Анализ и синтез интегральных магнитоуправляемых радиотехнических устройств на ферритовых резонаторах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат наук Хвалин, Александр Львович

• Хвалин, Александр Львович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Хвалин, Александр Львович

Содержание

Стр.

Содержание

Термины и определения

Обозначения и сокращения

Введение

Глава

2 6 7 9

1.1 1

1

1

1

1

1

1

1

1

2.1 2

Исследования в диапазонах УВЧ, СВЧ по созданию интегральных магнитоуправляемых устройств.

Патентные исследования по применению ферритовых 21 резонаторов в радиотехнических устройствах Основные подходы к созданию магнитоуправляемых 23 транзисторных устройств

Выбор и обоснование направлений исследований. Общие 26 сведения о разрабатываемых устройствах

Исследования эпитаксиальных плёночных структур 27 железоиттриевого граната с расширенным диапазоном намагниченности насыщения 47гМ5 от 100 до 1750 Гс для интегральных магнитоуправляемых устройств. Решение задач анализа УВЧ, СВЧ резонаторов на 31 эпитаксиальных структурах ЖИГ с учётом доменной структуры

Создание метода анализа доменных структур в 32 эпитаксиальных структурах ЖИГ

Апробация метода на примере задачи оптимизации 42 основных параметров доменных границ Неелеского и Елоховского типов

Использование метода для анализа и синтеза основных 47 характеристик полосовых доменов в эпитаксиальных структурах ЖИГ

Создание обобщённой модели полосовой доменной 49 структуры в широком диапазоне толщин эпитаксиальных структур ЖИГ

Расчёт дисперсионных характеристик УВЧ, СВЧ 59 резонаторов на эпитаксиальных структурах с учётом микродоменной структуры ЖИГ

Глава 2

Анализ и синтез элементов интегральных магнитоуправляемых устройств и разработка программ расчета

Эквивалентные схемы интегральных магнитоуправляемых 63 устройств на биполярных и полевых транзисторах

Анализ и синтез преобразователей индукции магнитного

/

поля на ферритовых резонаторах

2.3 Оптимизация параметров эквивалентной схемы Гуммеля- 78 Пуна биполярных транзисторов на основе экспериментальных характеристик

2.4 Оптимизация параметров эквивалентной схемы Матерка 81 полевых транзисторов на основе экспериментальных характеристик

2.5 Разработка программ расчета элементов интегральных 90 магнитоуправляемых устройств.

2.51 Программа оптимизации параметров эквивалентных схем 90 биполярных и полевых транзисторов в диапазонах УВЧ,

свч

2.52 Программа оптимизации параметров преобразователей 96 индукции магнитного поля

2.6 Разработка программ расчета интегральных 99 магнитоуправляемых устройств

2. 61 Программа расчета интегральных магнитоуправляемых 99 устройств на полевых транзисторах в диапазонах УВЧ, СВЧ

2.62 Программа расчета интегральных магнитоуправляемых 101 устройств на биполярных транзисторах в диапазоне УВЧ Глава 3

Создание и исследование интегральных

магнитоуправляемых устройств в диапазонах УВЧ, СВЧ на сферических ферритовых резонаторах

3.1 Создание конструкций преобразователей индукции 105 магнитного поля в диапазонах УВЧ, СВЧ

3.2 Создание конструкций интегральных магнитоуправляемых 117 устройств на биполярных и полевых транзисторах на основе микрополосковых технологий в диапазонах частот от 0,3 до 18,0 ГГц

3.3 Использование интегральных технологий при создании 122 магнитоуправляемых устройств в диапазонах частот от 0,3

до 18,0 ГГц

3.4 Расчет характеристик интегральных магнитоуправляемых 125 устройств на биполярных и полевых транзисторах в усилительном и генераторном режимах в УВЧ диапазоне

3.5 Исследования интегральных магнитоуправляемых устройств 138 на полевых транзисторах в диапазоне от 0,3 до 18 ГГц в режимах генерации регулярных и шумоподобных сигналов

3.6 Расчет и создание конструкций интегральных 140 магнитоуправляемых устройств для усилительных и генераторных режимов в диапазоне частот от 18 до 40 ГГц

/

Глава

Создание и исследование интегральных

магнитоуправляемых устройств в УВЧ диапазоне на эпитаксиальных плёночных структурах железо-иттриевого граната с намагниченностями насыщения 4tüMs от 100 Гс до 1750 Гс

4.1 Исследования путей создания магнитоуправляемых 160 устройств квазимонолитного исполнения

4.2 Анализ и синтез характеристик микрополосковых 162 преобразователей индукции магнитного поля

4.3 Анализ и синтез характеристик транзисторного усилителя 166 для интегральных магнитоуправляемых устройств

4.4 Создание и исследование интегральных 169 магнитоуправляемых устройств квазимонолитного исполнения

4.5 Теоретическая оценка стойкости интегральных 179 магнитоуправляемых устройств к воздействиям механических и климатических факторов

4.6 Теоретические исследования предельной чувствительности 192 интегральных магнитоуправляемых устройств в генераторном режиме к внешним магнитным полям и механическим воздействиям (смещению, механическим колебаниям)

4.7 Теоретические исследования зависимости параметров 204 интегральных магнитоуправляемых устройств в генераторном режиме в диапазоне температур от минус 60°С до +125°С

4.8 Параметры - критерии годности интегральных 211 магнитоуправляемых устройств

Глава 5

Экспериментальные исследования интегральных магнитоуправляемых устройств на сферических ферритовых резонаторах

5.1 Измерительная оснастка для исследований интегральных 218 магнитоуправляемых устройств на сферических ферритовых резонаторах в УВЧ, СВЧ диапазонах

5.2 Исследование микрополосковых преобразователей 221 индукции магнитного поля в диапазонах УВЧ и СВЧ

5.3 Усилительный режим интегральных магнитоуправляемых 227 устройств на полевых транзисторах в УВЧ диапазоне

5.4 Усилительный режим интегральных магнитоуправляемых

устройств на биполярных транзисторах в УВЧ диапазоне

5.5 Режимы генерации регулярных и шумоподобных сигналов 234 магнитоуправляемыми устройствами на полевых транзисторах в диапазоне от 0,3 до 18 ГГц

5.6 Режимы генерации регулярных и шумоподобных сигналов 241 магнитоуправляемыми устройствами на полевых транзисторах от 18 до 37 ГГц

Глава 6

Экспериментальные исследования интегральных магнитоуправляемых устройств на ферритовых плёнках. Практическое применение интегральных

магнитоуправляемых устройств.

6.1 Исследование микрополосковых преобразователей 244 индукции магнитного поля

6.2 Исследования характеристик интегральных 250 магнитоуправляемых устройств в усилительном режиме

6.3 Исследование характеристик интегральных 254 магнитоуправляемых устройств в генераторном режиме

6.4 Оценка стойкости интегральных магнитоуправляемых 256 устройств к воздействиям механических и климатических факторов

Заключение

ПРИЛОЖЕНИЯ

П-1 Программы расчета и моделирования интегральных 269 магнитоуправляемых устройств и их элементов.

П-2 Методика измерений параметров интегральных 273 магнитоуправляемых устройств

П-3 Рекомендации и предложения по'направлениям применения 277 интегральных магнитоуправляемых устройств

П-4 Оценка эффективности использования интегральных 283 магнитоуправляемых устройств в режимах усиления и генерации сигналов по сравнению с типовыми решениями и схемами на транзисторах

Список использованных источников

Акты внедрения результатов диссертационной работы

Термины и определения

В диссертационной работе принимаются следующие термины с

соответствующими определениями:

- ферриты: Химические соединения окиси железа с окислами других металлов, сочетающие свойства ферромагнетиков и диэлектриков;

- ферромагнитный резонанс (электронный магнитный резонанс в ферромагнетиках): в узком смысле слова возбуждение однородной прецессии намагниченности, вызываемое высокочастотным магнитным полем, перпендикулярным постоянному намагничивающему полю;

- магнитное насыщение: Состояние ферромагнетика, при котором его намагниченность достигает предельного значения, не меняющегося при дальнейшем увеличении напряженности внешнего магнитного поля;

- ферритовый резонатор: Устройство, содержащее ферритовый резонатор малого размера и электродинамические элементы связи его с внешними цепями;

- феррит- транзисторная микроэлектронная структура: Структура, которая содержит транзистор и феррит (объемный или пленочный) либо непосредственно в транзисторе, либо в пределах его контактных площадок;

- интегральное магнитоуправляемое устройство (ИМУ): Транзисторная схема, интегрированная с ферритсодержащей структурой, основные параметры которой управляются при помощи внешнего постоянного магнитного поля;

- интегральное магнитоуправляемое устройство на биполярном транзисторе (МУБТ): ИМУ, созданное на базе кристалла биполярного транзистора;

- интегральное магнитоуправляемое устройство на полевом транзисторе (МУПТ): ИМУ, созданное на базе кристалла полевого транзистора;

- магнитоэлектронный элемент связи: участок линии передачи, обеспечивающий эффективное взаимодействие с ферритовым резонатором.

- полупроводниковая структура: кристалл, в котором сформированы структурные элементы транзистора.

