Радиотехника. Электроника

Монография посвящена анализу современного состояния специфических контрольно-измерительных приборов, главным элементом которых является акустический волновод. Рассмотрены вопросы теоретического и экспериментального исследования характеристик акустических волноводов методами, основанными на разложении по нормальным волнам, и методом, основанным на законах геометрической акустики.

В пособии приводятся основные понятия из теории автоматического регулирования; рассматриваются элементы аппаратуры и средства автоматики, буровая контрольно-измерительная аппаратура (БКИА), буровые автоматические системы. Подчеркивается теснейшая связь БКИА и автоматики с техникой и технологией бурения. Намечаются перспективы развития «классических» буровых систем и компьютеризации основного бурового процесса.

Рассмотрены методы получения и структуризации графеновых пленок. Дано описание интегральной методики исследования графена, синтезированного путем однократного напуска ацетилена методом CVD, определяющим топологию, количество слоев, внедрение химических примесей, дефектов структуры и поверхностных напряжений в графене. Приведены результаты исследований тестовых структур графена методом «полуконтактной» атомноиловой микроскопии в сочетании с методом конфокальной микроскопии комбинационного рассеяния света.

Рассмотрен лабораторный практикум по микромеханике, созданный на базе трех серийных устройств: печатной платы трехосного акселерометра, печатной платы двухосного датчика угловой скорости, печатной платы инерциального измерительного блока с устройствами беспроводной связи с персональным компьютером.

Шумоподобные сигналы широко применяются для передачи полезной информации и обеспечения синхронизации. Представляет интерес разработка метода декодирования широкого класса шумоподобных сигналов, формируемых комбинированием нескольких исходных компонентных М-последовательностей по тому или иному правилу. Проведенные исследования основаны на положениях теории полей Галуа и на структурных свойствах шумоподобных сигналов. Показано, что разложение комбинированных кодовых последовательностей на компоненты возможно путем решения системы уравнений, связывающих между собой координаты элементов поля Галуа и входные символы декодируемой кодовой последовательности.

Рассмотрен адаптивный алгоритм интерполяции на фиксированном интервале для задачи постобработки данных цифрового регистратора. Приведены сравнительный анализ характеристик предложенного алгоритма с известными алгоритмами методом имитационного моделирования и результаты испытаний предложенного алгоритма интерполяции по сигналам имитатора сигналов глобальных навигационных спутниковых систем.

Изложены вопросы повышения точности количественного анализа состава полидисперсных сильно рассеивающих сред на основании данных об ослаблении лазерного излучения слоем вещества. Предложены методы измерения ослабления излучения и математической обработки результатов.

Разработан новый комплексный метод лазерного фазового анализа оценки качества нефтепродуктов с использованием лазерного излучения, заключающийся в анализе фазовых превращений в мутной среде при ее охлаждении до застывания и последующем нагреве. Создан автоматизированный измерительный комплекс для экспресс-анализа нефтепродуктов. Отработаны методики оценки температуры замерзания, концентрации воды (обводненности) и изменения вязкости дизельных топлив и моторных масел с применением указанного метода и автоматизированного комплекса.

Излагаются основы теории цифровой электроники от простейших логических операций до синтеза триггерных устройств. Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 210400.62 Радиотехника, 011800.62 Радиофизика (дисциплины «Цифровая электроника», «Цифровые устройства», цикл Б2), очной формы обучения, а также могут быть полезны для студентов специальности «Радиофизика и электроника».

Пособие содержит материалы, сочетающие традиционные для данной учебной дисциплины основные определения, подходы и методы, изложенные в системах государственных стандартов и необходимые для грамотного составления конструкторской и технологической документации и производства серийной продукции, с методиками, основанными на информационных технологиях.

В учебном пособии описаны современные методы цифровой обработки сигналов. Предназначено для студентов, обучающихся по направлениям 210400.62 Радиотехника и 210700.62 Инфокоммуникационные технологии и системы связи (дисциплина «Основы цифровой обработки сигналов», цикл БЗ), очной формы обучения. Материал может быть использован также при подготовке студентами курсовых и выпускных квалификационных работ.

