Анотація до роботи:

Сундучков І.К. Розробка малошумливих підсилювачів міліметрового діапазону з викори- станням модифікованої моделі транзисторів з високою рухливістю електронів.-Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.12.13- радіотехнічні пристрої та засоби телекомунікацій. – Відкрите акціонерне товариство „Науково-виробниче підприємство „Сатурн”. м.Київ, 2006.

Дисертація присвячена дослідженню і розробці малошумливих підсилювачів приймальних систем зв'язку міліметрового діапазону довжин хвиль.

Для вирішення проблем розвитку та досконалення єдиної національної системи зв’язку України необхідною умовою є сучасна телекомунікаційна мережа, яка вимагає забезпечення високої вибірковості трактів і лінійності групового часу запізнювання, вирішення задачі, пов’язаних з енергетикою систем, включаючи потужність передавачів, чутливість приймачів, поєднання аналогових і цифрових пристроїв. Запропоновано модифіковану математичну модель НЕМТ для міліметрового діапазону, що дозволяє досліджувати вплив її окремих елементів на основі характеристики транзистора в діапазоні частот до 100 ГГц.

Розроблено методику проектування і розрахунку параметрів малошумливих приймальних пристроїв і МШП в частотному діапазоні до 100 ГГц.

Розроблені рекомендації конструктивно-технологічних особливостей малошумливих підсилювачів і малошумливих приймальних пристроїв міліметрового діапазону та рекомендації щодо конструкції робочих об'ємів каскадів підсилювачів, елементів монтажу, з врахуванням технології паяння, зварки і приклеювання при монтажі.

Розроблено для міліметрового діапазону новий багатофункціональний вимірювальний стенд і методики вимірювань, що дозволяють без повторних багаторазових стиків вимірювати основні параметри малошумливих підсилювачів: коефіцієнт підсилення, КСХН входу, КСХН виходу, еквівалентну ефективну шумову температуру малошумливого підсилювача.

Розроблено методики вимірювань та обчислення параметрів малошумливих підсилювачів і малошумливих приймальних пристроїв міліметрового діапазону, схеми вимірювальних стендів, методики розрахунку погрішностей і неідентичності параметрів в зразках з партії.

Створено і впроваджено ряд малошумливих приймальних пристроїв і МШП в міліметровому діапазоні до 100 ГГц.

Сукупність наукових положень, сформульованих і обґрунтованих в дисертаційній роботі, вирішує задачу проектування і виробництва із стійкими параметрами малошумливих вхідних пристроїв і малошумливих підсилювачів міліметрового діапазону.

У дисертаційній роботі отримано наступні нові теоретичні і науково-практичні результати.

1. Визначено реально можливі параметри малошумливих приймальних пристроїв в діапазоні частот до 100 ГГц і їх МШП, визначено тенденції їх розвитку і викладено рекомендації щодо вибору матеріалів, технології виробництва приладів на основі Si, GaAs і інших напівпровідникових матеріалів групи А_ІІІВ_V, типів ліній передачі, активних елементів і технологій виробництва пристроїв. Стверджується, що майбутні радіочастотні системи міліметрового діапазону ускладнюватимуться, їх випуск збільшуватиметься, а технологія їх виробництва з високою інтеграцією зменшить розмір чіпу, число компонентів і загальну вартість системи.

2. Вперше розроблена методика проектування і розрахунку параметрів малошумливих приймальних пристроїв і їх МШП в діапазоні до 100 ГГц, що дозволяє коригувати малосигнальну модель транзистора на основі виміряних ВАХ транзистора при різних режимах, експериментально одержаних шумових параметрах і S-параметрах транзистора, включеного в підсилювальний каскад, а також виконувати розрахунок і оптимізацію погоджуючих вхідних і вихідних ланцюгів підсилювача та конструктивно-технологічних параметрів топології схеми малошумливого приймального пристрою.

