Электротехника

Проанализированы вопросы обеспечения надежности радиоэлектронных средств нового поколения - на базе приборов, функционирующих на квантоворазмерных эффектах в наноразмерных слоях составляющих их полупроводниковых гетероструктур. В качестве примера рассмотрено обеспечение надежности смесителя радиосигналов СВЧ-диапазона на базе резонансно-туннельных диодов.

В монографии рассмотрена концепция минимизации энергопотребления открытой системы электронных приборов СВЧ, функционирующих в свободном пространстве, путем схемотехнической оптимизации её электрической структуры методами эквивалентных схем и неавтономных блоков. Она базируется на совмещенном электро- и радиотехническом подходе, феноменологическом и детерминированном инженерном способе макромоделирования композиции когерентных сигналов в электронной волновой цепи без использования принципа суперпозиции. Алгоритмы теории нелинейной дифракции и интерференции волн напряжения и тока с энергетической точки зрения разработаны с помощью символьного анализа и аналитического расчета взаимодействия свободных зарядов и электрического поля как единого множества электростатически управляемых источников ограниченной мощности СВЧ. Описаны процедура корректного формирования графических и аналитических операторов кластерных моделей подобных изделий когерентной электроники и наноэлектроники, порядок расчета и этапы модернизации энергоэффективной конформной радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры гига- и терагерцового диапазона на их основе.

Методические указания к лабораторным работам «Приборы СВЧ и оптического диапазона» содержит методику расчета и измерения основных параметров электровакуумных приборов СВЧ и ОД: отражательного клистрона, лампы бегущей волны (ЛБВ), лампы обратной волны (ЛОВ), гелий-неонового лазера разработаны в соответствии с ФГОС ВПО но направлению подготовки, 11.03.01 Инфокоммуникационные технологии и системы связи, 11.03.02 и предназначены для студентов 4 курса факультет ФТР для лабораторных занятий.

Изложены принципы построения и основы проектирования управляемых устройств СВЧ-радиосигналов, применяемых в телекоммуникационных системах. Рассматриваются вопросы схемотехники и конструкции управляемых устройств. Приводятся многочисленные результаты разработки и экспериментальных исследований управляемых устройств различных диапазонов длин волн. Учебное пособие написано на основе оригинальных работ авторов, опубликованных в научных журналах.

В пособии рассматриваются вопросы анализа и синтеза электрических цепей с диссипативными потерями, предназначенных для работы в области сверхвысоких частот и выполненных по микрополосковой технологии. В работе представлены классические методы синтеза линейных частотно-избирательных цепей, основанные на полиномиальной аппроксимации амплитудно-частотных характеристик, а также современные подходы, в которых используется составление эквивалентных схем в сосредоточенном и распределенном элементном базисе с последующим переходом к микрополосковым топологиям и численному электромагнитному моделированию в компьютерных САПР. Описываемый метод синтеза применим для узкополосных и широкополосных СВЧ цепей. Эквивалентные схемы являются первоначальным обликом и составляются на основе эвристического опыта, физического обоснования, использования законов электродинамики или теории линейных СВЧ цепей.

Пособие содержит теоретический материал по вопросам общих принципов построения и применения электровакуумных и полупроводниковых приборов СВЧ-диапазона приборов (лазеров), предназначенных для работы устройств в оптическом диапазоне частот, контрольные вопросы, глоссарий, литературу. Предназначено для бакалавров, обучающихся по направлению подготовки 210700.62 – Инфокоммуникационные технологии и системы связи, профилю подготовки «Сети связи и системы коммутации» всех форм обучения.

В издании освещаются состояние, тенденции и перспективы развития микросистемной техники — новой области науки и техники, связанной с разработкой и созданием в микрообъёмах твёрдого тела или на его поверхности миниатюрных чувствительных, исполнительных и энергообеспечивающих систем. Рассматриваются вопросы разработки микро-, электро-, микрооптомеханических и микробиологических систем на основе микро- и нанотехнологий.

