Радиотехника. Электроника

Учебное пособие «Статистическая теория радиотехнических систем» в форме лекций содержит основы статистической теории радиотехнических систем, разработано в соответствии с ФГОС ВО по направлению подготовки бакалавров 11.03.01 - Радиотехника и предназначено для студентов, обучающихся на 4-м курсе для самостоятельной подготовки к практическим и лабораторным занятиям, зачету по курсу. Целью преподавания дисциплины является познакомить студента с теоретическими основами инженерной деятельности в области синтеза радиотехнических систем. При этом главное внимание уделяется методам решения основной задачи решаемой инженером при создании любой современной РТС - извлечению информации из наблюдаемых в шумах и искаженных в процессе передачи сигналов.

Книга представляет собой учебное пособие по дисциплине «История и методология фотоники и оптоинформатики». Учебное пособие рассчитано на магистрантов первого года обучения направления 12.04.03 «Фотоника и оптоинформатика» и разработано в соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования по направлению подготовки 12.04.03 Фотоника и оптоинформатика (уровень магистратуры) от 30.11.2014. В книге на высоком уровне рассматриваются вопросы роли науки в современном обществе, методологические проблемы конкретной отрасли науки - фотоники и оптоинформатики, практические вопросы особенностей методологии решения научных и инженерных задач в области фотоники и оптоинформатики, изучается история фотоники. Особое внимание уделяется вкладу советских и российских ученых в развитие фотоники.

В учебном пособии рассмотрены волноводные структуры, в которых за счет малого по сравнению с длиной волны поперечных размеров имеются запредельные (запрещенные) зоны частот (энергий). Показано, что введение активных сред приводит к качественному изменению физических свойств этих структур - запредельные области трансформируются в зоны усиления. Рассмотрены возможности создания нового класса микроэлементов и наноэлементов на базе запредельных структур в различных частотных диапазонах электромагнитного излучения: от микроволнового до оптического. Описываются особенности распространения электромагнитных волн в безграничных изотропных и анизотропных средах в областях их запредельных параметров, особенности отражения и прохождения волн через границы раздела с запредельными средами. Рассмотрено распространение волн в запредельных однородных и неоднородных волноводных структурах, в периодических структурах. Описываются особенности резонансных свойств экранированных структур с запредельными средами. Авторами не ставилась задача полного охвата известного к настоящему времени материала, имеющейся литературы и авторских приоритетов.

Рассматриваются вопросы математического моделирования процессов электромагнитного влияния между цепями кабелей внутриобъектовой связи и симметричными цепями кабелей широкополосного доступа с учетом специфики их применения. Выводятся аналитическими методами интегральные уравнения, описывающие электромагнитные влияния между цепями связи. Приведены детерминированные математические модели электромагнитных влияний между коаксиальными цепями с различными конструкциями внешних проводников. Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований электромагнитных влияний между цепями кабелей. Рассматриваются вопросы оценки и обеспечения электромагнитной совместимости цепей внутриобъектовой связи.

Рассматриваются типы и конструкции оптических волокон (ОВ) и оптических кабелей (ОК). Излагаются основные положения и технологии строительства волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП). Описываются с учетом последних достижений строительной техники технологические особенности прокладки оптических кабелей в телефонной канализации, в грунт, в том числе методом пневмозадувки в пластиковые трубы. Рассматриваются вопросы подвески ОК на опорах ЛЭП и железных дорог, монтаже соединительных муфт, технадзора за строительно-монтажными работами на ВОЛП. Рассматриваются новые перспективные технологии строительства ВОЛП. Излагаются основные положения измерения в процессе строительства, включая приемо-сдаточные измерения. Приводятся сведения о составлении необходимой документации на законченные строительством линейные сооружения ВОЛП в соответствии с требованиями действующей нормативной документацией. 

Представлены традиционные методы монтажа электрических кабелей. Более подробно рассмотрены современные технологии американских фирм «ЗМ», «АМР», кРАИХЕМ». «КСС-контакт».

