Preview

Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника

Расширенный поиск
№ 4 (2018)
Скачать выпуск PDF

РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПЕРЕДАЧИ, ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ

5-12 102
Аннотация

Статья посвящена развитию метода исследования устойчивости автоколебаний, описанных  аналитически.  Рассмотрен случай, когда  линейная  часть системы содержит передаточную функцию, имеющую нулевой полюс. Исследование передаточной функции, степень числителя которой на два  порядка меньше степени знаменателя, обычно не  представляет  трудности. Авторами ранее исследованы более сложные  передаточные функции в виде  идеального интегратора и апериодического звена, а также случай, когда  степени числителя и знаменателя передаточной функции одинаковы. Однако  наличие нулевого полюса является особым случаем, подлежащим исследованию.

Дана сравнительная оценка результатов аналитического расчета автоколебаний и анализа устойчивости  методами, разработанными для  симметричных автоколебаний  с повторениями через  полпериода и несимметричных с повторениями через  период.

Разработанный метод является существенно новым научным шагом в разработке методов расчета нелинейных систем. Он позволяет оценивать важную  для  прецизионных систем точность приближенных методов расчета. Метод относительно прост в реализации; позволяет получить решение, в том  числе и в случаях, до сих пор  не  поддававшихся анализу приближенными методами, когда  импульсная характеристика является разрывной функцией и даже содержит функцию Дирака.

13-23 86
Аннотация

Представлено исследование дискриминаторов запаздывания наземного комплекса дообработки данных спутникового высотомера (альтиметра).  Требования к петле слежения за запаздыванием эхосигнала на борту высотомера ограничиваются надежным удержанием сопровождаемого сигнала в следящем окне,  в то  время как "чистовое" измерение альтиметрических  параметров (запаздывание,  высота волны и др.) является задачей дообработки, выполняемой на  Земле.  В робастных алгоритмах  дискриминирование выполняется без  опоры на  физическую модель эхосигнала, что  способствует улучшению работоспособности спутниковых высотомеров в прибрежных зонах,  где попадание участков суши  в засвечиваемое высотомером пятно существенно искажает наблюдаемый сигнал по сравнению  с откликом сплошной водной поверхности.

Выполнен аналитический расчет шумовых ошибок дискриминаторов центра тяжести и порогового дискриминатора. Приведены результаты моделирования и сопоставлены погрешности оценок запаздывания исследованных дискриминаторов и дискриминатора, оптимального в рамках  классической модели. Хотя  исследованные дискриминаторы уступают оптимальному в точности оценки запаздывания эхосигнала от  водной  поверхности,  соответствующий  проигрыш некатастрофичен и  нередко может быть  сочтен приемлемой платой за  малую  чувствительность к отклонениям отражающих свойств зондируемой поверхности от классических моделей.

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА, МИКРОВОЛНОВАЯ ТЕХНИКА, АНТЕННЫ

24-31 123
Аннотация

Важной  задачей при  создании микроволновых (СВЧ) промышленных установок является определение фактической мощности, идущей в технологический реактор. При воздействии микроволновой энергии на материал в реакторе часть мощности отражается в генератор из-за изменений свойств обрабатываемого материала, а именно: из-за  изменения диэлектрических свойств при  изменении температуры, из-за  уменьшения массы  и влажности в процессе сушки,  из-за  изменения граничных условий в реакторе при  перемещении обрабатываемого материала. Кроме того, отраженная волна существенно влияет на  режим  работы магнетрона. Целью  данной статьи является определение микроволновой мощности, идущей в нагрузку, по  форме анодного тока  в низкочастотной цепи  питания магнетрона. В статье показано, что  по изменениям формы тока  для  трансформаторного (построенного с использованием  высоковольтного  трансформатора и  схемы удвоения напряжения) и инверторного блоков питания можно определять мощность, переданную обрабатываемому продукту. По изменению тока  магнетрона можно  оценивать и взаимное влияние магнетронов друг на  друга  в установках, использующих многогенераторную  схему  построения системы возбуждения реактора. Отличия в работе трансформаторного и инверторного блоков питания приводят к необходимости создания разных алгоритмов определения мощности. Представленные данные экспериментальных исследований по верификации предлагаемого алгоритма показали приемлемое соответствие  мощности, рассчитанной и экспериментально измеренной при разных значениях КСВ нагрузки.