- элементы матрицы рассеяния 4-полюсника (коэффициенты отражения и передачи): ¿'-параметры. Коэффициенты отражения и передачи четырёхполюсника;

- система автоматического проектирования; САПР: Система проектирования с использованием компьютерных технологий;

- транзистор полевой;

- транзистор биполярный;

- управление частотой и параметрами сигналов;

- программа расчета.

Обозначения и сокращения

В диссертации использованы следующие основные обозначения и сокращения:

1 частота: ц/

2 напряжение: 1Ю

3 ток: /

4 сопротивление активное: Я

5 индуктивность: Ь

6 емкость: С

7 взаимная индуктивность: М

8 напряженность магнитного поля: Н

9 индукция магнитного поля: В

10 намагниченность насыщения: М

11 мощность: Р

12 температура: Т

13 диаметр:

14 диэлектрическая проницаемость: б

15 магнитная проницаемость: //

16 гиромагнитное отношение: у

17 ферромагнитный резонанс: ФМР

18 ферритовый резонатор: ФР

19 микрополосковая линия: МПЛ

20 интегральное магнитоуправляемое устройство: ИМУ

21 интегральное магнитоуправляемое устройство на биполярном транзисторе: МУБТ

22 интегральное магнитоуправляемое устройство на полевом транзисторе: МУПТ

23 магнитоэлектронный элемент связи: МЭС

24 железо- иттриевый гранат: ЖИГ(УЮ)

25 амплитудно-частотная характеристика: АЧХ

26 период повторения импульсов: Т

27 длительность импульсов: х

28 напряжение стока полевого транзистора: ис

29 напряжение затвора полевого транзистора: из

30 полевой транзистор: ПТ

31 - волновое сопротивление

32 МСВ - магнитостатическая волна

33 ПМСВ - поверхностная магнитостатическая волна

34 ОМСВ - объемная магнитостатическая волна

35 В АХ - вольтамперная характеристика

36 КСВН - коэффициент стоячей волны по напряжению

37 К - коэффициент передачи

38 Ку - коэффициент усиления

39 К - размерность температуры по шкале Кельвина

40 Тк - температура Кюри

41 ис — напряжение стока полевого транзистора

42 из - напряжение затвора полевого транзистора

43 ГТГТФ — полосно-пропускающий фильтр

44 ВВФ - внешние воздействующие факторы

45 УВЧ (0,3-3,0 ГГц) - ультравысокие частоты

46 СВЧ (3,0-30,0 ГГц) - сверхвысокие частоты

47 КВЧ (30,0-300,0 ГГц) - крайне высокие частоты

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Анализ и синтез интегральных магнитоуправляемых радиотехнических устройств на ферритовых резонаторах»

Введение

Диссертационная работа имеет целыо исследование научно- технических основ для создания элементной базы интегральных магнитоуправляемых устройств (ИМУ). ИМУ представляют собой микросборки, использующие ферритовые резонаторы в качестве магниточувствительных элементов. Функционально ИМУ относятся к активным транзисторным устройствам, формирующим на выходе УВЧ или СВЧ сигналы, характеристики которых управляются при помощи внешнего постоянного магнитного поля.

Магнитоуправляемые устройства активного типа содержат преобразователь индукции магнитного поля в электрический сигнал постоянного тока, либо в УВЧ, СВЧ сигнал, и электронную схему обработки. Такие устройства, управляемые при помощи внешнего постоянного магнитного поля, широко используются уже более 50 лет [1- 5]. В настоящее время, в связи с требованиями миниатюризации изделий современной электроники, существует ряд областей использования магнитоуправляемых устройств, для которых Масс- габаритные характеристики становятся определяющими. В диссертационной работе решаются задачи, связанные с интеграцией магнитоуправляемых устройств активного типа.

Полупроводниковые технологии, используемые в электронных схемах обработки сигналов преобразователей, в своём развитии прошли не менее четырёх- пяти поколений по степени интеграции (дискретные транзисторы, интегральные схемы, большие интегральные схемы, сверхбольшие интегральные схемы). В настоящее время плотность компоновки транзисторов может достигать нескольких сотен тысяч штук на мм2. Поэтому при решении задач интеграции магнитоуправляемых устройств определяющими факторами являются тип и конструкция преобразователя индукции магнитного поля.

Преобразователи индукции магнитного поля могут быть различных типов в зависимости от условий применения, стоимости, масс- габаритных характеристик и требуемой чувствительности к магнитному полю:

магнитомеханические [6], индукционные [7], Squid- [8],

гальваномагнитные (на эффекте Холла) [9], магниторезонансные (квантовые) [10], магниторезистивные [11], феррозондовые [12]. Проведённые информационные исследования позволили определить основные подходы к повышению степени интеграции магнитоуправляемых устройств. Они заключаются в компоновке магниточувствительного элемента с электронной схемой в пределах одного кристалла либо в создании специальных магнитодиодов и магнитотранзисторов. На этой основе могут создаваться магнитные интегральные схемы.

В известных на сегодняшний день магнитных интегральных схемах [1317] используются преобразователи индукции магнитного поля на основе эффекта Холла, либо магниторезистивного эффекта, что обеспечивает чувствительность к магнитному полю порядка единиц миллитесла. Феррозондовые преобразователи индукции магнитного поля, несмотря на высокую чувствительность (десятки пикотесла), имеют весьма большие размеры (не менее 1 см3), что затрудняет их интеграцию. Наибольшую чувствительность к магнитному полю (десятки фемтотесла) имеют спиновые транзисторы и Squid-, которые требуют создания сложных систем с охлаждением до сверхнизких температур и малопригодны для практического использования.

В виде интегральных схем выпускаются датчики линейного или углового перемещения, магнитного поля, тока, расхода и др. Интегральные датчики Холла производят зарубежные фирмы Honeywell, Melexis, Allegro Microsystems, Micronas Intermetall, Siemens, Analog Devices, КО "Кристалл" (Украина) и др. Изделия микромагнитоэлектроники используются в системах управления производственными процессами, авиационной промышленности, автомобильной электронике, измерительной и вычислительной технике, дефектоскопии, медицинских и бытовых приборах и т.д. Зарубежные фирмы производят в год несколько миллиардов таких изделий!

Удобство бесконтактного срабатывания (полное отсутствие

механического износа), низкая стоимость, простота использования, стойкость к внешним воздействиям являются их неоспоримыми преимуществами перед другими группами изделий электронной техники.

К недостаткам известных магнитных интегральных схем прежде всего следует отнести ограничения по чувствительности к магнитному полю, что сужает области их применения. Однако невысокая цена и простота изготовления в ряде случаев оказываются решающими, например, при построении логических, релейных устройств, датчиков положения, механических смещений и пр. В существующих магнитных интегральных схемах, как правило, на выходе формируется выходной сигнал постоянного тока, либо низкочастотный сигнал.

В связи с современной тенденцией к повышению рабочих частот, следующим важным направлением в развитии магнитоуправляемых устройств является исследование возможности интеграции и миниатюризации СВЧ компонент. Известны работы российских исследователей Е.И.Нефёдова, В.И.Гвоздева, A.A. Яшина и др. по созданию объемных интегральных схем СВЧ пассивного типа [13- 24]. Исследованы типы линий передачи для использования в интегральных схемах, предложены устройства в интегральном исполнении: фильтры, мосты, переходы, зонды и пр.

Российский рынок электронных компонент заполнен магнитными интегральными схемами зарубежного производства, либо отечественными, разработанными и изготовленными 10-15 лет назад. В то же время нельзя не отметить огромный вклад в разработку этой темы ряда отечественных исследователей: О. К. Хомерики, В. И. Стафеева, А. Н. Марченко, Г. А. Егиазаряна, М. М. Мирзабаева, Ю. В. Афанасьева, Д. И. Агейкина, M.JI. Бараночникова и многих других [25- 29].

Существующие магнитные интегральные схемы, по- видимому, уже достигли предельно возможных характеристик, поэтому в сложившейся

ситуации воспроизводить зарубежные разработки неперспективно.

Преодолеть существующее отставание России можно путём создания интегральных магнитоуправляемых устройств (ИМУ,) нового поколения. С точки зрения повышения чувствительности к магнитному полю (до величин порядка единиц нанотесла) и возможности перекрытия практически всех диапазонов радиочастот (от сотен мегагерц до десятков гигагерц) представляется оптимальным применение ферритовых материалов [30- 32].

Актуальность создания ИМУ на основе ферритовых материалов связана с тенденцией к миниатюризации, интеграции электронных компонент, повышению чувствительности к магнитному полю, требованиями уменьшения энергопотребления, необходимостью совместимости с современными технологиями производства, разработки конструкций устройств, пригодных для изготовления на крупносерийном автоматизированном производстве. Подобные устройства могут применяться при решении задач навигации, диагностики ферросодержащих материалов и изделий, радиосвязи и радиолокации, при создании управляемых генераторов шумоподобных сигналов, синтезаторов частот, датчиков магнитных полей и различных механических величин (ускорения, вибрации), сейсмодатчиков. ИМУ могут использоваться в качестве элементной базы при создании магнитоуправляемых интегральных схем нового поколения с улучшенными параметрами [33- 37].