Представлены основные положения технической эксплуатации ВОЛП, даны сведения по принципам организации и последовательности проведения планово-профилактических работ, методам проведения измерений на ВОЛП, особенностям контроля за состоянием линейно-кабельных сооружений ВОЛП в процессе эксплуатации.

Представлена технология проведения аварийно-восстановительных работ на ВОЛП, даны сведения по объему и последовательности проведения работ, составу и комплектации аварийно-восстановительных бригад, методам проведения измерений при АВР на ВОЛП, особенностям монтажа оптических кабельных вставок.

Рассмотрены современная элементная база силовой электроники, методы управления и способы защиты силовых ключей, приведены описание и анализ работы выпрямителей и регуляторов, включая анализ коммутационных процессов и оценку влияния преобразователей на питающую сеть. Дан анализ ущерба от высших гармоник в СЭЭС и мероприятия по его снижению. Приведены сведения об активных энергетических фильтрах, позволяющих эффективно решать проблему качества электроэнергии в автономных электроустановках. Изложены схемы и режимы работы зависимых и автономных инверторов и преобразователей частоты на их основе, включая НПЧ матричного типа на современных ключевых элементах. Приведено описание нового класса выпрямителей и инверторов, построенных на базе трансформаторов с вращающимися магнитными полями. Изложены способы построения систем управления судовыми преобразователями и моделирование преобразователей в среде Micro-Cap. Приведены сведения о реально применяемых преобразователях на судах, а также рассмотрены вопросы обеспечения качества электрической энергии на входе и выходе ПП и улучшение их электромагнитной совместимости с питающей сетью и нагрузкой. Дана оценка влияния качества электроэнергии на виброакустические характеристики судового электрооборудования и самих ПП.

Учебник по дисциплине «Электротехника и электроника» составлен на основе лекций, читаемых автором для студентов второго курса факультета высоких технологий Южного федерального университета. Он включает в себя разделы по теории и практическому применению электрических и магнитных цепей, прохождению сигналов через электрические цепи, электронным средствам для создания и обработки электрических сигналов, основам цифровой электроники и электрическим измерениям, которые предусмотрены образовательными стандартами.

В данной монографии представлены основанные на принципах функциональной интеграции методы построения элементной базы интегральных схем и микросистем: быстродействующих логических и коммутирующих элементов ультрабольших интегральных схем, элементов интегральных систем оптической коммутации ядер в многоядерных УБИС, функционально интегрированных микромеханических гироскопов-акселерометров, элементов распределенных сенсорных систем мониторинга состояния поверхности конструкций.

В книге рассмотрены современные физико-технологические основы создания электронных устройств с высокоплотной записью информации.

В пособии рассмотрены теоретические основы радиоэлектронной разведки (радиоэлектронного наблюдения) источников излучения и радиоэлектронные помехи РЭС.

В учебном пособии на современном уровне, последовательно и в сжатой форме излагаются общие принципы усиления и генерации электромагнитных колебаний в квантовых системах с использованием явления индуцированного излучения, а также сущность известных методов получения инверсии населенностей квантовых состояний в различных средах. Кратко описаны принципиальные конструктивные особенности лазеров и мазеров, методы управления характеристиками лазерного излучения, при этом основное внимание уделяется тем типам приборов и устройств квантовой электроники, которые составляют основу современной лазерной техники, описаны важнейшие их применения. Каждый раздел содержит контрольные задания и тестовые вопросы самоконтроля.

В пособии рассмотрены модели основных элементов радиотехнических цепей, описаны методы аппроксимации основных характеристик нелинейных элементов и методы экспериментального определения параметров моделей элементов, приведены примеры идентификации параметров моделей.