Представлены результаты численного моделирования напряженно-деформированных состояний в системе "кремний-керамика-металлокомпозит" на примере силового IGBT модуля с паяными контактами. Изучено влияние материалов элементов конструкции и технологии сборки модулей на остаточные напряжения в системе. Полученные данные могут быть использованы специалистами в области силовой электроники при проектировании и оценке показателей надежности полупроводниковых приборов, работающих в циклических режимах.

Описывается методика проектирования [сигма][дельта]-модуляторов высоких порядков, основанная на аналитическом определении области значений коэффициентов обратной связи модуляторов для обеспечения устойчивого режима работы, расчета их значений с учетом допусковых значений и критерия минимума среднеквадратического отклонения шума квантования. Приводится пример проектирования [сигма][дельта]-модулятора третьего класса.

Предложены декомпозиционные математические модели резонансного вентиля и циркулятора на магнитных нанокомпозитах. Математические модели построены при помощи автономных блоков в виде прямоугольных параллелепипедов с диэлектрическими наносферами и магнитными частицами (строгая модель) и эффективных значений компонентов тензора магнитной и скаляра диэлектрической проницаемостей (упрощенная модель). Наблюдается хорошее совпадение результатов моделирования, полученных при помощи строгой и упрощенной моделей.

На основе теории непрерывно-дискретных систем предложена методика синтеза [сигма][дельта]-АЦП с многоуровневым ЦАП на основе широтно-импульсного модулятора, отличающихся высокой линейностью преобразования. Приведены результаты имитационного моделирования.

Проведено исследование погрешностей селектора октантов, входящего в структуру АЦП сигналов синусно-косинусного вращающегося трансформатора. Изложены основные принципы и особенности работы селектора октантов. Получены и представлены аналитические зависимости погрешностей. Даны рекомендации по использованию данных зависимостей при метрологическом обеспечении производства. Предложен способ повышения точности работы селектора октантов.

На основе теории непрерывно-дискретных систем предложена методика синтеза [сигма][дельта]-модулятора с многоуровневым ЦАП на основе широтно-импульсного модулятора, отличающегося высокой линейностью преобразования и низким уровнем флуктуационного шума. Приведены результаты имитационного моделирования.

Проведены исследования радиофизических характеристик образцов Ni-Zn-ферритовых радиопоглощающих материалов, полученных по различным технологическим режимам. Установлено влияние микроструктуры на радиофизические характеристики испытуемых материалов.

Рассматривается метод определения длительности переходного процесса в [сигма][дельта]-АЦП с [дельта]-модулятором высокого порядка, находящимся в режиме хаотических колебаний. Приводятся математические модели, уравнения для расчета переходных процессов, результаты исследования и рекомендации по выбору оптимальных параметров структуры.

На основе анализа механизма возникновения погрешности от краевых эффектов в интегрирующих АЦП проведена систематизация структурно-алгоритмических методов ее снижения. Предложены методы ее полной компенсации путем введения поправок в цифровом, аналоговом и аналого-цифровом виде. Рассмотрены варианты схемной реализации интегрирующих АЦП, свободных от погрешности от краевых эффектов.

Обоснована целесообразность создания многофункциональных аппаратно-программных комплексов для формирования и измерения параметров импульсных сигналов, сформулированы принципы их построения. Рассмотрены способы создания моделей сигналов для математического и схемотехнического моделирования измерительных электрических цепей.

На основе теории непрерывно-дискретных систем предложен метод синтеза цифровых акселерометров с неоднородной природой физических величин. Проводится моделирование и исследование синтезированных структур с использованием системы Matlab.