В связи с изложенным, представляется актуальным проведение исследований по интеграции существующих ферритовых материалов с кристаллами базовых транзисторов, а также по исследованию новых ферритовых материалов, совместимых с транзисторными технологиями.

Объектом исследований являются ИМУ активного типа, включающие транзисторные схемы и ферритовые структуры. Рассматриваются интегральные магнитоуправляемые устройства на полевых (МУПТ) и биполярных (МУБТ) транзисторах, параметры которых управляются при помощи внешнего магнитного поля. Управление от магнитного поля достигается путём

интеграции полупроводникового кристалла транзистора с

микрополосковым преобразователем индукции магнитного поля в электрический сигнал (магнитоэлектронным элементом связи), представляющим собой участок линии передачи с включённым в него ферритовым резонатором. Задачи расчёта характеристик и разработки конструкций микрополосковых преобразователей энергии представляют собой самостоятельные и сложные научно- технические проблемы. Рассматриваются два основных типа ферритовых резонаторов: сферические и эпитаксиальные плёночные структуры [37- 40], работающие на частоте ферромагнитного резонанса (ФМР). На выходе магнитоэлектронного элемента связи формируется сигнал в одном из диапазонов (УВЧ, СВЧ) в зависимости от технических требований к ИМУ. Центральная частота и вид спектра ИМУ (монохроматический, сетки частот, шумоподобный) управляются при помощи внешнего постоянного магнитного поля. Информация о величине индукции внешнего магнитного поля содержится в значении частоты выходного сигнала, что имеет ряд преимуществ: возможность перевода информации в цифровой вид с последующей обработкой, создание магнитоуправляемых устройств СВЧ и пр.

Следует отметить, что использование ферритовых материалов требует создания упрощённых «инженерных» алгоритмов их анализа, поскольку строгие подходы, как правило, сложны и имеют ограниченную применимость на практике. Цель исследования:

Создание магнитоуправляемых УВЧ, СВЧ устройств в интегральном исполнении с повышенной чувствительностью к магнитному полю на основе решения задач анализа и синтеза преобразователей индукции магнитного поля на ЖИГ' резонаторах и электронных схем на полевых и биполярных транзисторах.

В работе представлены научно- технические основы построения ИМУ нового поколения с использованием ферритовых резонаторов (сферических и эпитаксиальных структур железо- иттриевого граната), исследование и разработка элементной базы ИМУ (преобразователей индукции магнитного поля в энергию электромагнитной волны, активных схем обработки сигналов преобразователей на основе полевых и биполярных транзисторов), разработка методов проектирования и оптимизации ИМУ широкого применения (навигация; дефектоскопия; датчики магнитных полей; управляемые генераторы гармонических сигналов, шума, сеток частот; средства радиоэлектронной борьбы; системы автоматизации, измерительные системы и пр.) в диапазонах УВЧ, СВЧ.

В диссертационной работе исследованы ИМУ на основе феррит-транзисторных структур для применения в многофункциональных, управляемых устройствах в режимах генерации, усиления и преобразования сигналов непрерывной и импульсной мощности на УВЧ (0,3 - 3,0 ГГц), СВЧ (3,0 - 30,0 ГГц) и в нижнем участке диапазона КВЧ (до 40,0 ГГц).

ИМУ создаются на основе серийных транзисторов (отечественных или зарубежных) с магнитоэлектронными элементами связи (МЭС), содержащими ферритовые резонаторы, включаемые в соответствующие области транзисторов на входе, выходе в цепях положительных и отрицательных обратных связей для создания полосно-пропускающих и полосно-заграждающих режимов. ИМУ управляются при помощи внешнего постоянного магнитного поля и цепью питания транзистора. МЭС фактически являются преобразователями индукции внешнего магнитного поля в электрический сигнал и необходимы для осуществления управления характеристиками ИМУ от магнитного поля.

Новизна работы, широкий диапазон частот и уровней мощности потребовали решение следующих задач: провести патентный поиск по основным направлениям и возможностям построения ИМУ на основе

монокристаллических ферритов; изучить отечественные и зарубежные

источники информации; создать программы расчета биполярных и полевых транзисторов, включая программу расчета полупроводниковых структур-кристаллов биполярных и полевых транзисторов и магпитоэлектронпых элементов связи; создать конструкции ИМУ различных типов в диапазонах

УВЧ, свч.

Конструкции МЭС и различные типы МУБТ и МУПТ, разработанные в рамках диссертационной работы, ориентированы на базовые типы отечественных транзисторов и ферритовых резонаторов. Зарубежные типы транзисторов использовались для отработки тестовых примеров по расчету эквивалентных параметров транзисторов, примеров проектирования конструкций ИМУ и требуемого аппаратурного обеспечения.

Важное значение при проведении данных исследований имеет отработка моделей в средах известных САПР.

Аналитический обзор информационных источников и патентные исследования подтверждает новизну проводимых исследований и разработок, позволяет определить наиболее близкие прототипы и направления, ведущие страны-заявители.

Теоретические исследования показали преимущества ИМУ, по сравнению с базовыми типами транзисторов, позволили сформулировать предварительные требования к конструкциям и технологиям создания ИМУ.

Объектом исследований являются интегральные магнитоуправляемые устройства активного типа, включающие транзисторные схемы и ферритовые структуры. Рассматриваются интегральные магнитоуправляемые устройства на полевых и биполярных транзисторах, параметры которых управляются при помощи внешнего магнитного поля. Управление от магнитного поля достигается путём интеграции кристалла транзисторной схемы с ферритовым резонатором, работающим на частоте ФМР, зависящей от индукции внешнего магнитного поля.

Диссертационная работа содержит 305 страниц текста, 178

рисунков, 42 таблицы, 203 использованных источника. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, заключения и четырёх приложений.

В главе 1 проанализированы отечественные и зарубежные источники информации о магнитоуправляемых устройствах, исследованы вопросы создания специальных технологичных ферритовых материалов для ИМУ, представлены строгие подходы к созданию моделей ферритовых резонаторов на эпитаксиальных структурах ЖИГ. Найдены и проанализированы основные прототипы исследуемых ИМУ.

Проведены теоретические и экспериментальные исследования по созданию эпитаксиальных плёночных структур ЖИГ с расширенным диапазоном намагниченности насыщения 47iM5 от 100 до 1750 Гс (данный раздел выполнен совместно с ФГУП «НИИ Материаловедения», г. Зеленоград), что позволяет расширить рабочие диапазоны частот и повысить технологичность разрабатываемых ИМУ.

Получены выводы о возможности моделирования и разработки ИМУ в диапазонах УВЧ, СВЧ.

Также в главе I проведены исследования СВЧ резонаторов на эпитаксиальных структурах ЖИГ с учётом их доменной структуры.

Резонаторы на эпитаксиальных плёночных структурах ЖИГ (ЭС ЖИГ) могут использоваться в ИМУ, поскольку они компактны, технологичны и легко совмещаются с полупроводниковым кристаллом в одном корпусе. Представляет интерес использование резонаторов в ненасыщенном режиме (в слабых магнитных полях). Известно, что в таких режимах ЖИГ имеет микродоменную структуру, которая существенно усложняет задачи анализа при разработке элементов, антенно-фидерных линий и ряда СВЧ устройств: фильтров, резонаторов, подавителей шума и пр.

В диссертации на примере решения задачи анализа 180° доменной границы между двумя доменами предложен метод анализа доменной структуры в ЭС ЖИГ с использованием понятия магнитного диполя [41].

С помощью разработанного метода анализа исследована «тонкая структура» полосовых доменов в ЭС ЖИГ, проявляющаяся в виде тёмных поперечных полос, пересекающих полосовой домен, создана обобщённая модель полосовых доменов. Предложенная модель позволяет объяснить магнитную микроструктуру полосовых доменов и уточнить параметры плёнок железо- иттриевого граната в ненасыщенных состояниях при проектировании ряда устройств (резонаторов, фильтров, подавителей шума и пр.). В данной работе представлена модель этого явления, приведены результаты численных экспериментов [42- 45].

Также получены дисперсионные характеристики СВЧ резонаторов на ЭС ЖИГ с учётом микродоменной структуры ЭС ЖИГ.

Глава 2 посвящена принципам создания практических моделей ИМУ и их элементов- ферритовых резонаторов (сферических и ЭС ЖИГ), биполярных и полевых транзисторов, магнитоэлектронных элементов связи с ферритовыми резонаторами [46- 56]. Представлены программы расчета полупроводниковых структур- кристаллов биполярных и полевых транзисторов, магнитоэлектронных элементов связи в УВЧ и СВЧ диапазонах [57- 65].

Глава 3 содержит результаты исследований характеристик ИМУ с использованием сферических ферритовых резонаторов. Рассмотрены основные этапы разработки ИМУ. • Представлены топологии магнитоэлектронных элементов связи (МЭС), магнит оуправляемых устройств на полевых транзисторах и усилителей низкой и высокой мощности, на основе решения задач многопараметрической оптимизации разработаны топологии магнитоуправляемых устройств на биполярных транзисторах [57- 69].

Исследованы варианты построения электрических схем ИМУ для усилительных и генераторных режимов работы в различных диапазонах частот.