В пособии на современном уровне рассматриваются элементарные процессы в газоразрядной плазме и её параметры, свойства разрядов различных типов, их устойчивость. Особое внимание уделяется качественной стороне явлений. Кратко рассмотрены важнейшие приложения современной физики газового разряда: процессы в газоразрядных лазерах, газоразрядных источниках света, в том числе люминесцентных, газоразрядных плазменных индикаторных панелях и др. Пособие призвано помочь студенту в освоении теоретического материала лекционного курса «Газовый разряд в фотонике и оптоинформатике», а также в самостоятельной работе по решению задач.

В пособии рассмотрены вопросы анализа и моделирования формирователей и обнаружителей сигналов при проведении лабораторных и практических занятий.

Учебное пособие подготовлено на кафедре электроники физического факультета Воронежского государственного университета.

В данном учебном пособии обобщены теоретические представления и фундаментальные закономерности явлений, лежащих в основе спинтроники. Также рассмотрены принципы функционирования и конструкции спинтронных элементов и систем для обработки информации. Издание подготовлено на основе материала курса лекций и практических занятий, проводимых по дисциплине «Спинтроника» для студентов первой ступени высшего образования и магистрантов, обучающихся по специальностям «Микро- и наноэлектронные технологии и системы», «Квантовые информационные системы», «Нанотехнологии и наноматериалы (в электронике)» в Белорусском государственном университете информатики и радиоэлектроники.

Впервые технологии микро- и наноэлектроники рассмотрены неразрывно с технологиями высокочистых веществ и материалов в основополагающем ключе «высокая чистота материала — высокое качество продукции». Рассмотрены основные процессы получения высокочистых веществ и материалов на их основе, процессы и технологии получения эпитаксиальных структур кремния, арсенида галлия и др., технологии их обработки при переходе к компонентам электронной техники. Пособие может быть использовано студентами всех форм обучения, в том числе и по смежным специальностям, как для самостоятельной работы, так и выполнения курсовых проектов, а также в качестве конспекта лекций по курсу «Технология материалов электронной техники». Содержит перечень контрольных вопросов для оценки усвоения студентами материала.

На основе обобщения корпускулярной и волновой теорий предложено авторское понимание природы электромагнитного излучения на базе введения новых характеристик фотонов как элементов, которые своим присутствием формируют электромагнитное поле. Использование микроструктуры поля позволило построить совмещённые с системой СИ обобщающие матричные формы квантитативных характеристик простых элементов электромагнитного поля (фотонов); ввести траекторию и луч как элементы микроструктуры поля, представленные дуальными числами; сформировать понятие «геометрический каркас электромагнитного поля»; выполнить расчёт физических характеристик микроструктуры поля в едином пространстве-времени распространяющегося электро-магнитного излучения; представить микроструктуру электромагнитного поля в пирамидальной рупорной антенне. Основное назначение приведённой теории - выполнить единое математическое представление взаимодействия между фотоном внешнего электромагнитного поля и орбитальным электроном материала, способного поглощать внешнее электромагнитное излучение.

Проведен анализ методов скользящего среднего и скользящей медианы, широко используемых для построения эмпирических моделей при прогнозировании оптимальных рабочих частот (ОРЧ). Показаны причины получаемых при этом искажений. Изложены методические основы обработки результатов дискретных наблюдений, разработанные для проведения прогнозирования в оперативном режиме значений ОРЧ для выделенного канала радиосвязи. На основе метода цифровой экстраполяции предложен метод прогнозирования данных наблюдений. Приведены условия экстраполируемости реального процесса. Разработан комплекс программ для реализации прогноза ОРЧ в реальном масштабе времени

Представлены результаты разработки распространения переменного вихревого тока в однопроводной линии передачи. Приведено теоретическое и экспериментальное доказательство того, что однопроводные линии можно использовать для передачи, как энергии, так и аудиоинформации. Показано, что распространение электрического тока в однопроводной линии происходит в соответствии с законами классической физики, вихревым способом в виде замкнутых колец