Разработан высокоэффективный источник света на основе безэлектродного СВЧ разряда сверхвысокого давления в парах серы - серная лампа - с малой мощностью СВЧ питания. Для снижения последней до 220 Вт предложены два варианта штыревых вставок в цилиндрический резонатор, позволяющие достигать больших отношений напряженности электрического поля в зоне расположения шаровой колбы лампы к корню квадратному произведения мощности СВЧ излучения, попадающего в резонатор, и собственной добротности последнего. Световая отдача лампы около 85 лм/Вт, световая отдача разрядной части лампы около 140 лм/Вт, СВЧ мощность питания 220 Вт и входная мощность 370 Вт.

Пособие включает в себя перечень тем, задачи и описание лабораторных работ. Приведены основные термины и определения. Показана роль микроволновой и квантовой электроники в информационных технологиях. Описаны измерительные приборы, используемые для исследования параметров и характеристик электронных приборов СВЧ и квантовых приборов. Представлен ряд оригинальных методологических черт. Значительное внимание уделяется приложению развитой автором концепции изменяющихся систем к микроволновой и квантовой электронике. Перечислены компетенции, которые должны сформироваться у студентов в результате изучения курса. При оценке знаний студентов применяются зачетные единицы.

получено аналитическое выражение пробойного уровня напряжённости электрического поля в типовых антеннах сверхвысокочастотных генераторов, учитывающее время повторения и число импульсов в последовательности. Проведена оценка зависимости пробойного поля от параметров импульсной последовательности при нормальных атмосферных условиях. Дана характеристика процесса установления пробойного уровня. Показано, что максимальное пробойное поле соответствует квазиодиночному режиму генерации

Рассмотрены основные рекомендации по выполнению лабораторных работ по дисциплинам "Антенно-фидерные устройства", "Анализ и синтез устройств СВЧ". Каждая лабораторная работа содержит краткое описание, снабженное необходимыми комментариями, порядок выполнения лабораторной работы, контрольные вопросы.

Освещаются вопросы построения радиотехнических, телекоммуникационных и телевизионных систем и устройств.

Основными целями преподавания дисциплины являются: формирование у студента системы необходимых знаний о физических принципах работы оптоэлектронных и СВЧ приборов, формирование у студента системы необходимых знаний об оптоэлектронных и СВЧ приборах для последующего изучения специальных дисциплин и решения производственных и исследовательских задач, овладение основами расчётов оптоэлектронных и СВЧ приборов, получение общих знаний но их применению. Основными обобщенными задачами дисциплины являются: изучение основных физических законов и явлений, лежащих в основе работы оптоэлектронных и СВЧ приборов, изучение основных характеристик оптоэлектронных и СВЧ приборов, приобретение студентами практических навыков работы с оптоэлектронными и СВЧ приборами, а также аппаратурой для исследования характеристик и измерения параметров этих приборов. Изучению дисциплины ПСВЧ и ОД предшествует формирование общекультурных и профессиональных компетенций в дисциплинах: математический анализ, физика, теория электрических цепей, электроника, электромагнитные поля и волны, метрология, стандартизация и сертификация в инфокоммуникациях. Конечным результатом обучения по дисциплине является формирование у студентов основополагающих компетенций но проектированию и практическому применению современных приборов СВЧ и оптического диапазона.

Изложены принципы построения и основы проектирования амплитудных, частотных и фазовых детекторов радиосигналов, применяемых в телекоммуникационных системах. Рассматриваются вопросы схемотехники и конструкции детекторов. Приводятся многочисленные результаты разработки и экспериментальных исследований детекторов различных диапазонов длин волн.

В данном учебнике рассмотрены физические процессы, происходящие при распространении радиоволн вблизи поверхности и в атмосфере Земли. Особое внимание уделено описанию физических процессов, происходящих в линиях передачи энергии СВЧ-диапазона. Подробно изложены в теоретическом и практическом плане конкретные типы согласующих устройств, которые применяются в прямоугольных волноводах, коаксиальных линиях для обеспечения передачи максимальной мощности в нагрузку.

Содержит основы теории технологической оптимизации микроэлектронных устройств СВЧ, систематизированные процедуры статистического моделирования, проведения оптимизации, схемы процессов технологической оптимизации, примеры их выполнения с указанием последовательности использования расчетных зависимостей, а также методические рекомендации и необходимую справочную информацию.