В главе 4 диссертации рассматриваются вопросы разработки ИМУ с использованием эпитаксиальных плёночных структур ЖИГ с широким диапазоном изменения намагниченностей насыщения 4л:Мь, разработаны топологии магнитоэлектронных элементов связи (МЭС), блоков усилителей для МУБТ и МУПТ [58, 62, 63]. Разработаны и исследованы топологии микрополосковых элементов связи и ИМУ для использования с эпитаксиальными плёночными структурами ЖИГ. Проведена оценка стойкости ИМУ к воздействиям ряда механических и климатических факторов, определён состав параметров- критериев годности ИМУ. Проведена оценка чувствительности МУПТ к магнитному полю. Проведены исследования по использованию ИМУ в качестве первичного преобразователя для датчика малых механических смещений.

В главе 5 представлены результаты экспериментальных исследований ИМУ с использованием сферических ферритовых резонаторов в УВЧ, СВЧ диапазонах [69, 70]. Исследованы и проанализированы нелинейные процессы в ферритовых резонаторах по ограничению мощности при ферромагнитном резонансе. Исследованы режимы генерации монохроматических и шумоподобных сигналов [71].

В главе 6 приведены результаты экспериментальных исследований ИМУ на эпитаксиальных плёночных структурах ЖИГ в УВЧ диапазоне [7274].

Элементы связи ПЭС- 5 и ПЭС-2 изготовлены на подложке из арсенида галлия (ваАз) толщиной 100 мкм в виде' кристалла размером 2x2 мм. Плёночная структура ЖИГ, выполнена на подложке из галлий- гадолиния толщиной 500 мкм. Проведены исследования различных типов сигналов генерации ИМУ (от монохроматического до сеток частот) при изменении индукции внешнего магнитного поля и напряжения питания.

В заключении сформулированы основные выводы и результаты диссертации:

1. Теоретические исследования показали, что в ненасыщенных состояниях плёнок железо- иттриевого граната тонкая структура полосовых доменов, наблюдаемая экспериментально, вызвана периодическими отклонениями векторов намагниченности от плоскости плёнки, что позволило создать обобщённую модель полосовых доменов и определить значение эффективной намагниченности ферритового резонатора в слабых магнитных полях.

2. Разработанные схемотехнические и электродинамические модели и соответствующие программы расчёта позволяют создавать технологичные конструкции интегральных магнитоуправляемых радиотехнических устройств и их основных элементов: преобразователей индукции магнитного поля на сферических и плёночных ферритовых резонаторах, усилительных и генераторных схем на полевых и биполярных транзисторах.

3. Созданы конструкции интегральных магнитоуправляемых радиотехнических устройств.на сферических и плёночных ферритовых резонаторах с повышенной чувствительностью к магнитному полю (до единиц нанотесла) и расширением рабочих частот до диапазонов УВЧ, СВЧ по сравнению с известными интегральными схемами на гальваномагнитном и магниторезистивном эффектах.

4. Экспериментально получены усилительные, генераторные, шумоподобные режимы работы интегральных магнитоуправляемых устройств на сферических и плёночных ферритовых резонаторах с намагниченностями насыщения 4тсМ$ от 100 до 1759 Гс в диапазонах УВЧ, СВЧ.

5. В работе выполнены теоретические оценки и экспериментальные исследования возможностей практического использования интегральных магнитоуправляемых радиотехнических устройств и влияния на них механических и температурных воздействий. •

6. Проведены теоретические и экспериментальные исследования интегральных магнитоуправляемых устройств по их практическому использованию в качестве датчиков различного назначения.

ИМУ могут использоваться в качестве элементной базы нового поколения для решения задач навигации, диагностики ферросодержащих материалов и изделий, магнитной локации, при создании управляемых генераторов шумоподобных сигналов, синтезаторов частот, перестраиваемых активных фильтров, датчиков магнитных полей и различных механических величин (ускорения, вибрации), сейсмодатчиков. В приложениях представлены:

1. Программы расчета и моделирования интегральных магнитоуправляемых устройств и их элементов.

2. Методика измерений параметров интегральных магнитоуправляемых устройств.

3. Рекомендации и предложения по направлениям применения ИМУ.

4. Оценка эффективности использования интегральных магнитоуправляемых устройств в режимах усиления и генерации сигналов по сравнению с типовыми решениями и схемами на транзисторах.

Результаты проведённых исследований могут использоваться при разработке ИМУ для решения задач навигации, дефектоскопии, связи, разработки датчиков, синтезаторов частот, генераторов шумоподобных сигналов, генераторов качающейся частоты и пр. ИМУ обладают улучшенными эксплуатационными характеристиками за счёт использования сферических резонаторов ЖИГ (либо эпитаксиальных структур ЖИГ в широком диапазоне намагниченностей насыщения от 100 до 1750 Гс) и их интеграции с транзисторными схемами.

Глава 1

Исследования в УВЧ, СВЧ диапазонах по вопросам разработки интегральных магнитоуправляемых устройств.

1.1 Патентные исследования по применению ферритовыхрезонаторов в радиотехнических устройствах

Поиск информации проводился по ключевым словам, наиболее близким к выбранной тематике: (активные магнитоуправляемые устройства на плёночных структурах ЖИГ и сферических ферритовых резонаторах, магнитоуправляемые транзисторы в УВЧ, СВЧ диапазонах, спиновые транзисторы и устройства на их основе). В результате проведенного патентного по классификационным рубрикам МКИ, НКИ поиска в журналах «Изобретения стран мира», в Internet, в фондах ДСП ВПТБ г. Москва проведена систематизация материала и осуществлен анализ патентов [76- 78]. Для анализа по данной тематике отобрано 119 патентов.

Проведенные исследования показали, что в данном направлении в настоящее время ведутся интенсивные исследования в США, России, Японии, Англии и Германии. Из 113 отобранных патентов наибольшее количество патентов принадлежит России (28, из них 8 - СССР) и США (39). Распределение патентов по годам опубликования показано в Таблице 1.

Таблица 1. Распределение патентов по годам опубликования (всего 119 шт.)

Год опубликования 19671974 19751985 19861988 1989 1990 1991 1992

Кол-во патентов 2 5 7 6 3 4 1

Год опубликования 19941995 1996 19971999 2000 2002 20032005 20062012

Кол-во патентов 5 '4 4 4 21 23 29

Таблица 2 Распределение патентов по странам- заявителям

Страна Великобритания Великобритания Франция Болгария Китай Корея

Кол-во патентов 3 3 3 1 1 1

Страна США СССР и Россия Япония ЕПВ вой с РСТ ОЮ) Германия

Кол-во патентов 41 31 15 10 5 6 3

При анализе патентной документации было установлено, что более половины изобретений (67 патентов) относится к разработке и улучшению характеристик транзисторнь1х генераторов. В этой группе патентов особое место занимают изобретения, касающиеся усовершенствования конструкции и улучшения характеристик ЖИГ генераторов.

Магнитотранзисторы (многоколлекторные транзисторы, в которых распределение токов коллекторов производится за счет действия силы Лоренца в присутствии магнитного поля) представлены в девяти патентах, принадлежащих России. ЖИГ генераторы на пленочных структурах ферритов рассматриваются в 15 патентах. В 39 патентах исследуются сенсоры и сенсорные устройства, чувствительных к внешним магнитным полям и механическим воздействиям^ включая сенсоры на основе пленочпых ферритов.

Ведущими фирмами за рубежом и в России в разработке транзисторов, магнитотранзисторов, спиновых транзисторов и устройств на их основе являются: Государственное научно-производственное предприятие «Исток» (Россия), Московский государственный институт электронной техники (технический университет) (Россия), Одесский электротехнический институт связи (СССР), Wilton Company (США), Hewlett Packard (США), GCT Semiconductors Inc. (США), Ail Systems Inc. (США), Microsource 1пс.((США), Advantest Corporation (Япония), Matsushita Electric Industrial Co. Ltd. (Япония),

Nippon Précision Circuits Inc.(Япония), Siemens AG (Германия), Mitel Semiconductors Limited (Великобритания). Ведущими фирмами за рубежом по разработке элементной базы с управлением от магнитного поля на плёночных структурах ферритов и устройств на их основе являются Sony Corporation (JP); Mitsubishi Electric Corporation (JP); Commissariat Energie tomique (FR); Lockheed Aircraft Corporation (US); Sivers IMA AB (SE). По разработке сенсоров и сенсорных устройств ведущими зарубежными фирмами являются: Electriefil Automative (FR); Honeywell Int Inc (US); Shiasaka Kenichi Yamacha Corp. (JP); Sankyo Seiki Seisakusho KK (JP); Matsushita Electric Ind Со Ltd (JP); California Inst. of Te'chn. (US); Alps Electric Со Ltd (US); Denso Corp. (US); I-Iitachi Cable (US); Olympus Net KK (JP); Asahi Kasei Kabushiki Kaisha (JP); Hosiden Corp. (JP).

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Хвалин, Александр Львович, 2014 год

Список использованных источников:

1. Микаэлян A.JT. Теория и применение ферритов на сверхвысоких частотах. М: Энергиздаг, 1963. 662с.