Внедрение в подвижную связь технологий многоантенных систем типа MIMO открывает широкие возможности для исследования различных вариантов создания квазиоптимальных матриц пространственно-временного кодирования. Увеличение количества антенн на передающей и приемной сторонах требует увеличения размерности кода при сохранении его характеристик. Обобщены известные методы увеличения размерности и получения пространственно-временных кодов. В качестве одного из методов предложен способ увеличения размерности пространственно-временной матрицы типа Голден. Проведено статистическое моделирование системы с предложенным кодом в сравнении с кодом типа BLAST. Результаты моделирования, представленные в виде графиков, демонстрируют значительный энергетический выигрыш

Конспект лекций «Бытовые электротехнические товары. Товары культурно-бытового назначения» разработан в соответствии с ФГОС третьего поколения. Лекции предназначены для студентов, обучающихся по программам высшего образования направления подготовки «Торговое дело» (квалификация (степень) «бакалавр»).

Выпуск посвящен академику Г.А.Месяцу - выдающемуся российскому ученому, организатору науки, специалисту в области электроники и электрофизики. Включает основные даты жизни и деятельности, очерк научной, педагогической и общественной деятельности Г.А.Месяца, литературу о нем и его трудах, хронологический указатель трудов, вспомогательные указатели.

издается с 1995 года, и уже более 15 лет является авторитетным источником профессиональной информации для разработчиков электронной аппаратуры, технического руководства предприятий отрасли, директоров по снабжению и надежным маркетинговым партнером для производителей и дистрибьюторов электронных компонентов

В журнале размещается информация по компонентам и материалам СВЧ, проектированию и разработке радиотехнических систем, приборам и проблемам электромагнитной совместимости. Журнал прежде всего ориентирован на инженеров-разработчиков и технологов в области СВЧ, работающих в различных сферах науки и производства, таких как: радиосвязь, навигация и системы передачи информации, авионика, автотранспорт и управление трафиком, атомная энергетика, перевозки, космическая отрасль, включая специальные применения.

Издаётся с декабря 2013 года (прежнее название [2013–2015] "Вестник МГТУ МИРЭА"). Международный журнал, призванный освещать результаты фундаментальных и прикладных междисциплинарных исследований, технологических и организационно-экономических разработок, направленных на развитие и совершенствование современной технологической базы, публикует оригинальные экспериментальные и теоретические работы в виде полных статей, кратких сообщений, а также авторские обзоры и прогнозно-аналитические статьи по актуальным вопросам сферы высоких технологий.

Рассмотрены основные особенности систем спутникового широкополосного доступа для аэромобильных абонентов. Применительно к созданию перспективной отечественной аэромобильной станции Ка-диапазона. работающей с отечественными спутниками высокой пропускной способности, проведен анализ энергетического потенциала и отношения сигнал/ шум, определяющего достижимую скорость передачи информации в прямой линии при использовании стандарта DVB-S2X

Учебно-методическое пособие подготовлено на кафедре физики полупроводников и микроэлектроники физического факультета Воронежского государственного университета.

Пособие составлено в соответствии с Федеральным государственным образовательным стандартом высшего образования, учебным планом и программой дисциплины. Пособие является продолжением курса лекций по дисциплине и содержит главы, посвященные лучевой диагностике, ультразвуковым и рентгеновским методам исследования, методам исследования центральной нервной системы, изучению некоторых параметров дыхательной системы, вопросы для самопроверки, литературу

Описан модернизированный входной блок микроволнового радиотермометра, предназначенного для исследования биологических сред. В данном блоке применён ответвитель на связанных линиях передачи. Часть высокочастотного сигнала генератора шума ответвляется из основного канала в рабочие плечи вторичного канала с различными коэффициентами переходного ослабления, разность которых определяет диапазон измерений. Это позволяет на стадии моделирования параметров ответвителя создавать радиотермометры с заданными диапазонами измерений

Описан метод построения недвоичных счётчиков, рассмотрена их структура. Показано, что достоверность Унитарного кода обеспечивается при использовании нового словаря переходов памяти разрядов счётчика.