Издание содержит материалы для освоения методов измерений характеристик устройств СВЧ и антенн, представленные в виде описания четырех лабораторных работ по дисциплине «Устройства СВЧ и антенны». Приведены формулы для расчета диаграмм направленности и основных характеристик рупорной и диэлектрической антенн, зеркальной антенны с моноимпульсным облучателем, фазированной антенной решетки и антенны с управляемой ферритовой линзой. Дано описание лабораторных установок для определения амплитудной диаграммы направленности антенны, коэффициента усиления антенны, элементов матрицы рассеяния ферритовых устройств СВЧ: вентиля, фазовращателя, Y-циркулятора.

В работе рассмотрены линейные пассивные элементы и узлы микроволновой техники. Приведены также общие указания к выполнению расчетно-графического задания.

Излагаются физические основы описания электромагнитных явлений, происходящих в материалах в сверхпроводящем состоянии. Описаны радиофизические измерительные устройства, построенные на эффектах, связанных со сверхпроводимостью. В учебном пособии также рассматриваются элементы физики ЦМД, а именно: дается понятие о доменной границе, рассматриваются возникновение и устойчивость цилиндрических магнитных доменов, критические поля и динамика ЦМД, магнитостатические колебания в ЦМД. И, наконец, в настоящем учебном пособии рассматриваются вопросы экспериментального исследования характеристик твердотельных фильтров СВЧ на поверхностных магнитостатических волнах. Большинство вопросов, подробно рассмотренных в данном пособии, ранее в учебной литературе не рассматривались и освещались лишь в периодических изданиях и трудах научных конференций, которые были практически недоступны студентам. Целесообразность издания настоящего пособия, имеющего междисциплинарный характер, обусловлена необходимостью обеспечения учебного процесса по образовательным программам бакалавриата и специалитета по дисциплинам «Электроника» и «Специальные радиоэлектронные устройства».

Учебное пособие состоит из четырёх частей. Рассмотрены методы анализа, описаны основные классы СВЧ-устройств и линий передачи УВЧ и СВЧ, приведены при-меры практических конструкций. Во второй части учебного пособия рассмотрены основные классы направляющих сред, применяемых в диапазонах УВЧ и СВЧ, и их элементы, проанализированы электромагнитные явления в направляющих средах.

Излагаются физические основы такого современного бурно развивающегося направления науки и техники, как функциональная микроэлектроника в части магнитоэлектроники и обработка сигналов с помощью спиновых волн, распространяющихся в магнитодиэлектрических кристаллах. Показано, что развитие магнитоэлектроники связано с разработкой сверхминиатюрных устройств, предназначенных для формирования, фильтрации и аналоговой математической обработки сигналов. Несмотря на то, что возможность и целесообразность использования спиновых волн для обработки сигналов обусловлено их низкой скоростью по сравнению со скоростью света, большинство вопросов, подробно рассмотренных в данном пособии, ранее в учебной литературе не рассматривались и освещались лишь в периодических изданиях и трудах научных конференций, которые были практически недоступны студентам. Целесообразность издания настоящего пособия, имеющего междисциплинарный характер, обусловлена необходимостью обеспечения учебного процесса по образовательным программам бакалавриата и специалитета по дисциплинам: «Электроника» и «Специальные радиоэлектронные устройства».

Это красочное динамичное издание освещает деятельность различных компаний синхронно с самыми значительными событиями бизнеса - крупнейшими выставками, которые проходят в Экспоцентре, Крокус Экспо, Сокольниках, Гостином Дворе, ВВЦ, Спорткомплексе Олимпийский. Отсюда начинается путь журнала в регионы РФ, зарубежные страны. На страницах журнала публикуются актуальные материалы с пресс-конференций, брифингов, которые проводятся руководителями ведущих министерств и ведомств различных отраслей промышленности. Особого внимания заслуживают статьи и интервью с руководителями компаний - лидерами промышленности, строительства, архитектуры, медицины, туризма, науки, образования, культуры, что обеспечивает интерес к журналу не только в крупных холдингах, но и среди предприятий малого и среднего бизнеса в России и СНГ. Растёт интерес к журналу и у представителей делового сообщества Германии, Италии, США, Китая и других стран. С нашей помощью компании более эффективно находят новых заказчиков, уверенно позиционируют свои товарные знаки, продукцию и услуги, делятся опытом, устанавливают связи, подтверждают свою деловую репутацию.