Рассмотрены проблемы, возникающие при получении ЭМГ-сигналов с поверхности кожи для биоэлектрического управления протезами, а также возможные пути их решения. Проведен анализ конструкций поверхностных электродов, рассмотрены их преимущества и недостатки, предложена оптимальная конструкция электрода. Рассмотрены теоретические аспекты построения усилителей биоэлектрических сигналов, особенности их практической реализации с учетом особенностей получения ЭМГ-сигнала. Предложен вариант реализации концепции "активного электрода".

Проанализированы перспективы развития интегрирующих аналого-цифровых преобразователей, реализующих единичные и ступенчатые весовые функции.

Традиционная практика системного подхода дополняется подходом к решению задач, связанных с описанием и анализом связности элементов, идентификацией структур и подструктур, синтезом оптимальных структур, идентификацией режимов функционирования подсистем и системы в целом.

Представлены результаты исследования влияния отжига в воздушной среде на свойства пленок и параметры структур на их основе. Показано, что отжиг приводит к рекристаллизации структуры резистивных пленок, вызывающей изменение свойств, морфологии поверхности пленок и стабилизацию выходных параметров резистивных структур. Разработана физико-математическая модель управления выходными параметрами резистивных структур за счет выбора режимов конденсации и отжига.

Рассмотрен вопрос возникновения погрешности от краевых эффектов в интегрирующих АЦП. Предложен способ компенсации этой погрешности, описывается алгоритм преобразования и схемная реализация интегрирующего АЦП с компенсацией погрешности от краевых эффектов.

Рассмотрена математическая модель двухкаскадного электрогидравлического усилителя сопло-заслонка с магнитострикционным преобразователем повышенной точности в первом каскаде усиления, который может использоваться в составе типовых электрогидравлических приводов гидрофицированного технологического оборудования.

Рассмотренный квазиоптимальный алгоритм является адаптивным к метеовидимости, позволяет повысить точность измерения дальности в случае наличия помехи обратного рассеяния. Для синтеза измерителя высоты можно первоначальный захват осуществлять обычным пороговым методом, а затем с помощью предложенного дискриминатора осуществлять более точную оценку параметра. Алгоритм способен работать в средах с малой метеовидимостью и с импульсами сложной формы.

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.

Содержит теоретический материал, необходимый для постановки задач расчета физических полей высоковольтных электротехнических и электрофизических установок и объектов методом конечных элементов. Рассмотрены многочисленные примеры задач с решениями.

Учебное пособие написано в соответствии с действующей программой курса промышленной электроники. Содержит все основные разделы курса. Рассмотрена физика явлений в полупроводниковых приборах и основные принципы построения электронных схем.

В пособии изложены физические основы лазерных технологических операций, связанных с обработкой материалов (сварка, резка, термоупрочнение, и др.), в том числе биотканей (коагуляция, резание, силовая и низкоэнергетичная терапия). Анализируются физические процессы, протекающие в материалах, принципы моделирования нагрева вещества лазерным излучением, режимы лазерной обработки материалов на технологических установках, приводятся примеры применения лазеров в медицине и соответствующая лазерная медицинская техника.

В учебном пособии изложены основы взаимодействия оптического излучения с веществом, рассматриваются принципы работы мощных газовых лазеров, основные физические процессы в лазерных активных средах, свойства лазерного излучения и методы управления им, способы создания активных сред, методы формирования мощных лазерных импульсов с высоким качеством излучения. Разработано в рамках реализации Инновационной образовательной программы ТПУ по направлению «Энергосберегающие, базовые, специальные и промышленные электроразрядные, радиационные и плазменно-пучковые технологии».

В монографии представлены результаты исследования лазеров на парах металлов и их соединений с высокими частотами следования импульсов генерации. Рассмотрены основные схемы накачки и конструкции активных элементов лазеров на парах металлов. Проводится анализ физических процессов в плазме лазера, ограничивающих его частотные и энергетические характеристики. Большое внимание уделяется влиянию активных примесей на работу лазеров на парах металлов и их выходные характеристики. Рассмотрены некоторые перспективные приложения лазеров на парах металлов с высокими частотами следования импульсов.

О разработке новых нанотехнологий в электронике.