1. Розроблені рекомендації по створенню НВЧ елементів для МШП діапазону частот до 100 ГГц: НВЧ гермоввід, мікрострічковий-хвилеводний перехід, погоджуючі шлейфи, фільтри, «розв'язка» по постійному струму, ланцюгу живлення з фільтрами і гермовводами [16].

2. Вперше розроблено і впроваджено ряд малошумливих приймальних пристроїв і їх МШП в діапазоні частот до 100 ГГц:

- шестикаскадний МШП в діапазоні частот 86-100 ГГц з фактичною шумовою температурою 500-600 К і коефіцієнтом підсилення 30 дБ в смузі частот 2 ГГц;

- чотирьохкаскадний МШП в діапазоні частот 35-37 ГГц з фактичною шумовою температурою 250-275 К і коефіцієнтом підсилення 20 дБ в смузі частот 2 ГГц [17];

шестикаскадний МШП в діапазоні частот 34-37 ГГц з вихідною потужністю 10-15 мВт при компресії коефіцієнта підсилення рівною мінус 1дБ з фактичною шумовою температурою 220-264 К і коефіцієнтом підсилення 27-30 дБ в смузі частот 3 ГГц;

малошумливий приймальний пристрій в Ка- діапазоні з коефіцієнтом підсилення 40 дБ в смузі робочих частот близько 1 ГГц, з автоматичним регулюванням коефіцієнта посилення, компенсуючим зміни коефіцієнта підсилення до величини менше 1 дБ при зміні температури навколишнього середовища в межах від мінус 40С до плюс 60С;

малошумливий приймальний пристрій в діапазоні частот 34-37 ГГц з діодним обмежувачем потужності сигналу на вході, що має поріг спрацьовування 1-2 мВт і максимальне ослаблення мінус 27 дБ при початкових втратах мінус 2 дБ.

6. Розроблено рекомендації щодо вимірювання фактичної шумової температури малошумливих приймальних пристроїв і МШП в них в діапазоні частот до 100 ГГц.

7. Розроблено методику вимірювання і обчислення неідентичності параметрів в діапазоні частот між зразками в партії.

Публікації автора:

1. Чмиль В.М., Сундучков К.С., Сундучков И.К. Техника и технология систем миллимет-ровых волн//Технология и конструирование в электронной аппаратуре.- 2003.-№4.-С.6-14.

2. Сундучков К.С., Макаров А.А., Нарытник Т.Н., Сундучков И.К. Распределительные системы телевещания и мультимедиа/ Працi УНДIРТ.-О., 2003.-№3.-С.17-20.

3. Сундучков К. С., Макаров А. А., Сундучков И. К. Приемные системы радиосвязи и телевещания/Працi УНДIРТ.-О., 2003.-№4.-С.39-49.

4. Сундучков К.С., Ильченко М.Е., Сундучков И.К. Задачи создания национальной спутниковой системы связи и вещания// Радиотехника.-2004.-№138.-С. 83-87.

5. Сундучков К. С., Макаров А. А., Сундучков И. К. Международной конференции «CriMiCo»-11 лет//Радиотехника.-2001.-122.-С. 152-156.

6. Сундучков К.С., Сундучков И.К. Вопросы создания национальной спутниковой системы связи и вещания//Труды 14-й международной крымской конференции «НВЧ-техника и телекоммуникационные технологии».-Украина. Севастополь, 13-18 сентября.-2004.- С.245-247.

7. Сундучков И. К. Приемные устройства мм-диапазона для систем связи и вещания//Технология и конструирование в электронной аппаратуре.- 2004.-№5.-С.32-36.

8. Сундучков И.К., Чмиль В.М., Емцев П.А., Леонидова И.И., Сундучков К.С. Отечественные электронные средства приема информационных сигналов в перспективных диапазонах частот// Труды пятой международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии».- Украина. Одесса, 17-21 мая.-2004.-С.157.