2. Преображенский А. А., Бишард Е. Г. Магнитные материалы и элементы: Учебник для студентов вузов по спец. «Полупроводники и диэлектрики». — 3-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1986. 352 с:

3. Э.А.Бабич и др. Технология производства ферритовых изделий. М.: Высшая школа, 1978. 224 с.

4. Лебедь Б.М., Лаврович В.А., Хохлышев И.О. Ферритовые фильтры и их применение в приборах с магнитной перестройкой частоты // Обзоры по электронной технике. Серия 1. Электроника СВЧ. М.: ЦНИИ «Электроника», вып.,1982.10 (914). с.45-51.

5. Померанцев Н. М., Рыжков В. М., Скроцкий Г. В., Физические основы квантовой магнитометрии. М. : Наука, 1972. 448 с.

6. Магниторазведка: Справочник геофизика / Под ред. В.Е. Никитского, Ю.С. Глебского. 2 изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1990. 470 с.

7. Koch Н., SQUID Magnetocardiography: Status and Perspectives, IEEE Trans, on Appl. Supercond. ,2001. Vol. 11. No. 1. P. 115-121.

8. Кучис E. В. Гальваномагнитные эффекты и методы их исследования. — М.: Радио и связь, 1990. 264 с.

9. A.A. Абрагам. Ядерный магнетизм. Пер. с англ. - М.: ИИЛ, 1961. 551 с.

10. Ю.В.Афанасьев., Н.В.Студенцов и др Магнитометрические измерительные преобразователи. Л. ¡Энергия», 1972. 272 с.

11. Логачев A.A., Захаров В.П. Магниторазведка. Л.: Недра, 1979. 351 с.

12. Нефедов Е.И., Фиалковский А.Т. Полосковые линии передачи: электродинамические основы автоматизированного проектирования ИС СВЧ.-М.: Наука, 1980.312 с.

13. Гвоздев В.И., Нефедов Е.И. Объемные интегральные схемы СВЧ -элементная база аналоговой и цифровой радиоэлектроники. М.: Наука, 1987. 112 с.

14. Панченко В.А., Нефедов Е.И. Микрополосковые антенны. - М.: Радио и связь, 198*5.- 143 с.

15. Яшин A.A. Конструирование микроблоков с общей герметизацией: Монография. М.: Радио и связь, 1985. 100 с.

16. Яшин A.A. Конструирование микроблоков с общей герметизацией: Монография. М.: Радио и связь, 1985. 100 с.

17. Яшин A.A. Интегральные схемы миллиметрового диапазона на основе волноводно-полосковых линий передачи и их элементная база (Аналитический обзор). М.: ЦНИИИ и ТЭИ, 1988. 108 с.

18. Афромеев В.И., Привалов В.Н., Яшин A.A. Согласующие устройства гибридных и полупроводниковых интегральных СВЧ- схем: Монография: АН. УССР. Ин-т техн. механики. Киев: Наукова Думка, 1989. 192 с.

19. Афромеев В.И., Привалов В.Н., Яшин A.A. Согласующие устройства гибридных и полупроводниковых интегральных СВЧ- схем: Монография / Отв. ред. Е. И. Нефедов; АН УССР. Ин-т техн. механики. Киев: Наукова думка,

1989. 192 с.

20. Яшин A.A. Антенные устройства объемных интегральных модулей СВЧ- и КВЧ- диапазонов. Ч. I. Микрополосковые антенны СВЧ (Аналитический обзор). М.: ЦНИИИ и ТЭИ, 1990. 71 с.

21. Яшин A.A. Антенные устройства объемных интегральных модулей СВЧ- и , КВЧ- диапазонов. Ч. II. Щелевые, волноводно-полосковые, диэлектрические и полупроводниковые антенны КВЧ (Аналитический обзор). М.: ЦНИИИ и ТЭИ,

1990. 65 с.

22. Гвоздев В.И., Кузаев Г.А., Нефедов Е.И., Яшин A.A. Физические основы моделирования объемных интегральных схем СВЧ и КВЧ // Успехи физических наук. 1992. Т. 162, № 3. С. 129—160.

23. Яшин A.A., Кандлин В.В., Плотникова JI.H. Проектирование многофункциональных объемных интегральных модулей СВЧ- и КВЧ-диапазонов: Монография / Под ред. Нефедова Е.И. М.: НТЦ «Информтехника», 1992. 324 с.

24. Бараночников M.JT. Микромагнитоэлектроника. Т. 2. Справочные сведения о наиболее известных и распространенных изделиях микромагнитоэлектроники. М.: ДМК Пресс,2002. 691 с.

25. Хомерики O.K. Полупроводниковые преобразователи магнитного поля. М.: Энергоиздат, 1986.136 с.

26. Егиазарян Г.А., Стафеев В.И. Магнитодиоды, магниторезисторы их применение. М.:Радио и связь, 1987.88 с.

27. Микросхемы Холла серии Kl 116КП. Параметры и применение. М.: ПО «Гиперон», 1991. 58 с.

28. Яковлев Ю.М., Генделев С.Ш.. Монокристаллы ферритов в радиоэлектронике. М.: Сов. радио, 1975. 360 с.

29. Стальмахов B.C., Игнатьев A.A. Лекции по спиновым волнам. Саратов: Изд-воСГУ, 1983. 182 с.

30. Лаке Б., Баттон К. Сверхвысокочастотные ферриты и ферримагнетики. М.: Мир, 1965 г. 675 с.

31. Хвалин А.Л., Овчинников С.В., Сотов Л.С., Самолданов В.Н. Первичный преобразователь на основе ЖИГ- генератора для измерения сильных магнитных полей//Датчики и системы. 2009.№10. с.57- 58

32. Хвалин А.Л., Игнатьев A.A., Самолданов В.Н. Микрополосковые преобразователи энергии электромагнитного поля на основе сферических ЖИГ-резонаторов// Изв.вузов. Электроника. 2010. № 4(84). С. 75 - 79.

33. Хвалин А.Л., Игнатьев A.A., Самолданов В.Н. Исследование магнитоуправляемого генератора УВЧ- диапазона на эпитаксиальных структурах ЖИГ в интегральном исполнении// Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2010. Т. 13, № 1. С. 95-98.

34. Хвалин A.J1., Васильев A.B., Игнатьев A.A., Самолданов В.Н. Исследование интегральных магнитоуправляемых генераторов в СВЧ-диапазоне частот//Вопросы электромеханики. Труды НЛП ВНИИЭМ. 2010. Т. 114. № 1. С. 51-55.

35. Хвалин А.Л., Сотов Л.С., Овчинников C.B., Кобякин В.П. Экспериментальные исследования гибридного интегрального магнитоуправляемого генератора//Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2009.№11. С.42-44.

36. Хвалин А.Л. Дисперсионные соотношения для слоистых ферритосодержащих структур в прямоугольном волноводе//Вестник Тихоокеанского Государственного Университета. 2010. №1(16). С. 73-80.

37. Хвалин А.Л., Игнатьев A.A., Ляшенко A.B., Кудрявцева С.П. Моделирование феррит- содержащих электродинамических структур в ненасыщенных состояниях. Гетеромагнитная микроэлектроника. 2004.Саратов: Изд-во СГУ. Вып 1. с. 65- 84.

38. Хвалин А.Л. Игнатьев A.A. Электродинамическое моделирование магнитоэлектронных элементов в ненасыщенных состояниях. Перспективные направления развития электронного приборостроения: Материалы науч.-техн. конф. 2003.Саратов: Изд-во СГУ. С.45-49.

39. Хвалин А.Л., Солопов A.A. Сопротивление излучения микрополосковой линии с плёночным ферритом// Гетеромагнитная микроэлектроника. 2009. Саратов: Изд-во СГУ. Вып. 6. С. 40- 43.

40. Хвалин А.Л. Использование метода поверхностной магнитной проницаемости для получения дисперсионных соотношений в слоистых ферритосодержащих структурах// Электромагнитные волны и электронные системы. 2010. Т. 15, №6. С.31-33.

41. Хвалин А. Л. Метод поверхностной магнитной проницаемости в решении задачи анализа слоистых феррито- содержащих структур//Вестник Тихоокеанского государственного университета. 2009.№4(15).с. 25-30.

42. Хвалин A.J1. Магпитостатические модели 180-градусных доменных границ в одноосных пленках ЖИГ. Антенны. 2011, №11, с.51-57.

43. Хвалин А.Л. Моделирование магнитной микроструктуры полосовых доменов в плёнках ЖИГ Гетеромагнитная микроэлектроника : сб. науч. тр. / под ред. проф. А. В. Ляшенко.- Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2011.- Вып. 11. С.4-14.

44. Хвалин А.Л. Распределение намагниченности в «тонкой структуре» полосовых доменов в плёнках железо- иттриевого граната Вопросы электромеханики. Труды ВНИИЭМ. - М. : ФГУП «НЛП ВНИИЭМ», 2012. - Т. 129.-№4.-С. 49-52.

45. Хвалин А.Л. Обобщенная модель магнитной микроструктуры полосовых доменов в плёнках железо- иттриевого граната// Вестник Тихоокеанского Государственного Университета. 2013. №1(28). С. 35-44.

