Հայաստանի ատենախոսությունների բաց մատչելիության պահոց = Open Access Repository of the Armenian Electronic Theses and Dissertations (Armenian ETD-OA) = Репозиторий диссертаций Армении открытого доступа

Գերբարձր հաճախության ազդանշանների ձևափոխիչ և հաղորդիչ սարքերի հետազոտումը և մշակումը

Ազոյան, Միքայել Սարգսի (2016) Գերբարձր հաճախության ազդանշանների ձևափոխիչ և հաղորդիչ սարքերի հետազոտումը և մշակումը. PhD thesis, Հայաստանի ազգային պոլիտեխնիկական համալսարան.

[img] PDF (Abstract)
Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial.

Download (931Kb)
    [img] PDF (Thesis)
    Available under License Creative Commons Attribution Non-commercial.

    Download (4Mb)

      Abstract

      В настоящее время в связи с развитием телекоммуникации появилась потребность в создании надежных и малогабаритных устройств сверхвысоких частот (СВЧ) с широкими функциональными возможностями. Исходя из этого, разработка и исследование новых, а также усовершенствование уже известных СВЧ устройств с целью применения их в таких областях, как космическая, спутниковая и сотовая связь, радиовещание, телевидение, радиолокация, телеметрия, измерительная техника, беспроводные системы передачи данных и др., представляют собой актуальную проблему. Особенностью современного этапа развития СВЧ устройств является все более широкое использование полупроводниковых приборов на основе p-n переходов. Помимо улучшения основных технических параметров СВЧ устройств, таких как точность и дальность действия, пропускная и разрешающая способности, применение полупроводниковых приборов позволяет кардинально снизить массу и габариты, повысить надежность и КПД, уменьшить стоимость при серийном производстве и т.д. Процесс эффективной разработки новых и улучшенных СВЧ устройств и их функциональных блоков должен быть комплексным, начиная от исследований, расчетов и проектирования и кончая изготовлением опытных образцов. На каждом этапе этого процесса необходимы поиск и выбор оптимальных вариантов схемотехнических, расчетных и аппаратурных решений. Этим вопросам посвящены многочисленные научные работы, результаты которых упрощают процесс анализа и расчета, увеличивают надежность и эффективность СВЧ устройств. Тем не менее, в настоящее время имеется острая потребность в несложных математических моделях и инженерных методиках расчета СВЧ устройств, разработке и реализации новых схемотехнических и конструкторских решений. Сказанное особенно относится к преобразующим и передающим СВЧ устройствам на полупроводниковых приборах с произвольными вольт-амперной и вольт-кулоновой характеристиками (соответственно ВАХ и ВКХ). Этим и обусловлена необходимость проведения соответствующих исследований, что и подтверждает актуальность данной диссертационной работы.коллекторной цепи транзисторного параметрического делителя частоты. Աշխատանքի հիմնական արդյունքը գիտականորեն հիմնավորված գերբարձր հաճախային /ԳԲՀ/ ազդանշանի հաղորդիչ և ձևափոխիչ սարքերի նախագծումը և հաշվարկային մեթոդի մշակումն է կիսահաղորդչային p-n անցման վրա պարամետրական օպտիմալացման նպատակով: Ծավալված փորձի հաջող իրականացումը թեստային օրինակների և փորձնական նմուշների վրա վկայում է առաջարկված մտահղացումներն ու հնարավորություններն ավելի լայն օգտագործել ժամանակակից ԳԲՀ սխեմատեխնիկայում: Մասնավորապես՝ աշխատանքում ստացվել են հետևյալ արդյունքները: Դիտարկված են կիսահաղորդչային հաճախության ձևափոխիչների նախագծման ընդհանուր սկզբունքները, ձևակերպված են ԳԲՀ սխեմաների վերլուծության և սինթեզի չափանիշները՝ կառուցված ոչ գծային տարրի վրա: Հիմնավորված է կամայական բնութագրերով ոչ գծային կիսահաղորդչային սարքի վրա պարամետրական սխեմաների վերլուծման անհրաժեշտությունը [1,5]: Մշակված է հաճախության կիսահաղորդչային բազմապատկիչների և բաժանիչների հաշվարկման մեթոդ կամայական վոլտ-ամպերային (ՎԱ) և վոլտ-կուլոնային (ՎԿ) բնութագրերով, որի համար անհրաժեշտ է գտնել ՎԱ և ՎԿ բնութագրերից որոշակի ածանցյալներ աշխատանքային կետում, ընդ որում այդ բնութագրերը կարելի է մոտարկել ինչպես կամայական ֆունկցիայով, այնպես էլ փորձնական չափումների հիման վրա: Տրված է տվյալ հաշվարկման մեթոդի ճշտության գնահատականը [1,2]: Վերլուծված են հաճախության կիսահաղորդչային բազմապատկիչների և բաժանիչների էներգետիկ բնութագրերը և կառուցված են համարժեք էլեկտրական սխեմաները: Հետազոտված են ամպլիտուդա-հաճախային բնութագրերի (ԱՀԲ) առանձնահատկությունները՝ կախված մղման ազդանշանի