СИСТЕМЫ, СЕТИ И УСТРОЙСТВА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ

32-37 107
Аннотация

Рассмотрены возможности увеличения информационной скорости адаптивных коротковолновых (КВ) систем передачи данных за счет  уменьшения имеющейся избыточности в виде  тестовых  сигналов,  необходимых для  функционирования.  Актуальность указанной проблемы продиктована повышением требований современных адаптивных систем передачи данных к максимально эффективному  использованию выделенного частотно-временного ресурса   радиоканала. Для  решения указанной задачи предложены методы, основанные  на  анализе принимаемого информационного сигнала, учитывающие используемую сигнально-кодовую конструкцию. Рассмотрены подходы к решению задач бестестовых методов адаптивной коррекции и оценки состояния радиоканала в последовательных системах передачи данных, использующих сверточное кодирование. Представлен алгоритм поиска  сегментов, используемых для  расчета импульсных характеристик канала и корректирующего фильтра. При этом  изменение алгоритмов декодирования и расчета импульсной характеристики корректирующего фильтра не требуется. Приведены выражения для  оценки вероятности ошибки на бит  для  сверточного кода общего вида.  Представленные подходы обеспечивают более  эффективное функционирование  адаптивных КВ-систем  передачи данных в каналах с межсимвольной интерференцией  за счет  оперативного управления ее параметрами при  изменении состояния радиоканала. При этом  они  позволяют существенно сократить или  полностью отказаться от использования тестовых сигналов.

РАДИОЛОКАЦИЯ И РАДИОНАВИГАЦИЯ

38-46 112
Аннотация

В настоящее время системы мультилатерации приобретают все  большее значение в управлении воздушным движением в связи  с их существенными преимуществами по сравнению со вторичными радиолокационными  комплексами. В настоящей статье синтезирован алгоритм оценки местоположения объекта для  системы мультилатерации,  работающей в пассивном режиме.  Синтезированный алгоритм представляет собой  комбинацию процедуры грубой оценки координат наблюдаемого объекта и итерационного алгоритма, уточняющего полученное решение. Грубая  оценка является результатом решения системы линейных уравнений. Итерационная процедура уточнения основана на линеаризации уравнений наблюдения и не требует большого количества итераций. В статье дан  сравнительный статистический анализ предлагаемого алгоритма и известного алгоритма Банкрофта. Для объективного анализа двух  алгоритмов получена граница Крамера–Рао для  корреляционной матрицы оценок координат наблюдаемого объекта, которая позволяет определить потенциальную  точность решения задачи. Показано, что  оба алгоритма позволяют получить оценки, точность которых близка к потенциально  достижимой точности  оценки  местоположения объекта. В  отличие от   алгоритма Банкрофта получаемая грубая оценка местоположения является  однозначной,  что  сокращает общий объем  вычислений при реализации алгоритма и уменьшает вероятность получения аномальных ошибок.

МИКРО- И НАНОЭЛЕКТРОНИКА

47-56 81
Аннотация

Механические свойства  приборов  и  устройств  микроэлектромеханических  систем (МЭМС) во  многом определяются их  структурой и условиями изготовления: толщиной тонких пленок, температурой процессов их формирования, условиями осаждения и т. д. Эти условия, в частности температурные режимы осаждения и последующих термообработок, определяют остаточные напряжения в пленках и, как следствие, влияют на  их начальные деформации, стабильность параметров, чувствительность и надежность. В связи  с этим  прогнозирование уровня остаточных напряжений и управление   процессами  формирования  с  целью  их  минимизации  является  важной частью  конструктивно-технологического проектирования МЭМС.

В настоящей статье исследовано влияние  термической обработки на  остаточные механические напряжения пленок  SiNx ,  Al и структур  SiNx/Al .  Показано, что  растягивающие напряжения в пленках Al являются определяющими для  остаточных напряжений структуры SiNx/Al  и возрастают при  увеличении температуры и времени отжига. Это позволяет подобрать условия отжига и тепловой бюджет  формирования структур таким образом, чтобы скомпенсировать сжимающие напряжения в слоях SiNx и минимизировать  суммарные остаточные напряжения и начальные деформации. Толщина слоев структуры SiNx/Al  слабо  влияет на  уровень остаточных механических напряжений, но  соотношение толщин слоев SiNx   и Al является определяющим для термической деформации кантилеверной консоли.

ЭЛЕКТРОНИКА СВЧ

57-63 90
Аннотация

Представлены характеристики металлопористых катодов (МПК) с добавкой наноуглеродных частиц – сульфоаддукта нанокластеров  углерода (Углерон®)  в  состав активного вещества и полиэдральных многослойных углеродных наноструктур фуллероидного типа тороидальной формы (Астралены®) в состав вольфрамовой матрицы. Катоды  рассматриваются в качестве источников электронов для  современных  СВЧ-приборов, в частности ламп  бегущей волны. Описаны результаты их ускоренных испытаний на долговечность. Приведены результаты замеров на эмиссионную способность. Приведен сравнительный рентгеноструктурный анализ эмитирующих поверхностей модифицированного и типового катодов и соответствующих им  анодов. Отмечены особенности морфологии металлической матрицы МПК с добавкой углеродных наночастиц. Кроме  того, исследована устойчивость модифицированных наноуглеродом катодов к работе в условиях недостаточного вакуума. Сделаны выводы о целесообразности дальнейшего изучения параметров модифицированных наноуглеродом термокатодов, таких как работа выхода электронов и скорость испарения активного вещества с Углероном®. Даны рекомендации по дальнейшему совершенствованию технологии изготовления МПК с добавкой наноуглеродных частиц.



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1993-8985 (Print)
ISSN 2658-4794 (Online)