46. Хвалин А.Л., Игнатьев A.A., Васильев A.B., Самолданов В.Н. Электродинамическое проектирование селективных усилителей с гетеромагнитным взаимодействием. Проблемы защиты информации ограниченного доступа от утечки по техническим каналам. Материалы Всероссийской научно-практической конференции, г. Саратов, РАЦ «Тантал».

2003. с. 129- 135.

47. Хвалин А.Л., Игнатьев A.A., Васильев A.B., Самолданов В.Н. Электродинамический расчет при проектировании гетеромагнитных усилителей. Перспективные направления развития электронного приборостроения: Материалы науч.-техн. конф. Саратов: Изд-во СГУ. 2003. С.33-37.

48. Игнатьев A.A., Хвалин А.Л., Ляшенко A.B., Васильев A.B., Самолданов В.Н. Электродинамическое моделирование СВЧ- усилителей с гетеромагнитным управлением//Гетеромагнитная микроэлектроника.

2004.Саратов: Изд-во СГУ. Вып I.e. 103- 109.

49. Хвалин A.JI., Самолданов В.Н., Игнатьев A.A. и др. Компьютерное моделирование ферритовых резонаторов во внутренних цепях биполярного транзистора в усилительном режиме работы// Гетеромагнитная микроэлектроника. 2004.Саратов: Изд-во СГУ. Вып I.e. 114- 122.

50. Хвалин А.Л., Игнатьев A.A., Самолданов В.Н. Теоретические исследования моделей полевых транзисторов КВЧ- диапазона в режимах усиления при выходной мощности до 40 мВт// Гетеромагнитная микроэлектроника. 2005.Саратов: Изд-во СГУ. Вып 2. с. 72-80.

51. Хвалин А.Л., Самолданов В.Н. Разработка биполярных магнитоэлектронных транзисторов в усилительном режиме для регулярных сигналов на высоком уровне мощности в УВЧ- диапазоне// Гетеромагнитная микроэлектроника. 2005.Саратов: Изд-во СГУ. Вып 2. с. 57-61.

52. Хвалин А.Л., Игнатьев A.A., Васильев A.B. Разработка полевых магнитоэлектронных транзисторов в усилительном и генераторном режимах регулярных сигналов на низком уровне мощности в УВЧ-диапазоне//Гетеромагнитная микроэлектроника. 2005.Саратов: Изд-во СГУ. Вып 2. с. 53-57.

53. Хвалин А.Л., Васильев A.B. Разработка магнитоэлектронных элементов связи для сигналов на низком и высоком уровнях мощности//Гетеромагнитная микроэлектроника. 2005.Саратов: Изд-во СГУ. Вып 2. с. 30-36.

54. Хвалин А.Л., Игнатьев A.A., Васильев A.B. Исследования микрополосковых преобразователей энергии с эпитаксиальными структурами ЖИГ с пониженной намагниченностью насыщения//Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2010. Т. 13, № 2. С. 90-93.

55. Хвалин А.Л. Физические принципы моделирования полевых транзисторов в УВЧ-диапазоне//Гетеромагнитная микроэлектроника. 2008. Саратов: Изд-во СГУ. Вып. 4. С.59- 68.

56. Хвалин A.JI., Самолданов В.Н. Моделирование магнитоэлектронных элементов связи в среде Microwave 0ffice-2007// Гетеромагнитная микроэлектроника. 2008. Саратов: Изд-во СГУ. Вып. 4. С.47-56.

57. Программа расчета мощного биполярного магнитоэлектронного транзистора: Свидетельство Роспатента об официальной регистрации №2004610987 / Самолданов В. Н., Ляшенко А.В., Игнатьев А.А., Хвалин А.Л. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 21.04.2004 г.

58. Программа расчета магнитоэлектронных элементов связи: Свидетельство Роспатента об официальной регистрации №2004610991 / Маринин А. В., Ляшенко А.В., Игнатьев А.А., Хвалин А.Л. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 21.04.2004 г.

59. Программа расчета мощного полевого магнитоэлектронного транзистора: Свидетельство Роспатента об официальной регистрации №2004610992 / Плешков В.В., Ляшенко А.В., Игнатьев А.А., Хвалин А.Л. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 21.04.2004 г.

60. Хвалин А.Л.,Игнатьев А.А.,Васильев А.В. Программа расчёта мощных полевых магнитоэлектронных транзисторов в диапазоне частот до 30 ГГц/Гетеромагнитная микроэлектроника.2005.Саратов:Изд-во СГУ.Вып 2.с.23-29.

61. Хвалин А.Л., Игнатьев А.А., Самолданов В.Н., Программа расчёта мощных составных биполярных транзисторов в СВЧ- диапазоне// Гетеромагнитная микроэлектроника. 2005.Саратов: Изд-во СГУ.Вып 2. с. 19-23.

62. Хвалин А.Л., Игнатьев А.А., Самолданов В.Н., Ляшенко А.В. Программа расчёта магнитоэлектронных элементов связи КВЧ- диапазона// Гетеромагнитная микроэлектроника. 2005.Саратов: Изд-во СГУ.Вып 2. с. 15-19.

63. Хвалин А.Л., Игнатьев А.А., Самолданов В.Н., Ляшенко А.В. Разработка программ расчёта магнитоэлектронных элементов связи УВЧ- диапазона// Гетеромагнитная микроэлектроника. 2005.Саратов: Изд-во СГУ. Вып 2. с. 8-15.

64. Мещанов В.П., Хвалии А.Л. Методика уточнения характеристик модели Матерка полевого транзистора. Радиотехника. 2010. №5. С. 111-115/

65. Мещанов В.П., Хвалин А.Л. Парето- оптимальный подход к моделированию характеристик полевого транзистора в сверхшироком диапазоне частот// Радиотехника. 2010.г №5. С. 111-115.

66. Хвалин А.Л. Многокритериальная многопараметрическая задача моделирования характеристик полевого транзистора в сверхшироком диапазоне частот//Гетеромагнитная микроэлектроника. 20Ю.Саратов: Изд-во Сарат. ун-та. Вып. 8. С. 16-24.

67. Хвалин А.Л., Самолданов В.И., Васильев А.В. Моделирование магнитоуправляемых генераторов с использованием Microwave Office //Электромагнитные волны и электронные системы. 2009. №11. с.15- 18.

68. Хвалин А.Л., Сотов Л.С., Васильев А.В. Расчёт характеристик интегрального магнитоуправляемого генератора в диапазоне частот 26,0- 37,5 ГГц//Приборы и системы.Управление, контроль,диагностика.2010.№11 .С.47-49.

69. Хвалин А.Л., Васильев А.В. Оптимальный синтез характеристик транзисторного усилителя УВЧ- диапазона в интегральном исполнении//Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2010. №10. С.29-33

70. Хвалин А.Л., Васильев А.В.Оптимизация характеристик транзисторного усилителя УВЧ- диапазона в интегральном исполнении//Гетеромагнитная микроэлектроника. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2010. Вып. 8. С. 10- 16.

71. Хвалин А.Л., Игнатьев А.А., Сотов Л.С. Квазишумовые режимы работы ЖИГ- генератора в интегральном исполнении//Вопросы электромеханики. 2009. Т.113, №6. С.55- 61.

72. Хвалин А.Л., Игнатьев А.А., Самолданов В.Н. Исследование магнитоуправляемого генератора УВЧ диапазона па эпитаксиальных структурах ЖИГ в интегральном исполнении// Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2010. Т. 13, № 1. С. 95-98.

73. Хвалин A.J1., Васильев А.В., Игнатьев А.А., Самолданов В.Н. Исследование интегральных магнитоуправляемых генераторов в СВЧ диапазоне частот. Вопросы электромеханики. Труды НЛП ВНИИЭМ. 2010. Т. 114. № 1.С. 51-55.

74. Хвалин А.Л., Сотов Л.С., Овчинников C.B., Кобякин В.П. Экспериментальные исследования гибридного интегрального магнитоуправляемого генератора// Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2009. № 11 .С.42-44.

75. Игнатьев А.А., Ляшенко А.В., Страхова Л.Л., Хвалин А.Л. и др. Отечественные и зарубежные патенты по магнитометрическим датчикам и магнитометрам за 1994 - 2003 годы// Гетеромагнитная микроэлектроника. 2004.Саратов: Изд-во СГУ. Вып 1. с. 152-165.

76. Игнатьев А.А., Ляшенко А.В., Хвалин А.Л., Страхова Л.Л. и др. Отечественные и зарубежные патенты по транзисторам, магнитотранзисторам и ЖИГ- генераторам за 1992- 2003 годы//Гетеромагнитная микроэлектроника. 2004.Саратов: Изд-во СГУ. Вып 1. С. 165- 173.

77. Игнатьев А.А., Страхова Л.Л., Кудрявцева С.П., Хвалин А.Л. Патентные ■ исследования по разработке высокочастотных транзисторов, магнитотранзисторов и устройств на их основе//Гетеромагпитная микроэлектроника. 2008. Саратов: Изд-во СГУ. Вып 3. С.85- 101.

78. Игнатьев А.А., Страхова Л.Л., Куликов М.Н., Хвалин А.Л. и др. Магнитоуправляемые транзисторные генераторы с резонаторами на ЖИГ-сферах (анализ патентной документации)//Гетеромагнитная микроэлектроника.-Саратов: Изд- во СГУ, 2009, вып.7. с. 118- 136.