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

Публикуются результаты методических, научных исследований и разработок по направлениям: "Электроэнергетика", "Теплоэнергетика", "Электромеханика и электропривод", "Преобразовательная техника".

Пособие содержит учебный материал по вопросам общих принципов построения радиоприемных устройств систем радиосвязи. Предназначено для магистрантов, обучающихся по направлению подготовки 210700.68 – Инфокоммуникационные технологии и системы связи, профиль подготовки «Сети связи и системы коммутации».

Методические указания к лабораторным работам «Исследование микрополосковых устройств СВЧ» содержит методику расчета и измерения основных параметров полосковых СВЧ-устройств: микрополосковой линии передачи (МПЛ) СВЧ; полосно-пропускающего СВЧ-фильтра; трансформатора и неоднородностей в СВЧ-цепи, разработаны в соответствии с ФГОС ВПО по направлению подготовки РТ, ИКТ-П, 11.03.01 Информационные технологии и системы связи, 11.03.02 и предназначены для студентов 4 курса факультета ФТР для лабораторных занятий.

Монография посвящена синтезу новой элементной базы антенн и микроволновых устройств. Основой этих элементов являются элек- тромагнитно связанные полосковые и микрополосковые линии пере- дачи. Синтез элементов и узлов ведется с позиций современных тен- денций и воззрений, включая использование систем трехмерного электродинамического моделирования электромагнитного излучения антенн в дальней зоне Фраунгофера. Все результаты, полученные в работе, поддерживаются печатными работами и патентами автора в соавторстве с коллегами и учениками. Каждый раздел работы содер- жит табулированные и графические результаты, пригодные для непо- средственного использования в проектировании антенн и микровол- новых устройств с соблюдением отечественных норм конструкторско- технологических требований микроэлектроники.

Монография посвящена исследованию физических и конструктивно-технологических особенностей резонансных отрезков электродинамических замедляющих систем и структур с метаматериалами для создания на их основе многофункциональных элементов, узлов и модулей, обеспечивающих миниатюризацию и улучшение электрических параметров и характеристик микроволновых частотно-селективных устройств. Предложенные и разработанные конструкции перспективны для применения в составе современных средств телекоммуникаций и связи.

Приведены краткие теоретические и практические сведения по методам измерения характеристик антенн в дальней и ближней зоне, а также параметров СВЧ-устройств, представлен цикл работ для дисциплин «Антенны и СВЧ-устройства СБЛ» и «Электродинамика».

Освещаются вопросы построения радиотехнических, телекоммуникационных и телевизионных систем и устройств.

Представлены методические разработки к лабораторным работам по исследованию характеристик антенн, антенных решеток.

Учебное пособие предназначено для студентов, аспирантов и научных работников и содержит теоретические основы и рекомендации к выполнению научно-исследовательской работы по экспериментальному изучению метода измерения параметров функциональных материалов с помощью микрополосковой линии передачи.

Книга содержит 2000 задач и вопросов по характеристикам и параметрам высокочастотных активных элементов, электромагнитным цепям ВЧ и СВЧ, энергетическим соотношениям в генераторах, ключевым и широкополосным усилителям, устройствам сложения мощностей, умножителям частоты, автогенераторам и синтезаторам частот, передатчикам с амплитудной, однополосной, импульсной и угловой модуляцией, генераторам на пролётных клистронах, магнетронах, митронах, ЛБВ, ламповым, транзисторным и диодным генераторам СВЧ, а также квантовым генераторам. По каждому разделу задачника даны основные расчетные соотношения, приближённые к практическим. Для всех задач приведены решения и ответы. В приложениях помещены справочные материалы и программы расчетов.

