГц), при этом потери в тракте увеличились на 0,7 дБ; с двумя согласующими резисторами 75 и 150 Ом и импедансом КЗ-отрезка 150 Ом - 59:1 (0,5-29,5 ГГц), при этом потери увеличились на 0,9 дБ.

Приложение Б

Методика определения волнового сопротивления СВЧ-трактов с нестандартным поперечным сечением на примере трехпроводной линии

Суть методики заключается в том, чтобы вариацией параметров квазистатической модели добиться режима согласования с известным сопротивлением порта. В случае, когда волновое сопротивление линии совпадает с импедансом порта, наблюдается резкое уменьшение коэффициента отражения, которое фиксируется в режиме реального времени. Данную методику можно применять как для анализа волнового сопротивления произвольной линии, так и для синтеза линии с заданным импедансом. Для анализа следует варьировать значение импеданса порта, при этом волновое сопротивление линии будет равняться импедансу портов в случае минимума коэффициента отражения. Аналогично происходит синтез линии с заданным волновым сопротивлением, только варьируют параметры линии (геометрия поперечного сечения), влияющие на ее импеданс, при этом значение сопротивления порта устанавливают равным требуемому волновому сопротивлению линии. Подключение сигнального и референсного (опорного) полюсов порта определяет тип распространяемой в линии моды колебаний, которая должна быть нагружена на сопротивление, равное импедансу порта.

На рисунке Б1 представлена схема определения волнового сопротивления трех связанных линий на подвешенной подложке при четном и нечетном возбуждении.

Нечетная мода

Четная мода

Design Properties

length = 10mm W_ext = 0.2mm Gap = 0.2mm W_int = 0.4mm Z odd = 50ohm

Z even = 150ohm

Рисунок Б1 - Схема определения волнового сопротивления

Параметр «length» определяет длину исследуемой линии, которая не влияет на величину волнового сопротивления. Его значение следует выбрать таким образом, чтобы на длине отрезка укладывалось несколько длин волн сигнала на минимальной частоте заданного частотного диапазона. Это нужно для того, чтобы на графике коэффициента отражения находилось несколько экстремумов, на которые ориентируются в процессе анализа. В СВЧ-диапазоне (3-30 ГГц) оптимальное значение длины равно 10 мм.

Параметры «W ext», «Wint» и «Gap» отвечают за ширину внешних и внутреннего проводника и зазора между ними соответственно. Их значения определяют величину волнового сопротивления в линии. К увеличению импеданса нечетной моды приводит уменьшение «W int» и «W ext», а также увеличение «Gap» при прочих равных значениях. К увеличению импеданса четной моды приводит уменьшение «W ext», а также увеличение «Gap» и «W int» при прочих равных значениях. Для различных режимов возбуждения эти влияния различны, поэтому удается подобрать такую конфигурацию поперечного сечения, которая будет удовлетворять требованиям и по импедансу четной моды, и по импедансу нечетной.

Приложение В Акты внедрения

АКТ

внедрения результатов диссертации Чиликова Александра Александровича

«Моделирование и проектирование сверхширокополосных диодных преобразователей частоты для радиоизмерительной аппаратуры СВЧ- и КВЧ-диапазонов», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.12.07 - Антенны, СВЧ-устройства и их технологии

Комиссия в составе: председатель - заместитель начальника НПО «ТПМ» к.ф.-м.н. Кревский М.А., члены комиссии - начальник отдела проектирования МИС и ГИС Дюков Д.И.; начальник лаборатории пассивных элементов и интегральных схем отдела проектирования МИС и ГИС Чеченин Ю.И., рассмотрев диссертацию Чиликова A.A. отмечает, что разработанные макеты смесителей СВЧ: БС на диапазоны 5-20 и 14-26 ГГц, ДБС на диапазон 2-20 ГГц, ТБС на диапазоны 2-26 ГГц и 4-40 ГГц - легли в основу разработок широкополосных смесителей частот в виде МИС и ГИС в АО «НПП «Салют» для ОКР «Разработка и освоение серийного производства широкополосных смесителей частот в диапазоне частот 2-40 ГГц», шифр «Смеситель ИЗ-Т», выполняемой в рамках программы по импортозамещению. Результаты расчета МИС умножителей частоты использованы в АО «НПП «Салют» при проведении ОКР «Разработка и освоение серийного производства умножителей частоты на 2 и 3 с выходными частотами до 90 ГГц», шифр «Одноцветник-63-P», выполняемой в рамках Государственной программы РФ «Развитие оборонно-промышленного комплекса».

Совпадение расчетных характеристик СВЧ-устройств по предложенным автором методикам проектирования с результатами экспериментального обследования позволяет сократить количество итераций в процессе разработки и доведения параметров МИС и ГИС до требуемых характеристик, тем самым снижаются материальные и временные затраты.

Председатель комиссии:

М.А. Кревский

Члены комиссии:

УТВЕРЖДАЮ

юТГщаЖЕхАО «НПС>, «Техноякс» У В.А. Максимов

« /2 » * 2021 г.

АКТ

внедрения результатов диссертации Чиликова Александра Александровича «Моделирование и проектирование сверхширокополосных диодных преобразователей частоты для радиоизмерительной аппаратуры СВЧ- и КВЧ-диапазонов», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.12.07 - Антенны, СВЧ-устройства и их технологии

Комиссия в составе: председатель - заместитель директора Нижегородского филиала АО «Научно-производственная фирма «Техноякс» (НФ АО «НПФ «Техноякс») по науке, начальник СКБ Мальтер И.Г., члены комиссии - начальник отдела СКБ «НПФ «Техноякс» к.т.н. Михайловский B.JL; начальник отдела СКБ «НПФ «Техноякс» к.т.н., с.н.с. Львов А.Е.; ведущий конструктор СКБ «НПФ «Техноякс» к.т.н., с.н.с. Шумилов В.А., в результате рассмотрения диссертации Чиликова A.A. констатирует, что разработанные с помощью новых предложенных автором методик проектирования СВЧ-устройства нашли широкое применение в изделиях АО «НПФ «Техноякс»:

коаксиальные широкополосные амплитудные детекторы используются для создания измерителей поглощаемой мощности в диапазоне частот до 40 ГГц;

- высокочувствительные волноводные детекторы с гарантированным значением КСВН на диапазоны частот 37,5-53,57 ГГц и 53,57-78,33 ГГц включены в каталог серийной продукции предприятия, изготавливаются и поставляются заказчикам;

- балансные гармониковые смесители 3-55 ГГц используются для расширения диапазона частот анализаторов спектра СК4-105;

- МПС удвоителя частоты 40-80 ГГц используется при модернизации блока умножителя КВЧ 53,57-78,33 ГГц генератора сигналов Г4-236 и позволяет в 2,5 раза уменьшить массогабаритные параметры блока.

Использование результатов диссертации позволило расширить номенклатуру СВЧ-устройств, выпускаемых предприятием и повысить технические характеристики разрабатываемых РИП.

/

И.Г. Мальтер

А.Е. Львов

В.Л. Михайловский

В.А. Шумилов

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.