79. Пат. 1079061 Болгарии (BG), МПК7 H 01 L43/00, H 01 L 43/06, заявл. 02.07.2003, опубл. 31.01.2005.

80. Пат. 2005013376 РСТ, (2005049179 Япония), МПК7 G01R 33/06, G01R 33/09, H01L 29/82, H01L 29/66. Semiconductor magnetic sensor and magnetism

measuring, instrument using same- № W02004JP10967 20040730; заявл. 30.07.2004, опубл. 10.02.2005.

81. Патент ЕПВ (ЕР), № 0111698, (США, № 4607271), МКИ3 G01R 33/06, H01L 29/82, НО 1L 29/66, НКИ 357/27, 357/34, 357/35. Magnetic-field sensor - № 83110843.6; заявл. 29.10.1983, опубл. 19.08.1986.

82. Пат. 2004113844 РСТ, (ЕПВ (ЕР), № 1634037, Франция, № 2856474), МПК7 G 01 D 5/12. Magnetic sensor for determining the location of controlled magnetic leakages.-№ WO/FR2004/001507; заявл. 17.06.2004, опубл. 29.12.2004.

83. Пат. 2006021858 РСТ, МПК7 G 01 R 33/028. Resonator-based magnetic field sensor.-№ WO/IB2005/002465; заявл. 24.08.2004, опубл. 02.03.2006.

84. Пат. 2004232913 США, МПК7 G 01 R 33/05, G 01 R 33/04, РЖИ 324/253,' 324/258. Magnetic field sensor.- № 10/478.573; заявл. 25.05.2001, опубл. 25.11.2004.

85. Пат. № 2005201775 Япония, МПК7 G 01 N 13/22, G 01 R 33/038. Resonance type magnetic sensor and magnetic field detector using the same.- № JP20040008569 20040116; заявл. 16.01.2004, опубл. 28.07.2005.

86. Пат. 2006039091 США, (№ 2004 074855 РСТ), МПК7 G01R 33/09, G01R 33/06, НКИ 360/324.1. No title available.- № USD2006; заявл. 20.10.2005, опубл. 23.02.2006.

87. Пат. 2004125778 Японии, МПК7 Н 01 L 23/50, Н 01 L 43/02, Н 01 L 43/00.' Magnetic sensor and magnetic sensor unit - № JP20030202106 20030725; заявл.

25.07.2003, опубл. 22.04.2004.

88. Пат. 2005249774 Японии, МПК7 G 01 R 33/09, G 01 R 33/06, G 01 D 5/12, G 01 D 5/245. Magnetic sensor and its manufacturing method.- № JP20040267134 20040914; заявл. 02.02.2004, опубл. 15.09.2005.

89. Пат. 2005063106 США, МПК7 G 11 В 5/127, G 11 В 5/33, НКИ 360/324.12. Magnetic sensor and manufacturing method therefor- № 10/936.748; заявл.

09.09.2004, опубл. 24.03.2005.

90. Пат. 2005068694 США, МПК7 G 11 В 5/33, G 11 В 5/127, НКИ 360/324.11. Magnetic sensor having antiferromagnetic layers and free magnetic layer and method for manufacturing magnetic sensor. - № 10/946.323; заявл. 26.09.2003, опубл. 31.03.2005.

91. Пат. 1603765 Китай, МПК7 G 01 L 1/12, В 81 В 7/02. Soft-magnetic multilayer film force-sensitive sensor and preparation method thereof- № 200410067583.6; заявл. 28.10.2004, опубл. 06.04.2005.

92. Пат. 2006038560 США, МПК7 G 01 R 33/02, НКИ 324/252. Magnetic sensor device having components mounted on magnet- № 11/199.229; заявл. 19.08.2004, опубл. 23.02.2006.

93. Пат. 2006043963 США, (Японии, № 2006064523), G 01 Р 3/66, G 01 Р 3/64, НКИ 324/179. Magnetic motion sensor.-№ 11/210.104; заявл. 26.08.2004, опубл. 02.03.2006.

94. Пат. 2006025400 РСТ, МПК7 А 61 В 1/00, А 61 В 5/07, А 61 В 1/60, А 61 В 5/07. Position sensor and introduction-into-subject system- № W02005JP15787 20050830; заявл. 30.08.2004, опубл. 09.03.2006.

95. Пат. 2005065789 Япония, МПК7 А 61 В 5/11, G 01 Р 15/11, G 06 М 7/00. Magnetic balance type triaxial acceleration sensor and body movement detector using the sensor.-№ 2003-296703; заявл. 20.08.2003, опубл. 17.03.2005.

96. Пат. 2004158439 США, МПК7 G 01 Р 15/125, G 01 Р 15/18, G 01 R 33/02, НКИ 702/190, 73/425, 73/514.332, 324/260 Magnetic field and acceleration sensor and method for simultaneously detecting magnetism and acceleration- № 10/610.757; заявл. 10.12.2002, опубл. 12.08.2004.

97. Пат. 6683358 США, МПК7 H01L 29/82, НКИ 257/417, 257/254, 257/254; 257/415; 257/419. Silicon integrated accelerometer- № 09/554.241; заявл. 11.11.1997, опубл. 27.01.2004.

98. Пат. 2006048575 США, МПК7 G 01 Р 15/097, G 01 Р 15/08, НКИ 73/514.29. Drop shock measurement system and acceleration sensor element used in the same-№ 11/268.193; заявл. 09.08.2001, опубл. 09.03.2006.

99. Патент US № 6542043 В1, МПК7 H03B 5/12, H03L 7/099, H03L 7/085, 331/117FE, 331/117, 331/25 и др, заявл. 16.10.2001, опубл. 01.04.2003.

100.Патент US № 6462630 В1. МПК7 Н03Н 7/00, 333/181, 333/12, заявл. 03.07.2000, опубл. 08.10.2002.

101.Патент US № 6545553 В1. МПК7 Н03В 9/14, 331/966 331/107 и др, заявл. 08.10.1999, опубл. 08.04.2003.

102.Патент US № 6614308 ВВ. МПК7 H03F 3/68, 330/295, заявл. 22.10.2001, опубл. 02.09.2003 г.

103.Патент US № 6531928 ВВ. МПК7 НОЗВ 5/12, Н03В 5/18, 331/108D и др, заявл. 09.10.2001 г., опубл. 11.03.2003 г.

104.Патент US № 6617919, МПК7 H03F 1/00, 330-66, заявл. 28.01.2002, опубл. 09.09.2003 г.

105.Патент US № 6667611 ВВ, МПК7 Н03К 17/95, 324/207.13 и др, заявл.

26.10.2001 г., опубл. 23.12.2003 г.

106.Патент US № 6617929 ВВ, МПК7 H03F 3/68, H03F 3/60 и др., 330/295, заявл. 19.02.2002 г., опубл. 09.09.2003г.

107.Патент US № 6617927 ВВ. МПК7 H03F 3/16, 330-277, заявл. 16.04.2002,. опубл. 09.09.2003 г.

108.Патент US № 6614311 ВВ. МПК7 H03F 3/04, 330-302, заявл. 29.11.2001, опубл. 02.09.2003 г.

109.Патент US № 6593820ВВ. МПК7 НОЗВ 27/00 331-57, US 2003030498, МПК7 НОЗВ 5/02; НОЗВ 5/24; НОЗН 11/26, заявл. 10.08.2001г., опубл. 15.07.2003г.

110. Патент US № 2003/057440. МПК7 H01L 31/0328, 257/192, заявл.

26.09.2002 г., опубл. 27.03.2003 г.

111.Патент US № 2003/098755. МПК7 Н01Р 1/218, 337/17.1,333/219.2, заявл. 29.11.2001 г., опубл. 29.05.2003 г.

112.Патент JP № 3460644 В2. МПК7 НОЗВ 9/14, НОЗВ 19/18, H03L 7/24, заявл. 07.10.1999 г., опубл. 27.10.2003 г.

113.Патент JP № 8167616. H01L 23/331, приор. 14.12. 1994г., опубл. 25.06.1996 г.

114.Патент JP № 2001060592. H01L 21/331, приор. 19.08.1999г., опубл.

06.03.2001 г.

115.Патент JP № 7022431. H01L 21/331, приор. 01.07.1993 г., опубл. 24.01.1995 г.

116.Патент JP № 10209385. H01L 21/882, приор. 16.01.1998г., опубл. 07.08.1998 г.

117. Патент JP № 3349267. H01L 21/331, приор. 25.07.1994г., опубл.

20.11.2002 г.

118.Патент РФ № 2234794 С1. МПК7 Н03В 5/00, H03L 7/107, заявл..

20.05.2003 г., опубл. 20.08.2004 г.

119.Патент РФ № 2239938 С1. МПК7 Н03В 5/08, Н03В 5/18, заявл. 13.03. 2003г., опубл. 10.11.2004 г.

120. Патент РФ № 2239916. H01L 29/82, приор. 31.01. 2003г., опубл.

10.11.2004 г.

121 .Fujita S., Noda Т., Nozaki С. and Ashizawa У. "InGaAs/InAlAs НЕМТ with а strained InGaP Schottky contact layer,"//IEEE Electron Devices Lett. 1993. vol. 14 (5), P. 259-261.