Сегодня ощущается недостаток информации в части обобщения опыта по созданию национальных сетей радиоконтроля, а также участия различных государств в международной системе радиоконтроля. Такая информация была бы полезна для дальнейшего совершенствования национальных систем радиоконтроля и способствовала бы обоснованию необходимых финансовых затрат на их развитие. В настоящей работе предпринята попытка хотя бы частично восполнить этот пробел.

Принят новый национальный стандарт "Аудиовизуальная информационная система реального времени" (РАВИС). РАВИС - это система цифрового наземного звукового и мультимедийного радиовещания, предназначенная для работы в УКВ-диапазоне частот.

Итоги ежегодной конференции Национальной радиоассоциации (НРА) комментирует В. Н. Володин, вице-президент Национальной радиоассоциации. В центре внимания конференции были проблемы повышения эффективности использования национального радиочастотного ресурса.

В данной статье рассмотрены инновационные решения в области использования потенциала проводного радиовещания в рамках предоставления универсальной услуги связи.

Одна из целей внедрения цифрового радиовещания - существенно улучшить качество вещания по сравнению с аналоговым радиовещанием в традиционных диапазонах волн. Поэтому вопросы обеспечения контроля качества передачи ЗВС у потребителя услуги выходят на передний план.

Устройства регулирования, модуляции и ограничения амплитуды импульсных сигналов используются во многих радиотехнических системах, например, в радиолокации, радионавигации, в системах связи. Недостатком известных схемных решений таких устройств является малый уровень управляемых импульсов. В статье предлагаются схемы устройств управления амплитудой мощных импульсов.

Технология LTE, беспроводные сети, приложения, IT-решения- все эти темы объеденены стратегией построения экономически эффективной высокопроизводительной сети. Функционал таких высокоэффективных сетей развивается в русле выдвинутой Alcatel - Lucent концепции средств поддержки приложений. Все это демонстрировала компания на пресс-брифинге.

Авторы, сотрудники ОАО "Российский институт мощного радиостроения" (ОАО"РИМР"), рассказывают об основных направлениях в работе предприятия. Это мощное радиостроение, в первую очередь разработка, производство и серийное изготовление радиопередатчиков повышенной мощности, антенно-фидерных устройств и систем управления к ним, в том числе и для силовых ведомств.

Использование квазисогласующих устройств вместо традиционного антенно-согласующего устройства обусловлено возросшими требованиями сокращения времени перестройки радиопередатчиков в перспективных радиолиниях с адаптацией по частоте.

Разработана методика расчета предельно допустимого уровня мощности передатчиков несертифицируемых сверхширокополосных систем, которая позволяет вырабатывать ограничительные требования к мощности излучения передатчиков любых, признаваемых мешающими, радиосистем при их функционировании на территории, обслуживаемой сотовой сетью в общем с ней частотном диапазоне. Отличительной чертой полученного выражения является то, что в нем впервые учтен соответствующий реальности случайный характер расположения мешающих передатчиков в окрестностях сотового приемника.

В статье приведен обзор технологий сверхширокополосной коммерческой радиосвязи. Рассмотрены способы осуществления радиосвязи в сверхширокой полосе. Особое внимание уделено технологии импульсной радиосвязи.

Услуги по передаче данных со сверхвысокой пропускной способностью - следующее стратегическое направление для инвестиций на телекоммуникационном рынке. Его реализация позволит извлечь дополнительную прибыль из желания пользователей платить за неограниченные, доступные всегда и везде знания. На это и нацелена объявленная модернизация сетей мобильной связи в сторону 4G.

В работе представлены исследования комплексного алгоритма восстановления несущей OFDM-сигналов, основанного на анализе информационных частотных подканалов в условиях быстрых частотно-селективных замираний. Рассматриваемый алгоритм коррекции представляет собой замкнутую систему слежения за амплитудой и фазой сигнала несущей. Выполнено сравнение представленного метода со стандартным подходом коррекции, основанным на анализе пилот-сигналов.