Получены зависимости, связывающие частоту дискретизации входного аналогового сигнала с параметрами входного согласующего фильтра низких частот (ФНЧ) в виде последовательно соединенных аналогового и цифрового ФНЧ

Описан универсальный оптоволоконный пирометр для измерения высоких температур (1000...3000 К) в промышленности, сочетающий в себе функции пирометра монохроматического и пирометра спектрального отношения В качестве селективного светофильтра использован акустооптический перестраиваемый фильтр.

Приведена принципиальная схема акустооптического пирометра и описан принцип его действия. Рассмотрена статическая характеристика, чувствительность и разрешающая способность акустооптического пирометра. Получены математические зависимости данных характеристик и на их основе построены графики

Приведены физическая и математическая модели акустооптического пирометра для измерения высоких температур в промышленности, сочетающего в себе функции измерения как яркостной температуры, так и температуры спектрального отношения. Предложено считать математической моделью пирометра аналитическую зависимость мощности оптического излучения на выходе световода от температуры объекта измерения, ослабляющих свойств атмосферы, материала и типа световода, параметров приемной оптической системы пирометра

Рассмотрены вопросы моделирования и синтеза цифрового рекурсивного фильтра, предназначенного для селекции сигналов в гидроакустическом датчике, с учетом возможностей реализации фильтра на микропроцессорном контроллере с низким энергопотреблением. Приведена постановка задачи синтеза селективного фильтра методами целочисленного нелинейного математического программирования. Дан пример решения задачи многофункционального синтеза рекурсивного фильтра селективной системы гидроакустического датчика

На основе положений теории радиотехники и теории вероятностей разработана методика определения точности радиоэлектронной разведки параметров радиоэлектронных средств противника, позволяющая оценить предельные значения ошибок определения несущей частоты, при которых возможна их компенсация за счет расширения спектра помехи для поддержания требуемой эффективности радиоэлектронного подавления при одновременном обеспечении требований радиоэлектронной защиты своих радиоэлектронных средств в условиях минимального частотного разноса

Выполнен анализ влияния размера ресурсного блока (RB) сигнала OFDM на качество работы сетей 4G. Для режима цифрового обмена предложена методика и показатель эффективности, позволяющие учесть влияние размера RB на скорость обмена и вероятность перегрузок (GoS). Установлено, что дискретизация в два RB, применяемая при распределении ресурса в LTE, слишком велика. Это может приводить к потере производительности и росту GoS. В McWILL размер дискретизации распределения устанавливается с точностью до RB/8. Показано, что в этом случае потерь производительности не возникает

Исследуется уровень внеполосных и паразитных излучений передающих устройств типовых радиомодулей базовых станций (БС) сетей McWILL и LTE. Предложена усовершенствованная методика стендовых измерений, обеспечивающая точность измерений до уровней –95 дБн. Показано, что типовая аппаратура БС сетей LTE и McWILL реализует уровень внеполосного и паразитного излучений на 3–7 дБ ниже установленного Рекомендациями 3GPP

Отмечается негативный эффект для сетей широкополосной транкинговой связи от применения методики распределения спектра, построенной на базе одной частотной селекции. Рассмотрена технология частотно-территориально-углового разнесения для обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) между сетями McWILL 1800 и LTE 1800. Предложена методика оценки роста сложности проектирования при требовании обеспечения ЭМС. Для сети McWILL 1800 она показала, что сложность возрастет не более чем в 1,5