լարումից, ռեզոնանսային կոնտուրի բարորակությունից և ապալարումից: Ստացված են հարաբերակցություններ աշխատանքի կրիտիկական և հաճախության բաժանման ռեժիմների համար: Որոշված են ազդանշանի գրգռման և ձևափոխման տիրույթները [3, 4]: Մշակված է ԳԲՀ բազմապատկիչների և բաժանիչների ԱՀԲ հաշվարկման մեթոդ ըստ ընդունված երեք պարամետրերի. X- կոնտուրի հարաբերական ապալարման, Y- ելքային ազդանշանի ամպլիտուդի, Z- մղման ազդանշանի ամպլիտուդի: Մասնակի դեպքում, երբ ո=2,3,4, ստացված է բավարար ճշտություն: Մեթոդը փոձարկված է թեստային օրինակներով տրանզիստորային բաժանիչի համար, կիսահաղորդչային p-n անցման տարբերակներով [3]: Մշակված և թեստավորված են ԳԲՀ տրանզիստորային բազմապատկիչներ, բաժանիչներ, նաև հարմոնիկայի ավտոգեներատոր շերտային գծերի վրա հեռահաղորդակցական սարքերի համար: Ցույց է տրված փորձնական և հաշվարկային արդյունքների բավարար համընկնումը: Մշակված սարքերը տարբերվում են նախորդներից ներքին խանգարումների ցածր մակարդակով [4,5]: Նախագծված և իրագործված է ԳԲՀ ինֆորմացիոն տարր՝ ելքային ազդանշանի հաճախային մոդուլացմամբ, տիեզերական, ավիացիոն, գեոֆիզիկական և այլ մեխանիկական սարքերում ճնշման չափման և հեռահաղորդման համար [6,7]: The main result of this work is to present science-based methods of calculation and design of transforming and transmitting microwave signals of devices on p-n semiconductor junction with the purpose of parametric optimization. Successful implementation of the lessons learned in the test cases and prototyping devices suggests the possibility of more widespread use of the proposed ideas in modern microwave circuits. In particular: General principles for the design of semiconductor frequency converters formed the criteria for analysis and synthesis of microwave circuits on the non-linear element. It substantiates the importance of parametric analysis of nonlinear radio circuits without specifying a particular type of semiconductor device characteristics [1, 5]. The method of calculation of semiconductor multipliers and frequency dividers with arbitrary CVC and WSS. In order to do this, we will find the operating point derived will from certain CVC and WSS, and these characteristics can be constructed as arbitrary approximating functions, and on the basis of experimental measurements. The estimation accuracy of the calculation is given by this method [1, 2]. We analyzed the energy characteristics, of TPUCH TPDCH, and equivalent circuits are built. The features of the AFC, depending on the pump signal voltage mismatch parameters and circuit switching are analyzed. Equations for the critical mode and mode of occurrence of subharmonic oscillations are received. Sustainable excitation and signal conversion [3,4] are defined. The method of calculation of the frequency response of the multipliers and dividers for microwave has been developed according to three parameters: X - relative detuning circuit, Y - the amplitude of the output signal, Z - the amplitude of the pump signal. It is shown that when n = 2,3,4 satisfactory accuracy is provided. The method was tested on the test cases for TPDCH with different parameters of semiconductor p-n junction [3]. Layout transistor multipliers and dividers of microwave, as well as a harmonic oscillator for telecommunication devices on strip line are manufactured and tested. Satisfactory agreement between the calculated load characteristics with the experimental measurements are shown. The developed devices differ with their low parasitic harmonics compared to the known prototypes [4, 5]. An information element with the microwave frequency output (precision sensor) for measuring the pressure in the closed and open systems, aviation, aerospace, geophysical and other mechanical devices [6, 7] are designed and implemented.

      Item Type: Thesis (PhD)
      Additional Information: Գերբարձր հաճախության ազդանշանների ձևափոխիչ և հաղորդիչ սարքերի հետազոտումը և մշակումը: Ultra-high frequency research and development signs of transmiting and conducting devices.
      Uncontrolled Keywords: Ազոյան Միքայել Սարգսի, Azoyan Miqael
      Subjects: Earth Science
      Divisions: UNSPECIFIED
      Depositing User: NLA Circ. Dpt.
      Date Deposited: 09 Nov 2016 11:48
      Last Modified: 09 Nov 2016 14:34
      URI: http://etd.asj-oa.am/id/eprint/3757

      Actions (login required)

      View Item