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

В работе рассмотрены современные и перспективные методы построения СВЧ- аттенюаторов и нагрузок высокого уровня мощности, выполненных на планарных пленочных резисторах. Изложены основы теории построения мощных многокаскадных и многоканальных СВЧ-аттенюаторов. Показано, что при равномерном распределении рассеиваемой мощности по всем каскадам аттенюатора обеспечивается существенное расширение полосы рабочих частот. Большое внимание уделено СВЧ-аттенюаторам, реализованным в виде фильтров нижних частот с диссипативными потерями и неотражающих фильтров с балластными резисторами. Представленные методики расчета широкополосных СВЧ-аттенюаторов базируются на использовании компьютерных САПР, поддерживающих проведение численного электромагнитного моделирования. Приведены примеры конструктивного выполнения широкополосных СВЧ-аттенюаторов на уровень мощности от 100 до 2000 Вт. Полученные результаты полезны и применимы при разработке измерительного оборудования для радиопередающей аппаратуры, используемой в системах цифрового телевещания, связи, радиоканалах телекоммуникационных систем и радиолокации.

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.

Разработан итерационный метод рекомпозиции нелинейных универсальных автономных блоков в виде прямоугольного волновода с каналами Флоке (УБФ) на основе линеаризации их дескрипторов. На каждом шаге нелинейные УБФ в декомпозиционной схеме устройства СВЧ заменяются на линеаризованные УБФ с дескрипторами в виде матриц рассеяния, а затем осуществляется их рекомпозиция. Методом нелинейных УБФ проведено математическое моделирование связанных полосковых линий (СПЛ) с нелинейной диэлектрической нерегулярностью, базирующееся на решении трехмерной нелинейной задачи дифракции.

Издание содержит материалы для освоения методов измерений характеристик устройств СВЧ и антенн, представленные в виде описания четырех лабораторных работ по дисциплине «Устройства СВЧ и антенны». Приведены формулы для расчета диаграмм направленности и основных характеристик рупорной и диэлектрической антенн, зеркальной антенны с моноимпульсным облучателем, фазированной антенной решетки и антенны с управляемой ферритовой линзой. Дано описание лабораторных установок для определения амплитудной диаграммы направленности антенны, коэффициента усиления антенны, элементов матрицы рассеяния ферритовых устройств СВЧ: вентиля, фазовращателя, Y-циркулятора.

Учебное пособие состоит из четырёх частей. Рассмотрены методы анализа, описаны основные классы СВЧ-устройств и линий передачи УВЧ и СВЧ, приведены примеры практических конструкций. В первой части рассмотрены матричные методы анализа линеаризованных СВЧ-устройств, приведены примеры анализа СВЧ-устройств с использованием различных методов, описаны матрицы рассеяния базовых элементов, а также разработанная под руководством автора программа для анализа линейных СВЧ-устройств «ПАПИРУС» и порядок работы с ней.

Целью учебного пособия является обучение читателя основам метрологии, методам и средствам радиоизмерений применительно к задачам разработки, производства и эксплуатации радиоаппаратуры. Рассмотрены общие принципы измерений, причины возникновения погрешностей и методы обработки результатов измерений. Описаны методы и устройства формирования измерительных сигналов, особенности исследований во временной и частотной областях, измерений характеристик случайных сигналов. Рассмотрены методы и средства измерений технических характеристик СВЧ-трактов, четырехполюсников, резонаторов, антенн, параметров диэлектриков на СВЧ. Учебное пособие отвечает требованиям образовательного стандарта по направлению подготовки "Радиотехника"

Освещаются вопросы построения радиотехнических, телекоммуникационных и телевизионных систем и устройств.

Журнал представляет обзоры, аналитические материалы, новые технические и технологические решения, методологические подходы и методы, результаты экспериментальных исследований и практические рекомендации в таких областях, как охранные системы, поисковая техника, специальные технические средства и технологии антитеррористической направленности, статьи по криминалистике, информационной безопасности, защите систем и каналов связи, нормативно-правовым вопросам и другую информацию в области специальной техники гражданского и двойного назначения. Целевая аудитория – разработчики, проектанты и пользователи технических средств обеспечения безопасности, работники правоохранительных органов и охранных структур, научные работники, аспиранты, докторанты и студенты. С 2016 г. журнал не выходит.