Для преодоления имеющихся в литературе противоречий в измерениях скоростей звука в ударносжатых металлах с использованием разных методик предложено совмещение в каждом взрывном эксперименте фотоэлектрической (ф.э.м.) и лазерно-гетеродинной (л.г.м.) методик. Эффективность совмещения продемонстрирована во взрывных экспериментах со ступенчатыми образцами из аустенитной нержавеющей стали 12Х18Н10Т и высокочистого магния Мг95 при их ударно-волновом нагружении в диапазонах 60–120 и 20–30 ГПа соответственно. При помощи ф.э.м. осуществляется классическая регистрация продольных и объемных скоростей звука. В зависимости от интенсивности нагружения л.г.м. зарегистрировано изменение во времени скорости границы раздела образец–индикатор или изменение во времени скорости фронта ударной волны в индикаторе. По этим данным контролировались параметры ударного сжатия изучаемого образца и определялся момент догона фронта ударной волны в индикаторе первой характеристикой веера волны разрежения. В области относительно низких нагрузок, пока индикаторная жидкость работает как оконный материал, сохраняя прозрачность, л.г.м. регистрирует изменение во времени скорости движения границы раздела изучаемого образца и вещества-индикатора. В области высокоинтенсивных нагрузок обеспечивается устойчивая работа ф.э.м. При этом лазерно-гетеродинной методикой непрерывно во времени регистрируется скорость движения фронта стационарной ударной волны в индикаторе до догона ее волной разрежения. В промежуточной области нагрузок работают обе методики. Совмещение методик позволило повысить надежность получаемой непротиворечивой информации по скоростям звука в ударно-сжатых конструкционных материалах и сократить количество взрывных экспериментов с образцами из токсичных материалов

Предложены многомерные созвездия квадратурных амплитудно-модулированных (КАМ) сигналов, каждый символ которых состоит из блока КАМ-символов, несущих один и тот же объем информации и которые составлены из символов различающихся одномерных созвездий более высокого порядка (в отличие от простой одномерной модуляции, где каждый КАМ-символ несет свою индивидуальную информацию). Синтезированы многомерные созвездия КАМ-сигналов на основе алгоритма оптимизации по критериям повышения энергетической и (или) спектральной эффективности систем передачи цифровой информации. Оценены характеристики помехоустойчивости предложенных сигналов на основе аналитических расчетов и имитационного моделирования. Получены соотношения, позволяющие рассматривать технологию FTN (Faster-than-Nyquist, передача со скоростью выше скорости Найквиста) как частный случай многомерных созвездий КАМ-сигналов. Показано, что полученные сигналы дают энергетический выигрыш по отношению к традиционным одномерным сигналам, в частности, обеспечивается работоспособность при меньших значениях отношения сигнал/шум, чем для сигналов двоичной фазовой манипуляции

Предложен способ формирования сложных композитных сигналов систем спутниковой радионавигации на основе линейного равновесного или неравновесного мультиплексирования компонент для обеспечения равномерности амплитудной огибающей результирующего сигнала. Это позволяет решить одну из основных проблем таких систем, связанную с низкой энергетической эффективностью усиления сигналов в спутниковом радиопередатчике из-за значительного пик-фактора излучаемого сигнала

Предложен эффективный алгоритм определения взаимной временной задержки распространения сигналов в спутниковых сверхширокополосных системах связи с ортогональным частотным мультиплексированием (OFDM). Алгоритм основан на модификации расчета взаимной функции неопределенности сигналов для компенсации эффекта Доплера. Прямое вычисление взаимной функции неопределенности сверхширокополосных сигналов не позволяет дать состоятельную оценку взаимной временной задержке вследствие влияния эффекта доплеровского расширения спектральной полосы. Представленный в работе алгоритм основан на разбиении принимаемых сигналов на отдельные узкополосные каналы и последующем вычислении взаимных функций неопределенности в этих каналах. Проведено сравнение работы алгоритма на OFDM-сигналах и сигналах с псевдослучайной скачкообразной перестройкой рабочей частоты

Материал методического пособия представляет собой часть курса лекций для студентов очной и очно-заочной форм обучения физического факультета. На основе монографий, учебников, научных статей, различных электронных источников рассматриваются основные современные и перспективные на правления функциональной электроники.

Настоящее пособие содержит теоритический материал и учебно-методические указания к лабораторным работам по курсу «Устройства приема и обработки сигналов». Пособие адресовано студентам старших курсов бакалавриата и магистрантам, обучающимся по направлениям «Радиотехника» и «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».

Пособие представляет собой сборник примеров и упражнений по курсу «Техническая электродинамика» и включает в себя краткие теоретические сведения.