9. Емцев П.А., Сундучков И.К., Шелковников Б.Н., Сундучков К.С. Обзор моделей

транзисторов для анализа и расчета схем в миллиметровом диапазоне// Труды IV международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии».-Украина. Одесса, 19 – 23 мая.- 2003.-С.223.

10. Емцев П.А., Сундучков И.К., Сундучков К.С., Шелковников Б.Н. Малосигнальная модель транзистора ATF-36077//Труды пятой международной научно-практической конференции «Современные информационные и электронные технологии».- Украина.Одесса,17-21 мая.- 2004.-С.205.

11. Емцев П.А., Сундучков И.К., Шелковников Б.Н., Сундучков К.С. Нелинейная модель транзистора с высокой подвижностью электронов// Труды 13^ой Международной Крымской конференции «НВЧ-техника и телекоммуникационные технологии».-Украина. Севасто-поль, 8-12 сентября.- 2004.-С.216-217.

12. Емцев П.А., Сундучков И.К., Шелковников Б.Н., Сундучков К.С. Малосигнальная модель транзистора с высокой подвижностью электронов// Труды 14^ой Международной Крымской конференции «CВЧ-техника и телекоммуникационные технологии».-Украина. Севасто-поль, 13-18 сентября.- 2004.-С.161-163.

13. Емцев П.А, Сундучков К.С., Шелковников Б.Н., Сундучков И.К., Романовский Я. В. Выражение для матрицы рассеяния транзистора с высокой подвижностью электронов// Вісник Державного університету інформаційно-комунікаційних технологій.- 2005.- №3-4.-С.135-139.

14. Сундучков И.К. Двухканальное преобразовательное устройства миллиметрового диапазона// Працi УНДIРТ.-О.2006.-№47.-С.51-52.

15. Сундучков И. К. , Сундучков К. С. , Яковлев И.В. , Шелковников Б. Н. , Рябчук А.Ф., Хитровский В.А., КирюшаА.М. Конвертор для приема телевидения в диапазоне частот 40 ГГц//Радиоэлектроника.-1999.-№11.- С.50-53.

16. Сундучков И. К. Экспериментальные исследования случайных погрешностей измерения характеристик малощумящих усилителей в миллиметровом диапазоне//Радио-Электроника.- 2004.-№5.-С.61–68.

17. Чмиль В.М., Сундучков И.К. Малощумящий усилитель диапазона рабочих частот 35-37 ГГц//Радиотехника.-2002.-№128.-С.216-218.

18. Чмиль В.М. , Сундучков И.К., Сундучков К.С. Малощумящий усилитель с выходной мощностью 10 мВт в диапазоне рабочих частот 3537 ГГц// Материалы 12^ой Международной крымская конференции «НВЧ-техника и телекоммуникационные технологии».-Украина. Севастополь, 9–13 сентября.- 2002.-С.133-134.

19. Сундучков И.К., Яковлев И.В. Компенсация температурного ухода усиления в малощумящем усилителе Ка – диапазона// Радиотехника.-2004.- №137.-С. 56-59.

20. Сундучков И.К. Малощумящий усилитель с ограничителем на входе в миллиметровом диапазоне// Труды 14^ой Международной крымской конференции «НВЧ-техника и телекоммуникационные технологии».- Украина. Севастополь, 13-17 сентября.-2004.- С.90-91.

21. Сундучков И.К. Методика определения неидентичности параметров между образцами МШП в миллиметровом диапазоне// Труды 13^ой Международной Крымской конференции «НВЧ-техника и телекоммуникационные технологии».- Украина. Севастополь, 8-12 сентября.- 2003.-С.150-151.

22. Сундучков И.К. Малошумящий усилитель в диапазоне частот 84-100 ГГц// Труды 16^ой Международной Крымской конференции «НВЧ-техника и телекоммуникационные технологии».-Украина. Севастополь, 8-12 сентября.- 2003.-С.205-206.