В учебном пособии рассматриваются вопросы моделирования энергетических процессов в электронной волновой цепи методами теории электрических цепей. Необходимость изучения энергетических процессов в волновых цепях вызвана актуальностью создания алгоритмов для расчета электрических цепей с учетом эффектов, возникающих при передаче сигналов в нелинейных цепях, включающих элементы с распределенными параметрами. В качестве примера в работе исследована совместная работа двух активных нелинейных элементов в длинной линии, представляющих собой элемент линейной нагрузки и негатрон с амплитудно-зависимыми параметрами, включенные параллельно по постоянному току. Это позволяет создавать микроэлектронные схемы и устройства с элементами цепи, интегрированными с учетом токов проводимости и электромагнитных связей, существующих между элементами интегральной схемы. Это учебное издание, содержащее новые научно-теоретические сведения, полученные совместно на кафедрах радиотехнической электроники и электротехники и мехатроники ЮФУ, обеспечивает реализацию обязательных профессиональных компетенций, сформулированных в федеральном государственном образовательном стандарте.

Изложены принципы построения и основы проектирования преобразователей частоты радиосигналов, применяемых в телекоммуникационных системах. Рассматриваются вопросы схемотехники и конструкции смесителей, умножителей частоты. Приводятся многочисленные результаты разработки и экспериментальных исследований преобразователей различных диапазонов длин волн. Учебное пособие написано на основе оригинальных работ авторов, опубликованных в научных журналах.

В статье рассматривается вопрос о применении наиболее популярной современной компьютерной программы HFSS (High Freguency Structure Simulator), разработанной американской компанией Hewlet Packard. HFSS - это мощный пакет программ для вычисления параметров ЭМП СВЧ-диапазона в трехмерных пассивных структурах произвольной формы.

Целью учебного пособия является обучение читателя основам теории СВЧ и проектирования микроволновых устройств. В пособии представлены основы электродинамики для расчета и проектирования микроволновых устройств. Для иллюстрации материала приведен ряд примеров решения задач проектирования СВЧ устройств. Подробно рассмотрены наиболее важные этапы расчета основных функциональных узлов конструкций пассивных СВЧ устройств.

Освещаются вопросы построения радиотехнических, телекоммуникационных и телевизионных систем и устройств.

Рассмотрены основы построения инфокоммуникационных систем и сетей с коммутацией каналов и пакетов. Учебник написан в соответствии с Учебным планом подготовки бакалавров по направлению 11.03.02 - «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».

Представлен анализ отклика модельных и прикладных бактериальных препаратов на воздействие электромагнитных полей крайне высоких частот малой (нетепловой) интенсивности. Продемонстрированы возможности практического применения неинвазивной и бесконтактной, оперативной и экологически безвредной неионизирующей технологии электромагнитной обработки биосистем для регулирования их эволюции и (или) активности.

Книга содержит 2000 задач и вопросов по характеристикам и параметрам высокочастотных активных элементов; электромагнитным цепям ВЧ и СВЧ; энергетическим соотношениям в генераторах; ключевым и широкополосным усилителям; устройствам сложения мощностей; умножителям частоты; автогенераторам и синтезаторам частот; передатчикам с амплитудной, однополосной, импульсной и угловой модуляцией; генераторам на пролётных клистронах, магнетронах, митронах, ЛБВ; ламповым, транзисторным и диодным генераторам СВЧ, а также квантовым генераторам. По каждому разделу задачника даны основные расчетные соотношения, приближённые к практическим. Для всех задач приведены решения и ответы. В приложениях помещены справочные материалы и программы расчетов. Задачник рассчитан на студентов, изучающих дисциплины «Устройства генерирования и формирования радиосигналов» или «Радиопередающие устройства», а также смежные дисциплины: «Теория радиотехнических цепей», «Электроника», «Схемотехника», «Устройства СВЧ и антенны», «Теория колебаний» и др. Книга содержит большое количество схем, расчетных формул и примеров расчета и потому будет полезна в качестве справочника студентам при курсовом и дипломном проектировании, инженерно-техническим работникам и квалифицированным радиолюбителям.