Высокочастотные коммутационные устройства с повышенным быстродействием

• Автор: Удалов, Василий Николаевич
• Шифр специальности: 05.12.04, 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

Содержание
0. ВВЕДЕНИЕ 4
1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ МНОГОКАНАЛЬНЫХ КОММУТАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ
1.1. Коммутационные устройства на рч-п-диодах 9
1.2. Кинетика переходного процесса в рч-п-диоде
1.3. Коммутационные устройства на полевых транзисторах
1.4. Выводы 34-
2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ДИОДНЫХ КОММУТАТОРАХ
2.1. Прямой и обратный переходные процессы в диодных 36
коммутаторах
2.2. Переходные процессы в амплитудных манипуляторах
2.3. Выводы
3. АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В КОММУТАТОРАХ НА ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРАХ
3.1. Особенности анализа переходных процессов и матема
тических моделей управляющих элементов
3.2. Фильтровые и корректирующие схемы в цепи управ- 58-
ляющего сигнала и их влияние на быстродействие коммутаторов на полевых транзисторах
3.3. Выводы
4. НЕЛИНЕЙНЫЙ АНАЛИЗ КОММУТАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ
4.1. Спектральный анализ в коммутаторах методом гармо
нического баланса
4.2. Спектральный анализ в коммутаторах методом степей- 80-
ных рядов

4.3. Спектральный анализ в коммутаторах с помощью ря- 94 дов Фурье
4.4. Выводы
5. АМПЛИТУДНЫЕ И ФАЗОВЫЕ МАНИПУЛЯТОРЫ С
ПОВЫШЕННЫМ БЫСТРОДЕЙСТВИЕМ
5.1. Согласующе - компенсирующие цепи амплитудных и
фазовых манипуляторов с повышенным быстродействием
5.2. Детектирование амплитудно - манипулированных сиг
налов
5.3. Фазовый манипулятор 111-
5.4. Схемы управления, обеспечивающие повышенное бы- 117-
стродействие коммутационных устройств
5.5. Выводы 120
6. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КОММУТАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ
6.1. Двухканальный коммутатор дециметрового диапазона
6.2. Коммутационное устройство сантиметрового диапазо

6.3. Многопозиционный амплитудный манипулятор 130-
6.4. Широкополосный двухпозиционный амплитудный ма
нипулятор
6.5. Формирователь четырехуровневого сигнала 137
7. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 140-
8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 142-
9. ПРИЛОЖЕНИЯ: 152
- акт внедрения ООО НПП «Триада-ТВ»
- акт внедрения ОАО «МАРТ»
- акт внедрения НГТУ

Введение
Современное развитие систем подвижной связи, широкополосных систем фиксированной связи, цифрового телевидения и радиовещания, систем радиолокации и радионавигации, радиоизмерительных средств характеризуются активными теоретическими и экспериментальными исследованиями, проводимыми в ведущих странах Мира, в области разработки высокочастотных радиотехнических устройств различного назначения. Развитие коммутационных устройств лежит в общем створе развития электронной техники. Исследования и разработки имеют следующие основные направления: разработка усилителей с высоким кпд, разработки устройств управления амплитудой и фазой высокочастотных колебаний, или управляемых устройств (УУ) [1], использование сигналов с множественной несущей стандарта СИМА [2,3], разработка оптимизированных транзисторов [4,5] и широкое использование микроэлектромеханических систем (МЕМБ) [6].
Коммутационные радиотехнические устройства относятся к УУ и анализ их технических параметров, достигнутых на сегодняшний день, показывает, что основными тенденциями дальнейшего развития являются:
повышение быстродействия, увеличение мощности входного высокочастотного сигнала, улучшение качества согласования, расширение полосы рабочих частот, увеличение динамического диапазона изменения управляемых параметров, уменьшение массогабаритных показателей и интегральная микроминиатюризация [1,7].
Рост скоростей потоков данных требует повышенной пропускной способности каналов и может быть достигнут расширением полосы пропускания, что реализуемо на высоких частотах, в том числе в сантиметровом и в миллиметровом диапазонах. Однако, существующие на сегодняшний день схемотехнические, конструктивные и технологические решения недостаточно совершенны, чтобы обеспечить массовое производство дешевого, общедоступного оборудования.
Создание быстродействующих широкополосных коммутационных устройств высокого уровня мощности практически всегда сопряжено со значительными трудностями, особенно в указанных диапазонах. Стремление увеличить допустимую мощность входного сигнала и получить полосу рабочих частот, близкую к предельно достижимой, возможно только на основе обобщенной концепции построения устройств большого уровня мощности
[1,7].

Перспективными управляющими элементами для построения коммутационных высокочастотных устройств являются р-х — п- диоды, диоды с барьером Шоттки и полевые транзисторы.