122.Loualiche S., Ginudi A., Le Corre A., Lecroisnier D., Vaudry C., Henry L. and Guillemot C. "Low-temperature DC characteristics of pseudomoiphic Ga 0.18 In 0.82 P/InP/Ga 0.47 In 0.53 As HEMT"// IEEE Electron Device Lett. 1990. vol.11 (4), P. 153-155.

123.Rodwell M., Urteaga M.,'Mathew Т., Scott D., Mensa D., Lee Q., Guthrie J., Betser Y., Martin S.C., Smith R.P., Jaganathan S., Krishnan S., Long S., Pullela R., Agarwal В., Bhattacharya U., Samoska L., Dahlstrom M. «Submicron scaling of HBTs", IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 48, no. Nov. 2001.

124.Lee Q., Martin S.C., Mensa D., Smith R.P., Guthrie J., Jaganathan S., Betser Y., Mathew Т., Krishan S., Samoska L. and Rodwell M. "Submicron transferred-

substrate heterojunction bipolar transistors with greater than 1 THz fmax,"Proceedings 1999 IEEE Device Research Conference, June, Santa Barbara, CA.

125.С. Крупичка Физика ферритов и родственных им магнитных окислов. Т.2, М.: Мир, 1976, 504 с.

126.Е.С.Боровик, В.В. Еременко, А.С. Мильнер Лекции по магнетизму.-М.:ФИЗМАТЛИТ, 2005, 512 с.

127.Г.С. Кринчик Физика магнитных явлений. М.: МГУ, 1976, 367 с.

128.Б.Н.Филиппов А.П. Танкеев Динамические эффекты в ферромагнетиках с доменной структурой, М.: Наука, 1987, 216 с.

129.А. Хуберт Теория доменных стенок в упорядоченных средах. М.: Мир, 1977.

130.А.Б. Сапожников Теоретические основы электромагнитной дефектоскопии металлических тел. Т.1.- Томск: Изд.ТГУ, 1980, 308 с.

131.Таблицы физических величин. Справочник. /Под ред. И.К.Кикоина, М.: Атомиздат, 1976, 1006 с.

132.Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц Теоретическая физика. Т. VIII. М.:Наука, 1982, 620 с.

133.В.Г. Казаков Тонкие магнитные плёнки. // Физика магнитных материалов. Т. 55, вып. 6, 2001,701 с.

134.Саланский Н.М., Ерухимов М.Ш. Физические свойства и применение тонких плёнок. Новосибирск. :Наука. 1975. 222 с.

135.Тикадзуми С Физика ферромагнетизма. Магнитные характеристики и практические применения (Пер.с японского) (М.: Мир, 1987)

136.Локк Э Г, Темирязева М П, Щеглов В И , в сб. Известия Российской академии наук. Серия физическая (М.:Наука, 20Ю.Т74.№10.) С.1413-1415

137.Z.Malek, V.Kambersky On the theory of the domain structure of thin film of magnetically iniaxial materials//Czechosl. J. Phvs. 1958. Vol 8. N 4. P. 416422.

138.Гуревич А.Г., Мелхов Г.А. Магнитные колебания и волны. - М.: Фирма «Физ.-мат. литературы», 1994 г. 461 с.

139.Суху Р. Магнитные тонкие плёнки. Пер. с англ. М. :Мир. 1967. 422 с. МО.Вашковский A.B., Стальмахов B.C., Шараевский Ю.П. Магнитостатические волны в электронике сверхвысоких частот. Саратов, изд-во СГУ. 1993. 316 с.

141.Кац Б.М., Хвалин А.Л. Расчет параметров соединения коаксиальных волноводов с разными поперечными сечениями// Исследование, разработка, технология и применение СВЧ- приборов. Тез. докл. науч. -техн. конф.-Саратов.1989. с. 8-12.

142.Кац Б.М., Хвалин А.Л. Математическое моделирование ступенчатых неоднородностей в коаксиальных линиях передачи. Машинное проектирование устройств и систем СВЧ: тез. докл. науч. -техн. конф. -Саратов, 1989.- с. 10-12.

143.Кац Б.М., Хвалин А.Л. Математическая модель составных опорных изоляторов в коаксиальных линиях передачи// Математическое моделирование физических процессов в антенно-фидерных трактах. Всесоюзный семинар. Тез. Докладов. Саратов. 1990, с. 27-30.

144.Кац Б.М., Ларионов А.И., Мещанов В.П., Попова Н.Ф., Хвалин А.Л., Тупикин В.Д. Сверхширокополосные направленные ответвители для коаксиальных трактов сечением 3.5/1.52 мм// Электронная техника. Сер. СВЧ-техника. М.: ЦНИИ «Электроника». 1992. Вып.2 (446). с.3-9.

145.Кац Б.М., Мещанов В.П., Хвалин А.Л. Синтез сверхширокополосных согласующих переходов в круглых коаксиальных линиях. Cad and numerical methods in applied electrodynamics and electronics. Труды второго рабочего семинара Saratov - Penza Chapter. Саратов. 1998. с. 13- 20.

146.Кац Б.М., Хвалин А.Л. Численная реализация алгоритма моделирования ступенчатых нерегулярностей в коаксиальных волноводах//Исследование, разработка, технология и применение СВЧ- приборов : Тез. докл. науч. -техн. конф.-Саратов. 1989г.с. 12-14.

147.Давидович М.В., Кац Б.М., Креницкий А.П., Мещанов В.П., Хвалин A.JT. и др. Сверхширокополосные микроволновые устройства. М.: Радио и связь, 2001, 528 с.

148.Kats В.М., Meschanov V.P., Khvalin A.L. Synthesis of superwide- band maching adapters in round coaxial lines// IEEE Transactions on MTT. 2001. v. 49. № 3, March, p.575- 580.

149.Проектирование радиопередающих устройств СВЧ/ Уткин Г.М., Благовещенский М.В., Жуховицкая В. П. и др. М.: Сов. Радио. 1979. 320 с.

150.Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. М.: Высшая школа. 1988.432 с.

151.Неганов В. А., Нефедов Е.И., Яровой Г.П. Современные методы проектирования линий передачи и резонаторов сверх- и крайневысоких частот. Учебное пособие для вузов. М.: Педагогика-Пресс. 1998. 328с.

152.Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Т. 1. М.: Высшая школа, 1970. 273с.

153.Сазонов Д.И., Гриндин А.Н., Мишустин Б.А. Устройства СВЧ М.: Высшая школа. 1981. 285 с.

154.Валитов P.A., Сретенский В.Н. Радиотехнические измерения. Методы и техника измерений в диапазоне от длинных до оптических волн. М.: Советское радио. 1970. 448 с.

155.Парето- оптимальные решения многокритериальных задач. Подиновский В.В., Ногин В.Д. М.: Наука. 1982. 256 с.

156.Штойер, Р. Многокритериальная оптимизация. Теория, вычисления и приложения. М. М.: Радио и связь. 1992. 504 с.

157. Денисенко В.В. Точность и достоверность моделирования МОП-транзисторов СБИС. Микроэлектроника. 2009. т. 38. №4. С. 302-308.

158.Прикладная статистика. Учебник. М.: «Экзамен», 2004. 656 с.

159.Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. 1974. 720 с.

160.A. Materka and Т. Kacprzak Computer Calculation of Large-Signal GaAs FET Amplifier Characteristics// IEEE Trans. Microwave Theory and Techniques. 1985.Vol. MTT-33. No. 2. P.213-223.

161.Kacpizak and A. Materka. Compact dc model of GaAs FET's for large-signal computer calculation". IEEE J. Solid State. Circuits, vol. SC-18, pp.211-213, 1983.

162.Носов Ю. P. и др. Математические модели элементов интегральной электроники. М.: Сов. радио. 1976. 304 с.

163.Gummel H.K. A Self-Consiscenc Iterative Scheme for One-Dimensional Sceady Scace Transistor Calculations// IEEE Trans. Electron Devices. 1964.Vol. ED-11, p. 455-465.

164.Гупта К., Гардж P., Чадха P. Машинное проектирование СВЧ устройств. М.: Радио и связь. 1987. 218 с.

165.Справочник по расчету и конструированию СВЧ полосковых устройств/ Бахарев С.И., Вольман В.И., Либ Ю.Н. и др. М.: Радио и связь. 1982.328 с.

166.Хвалин А. Л., Сотов Л.С. Моделирование нелинейных аналоговых физических систем. Учеб.- метод, пособие. Саратов: Изд-во СГУ. 2009. 28 с.

167.Малярчук В.А., Сотов Л.С., Хвалин А.Л. Имитационные модели физических систем с дискретным временем. Учеб.- метод, пособие. Саратов: Изд-во СГУ.2009. 56 с.

168.Руководство к лабораторным работам по курсу «Гетеромагнитная микроэлектроника»/ Сост. Куликов М.Н., Овчинников С.В., Романченко Л.А., Хвалин А.Л.; Под ред. Игнатьева A.A.. Саратов: Изд-во СГУ. 2009. 72 с.

169.Сотов Л.С., Хвалин А.Л. Средства разработки и исследования архитектурных моделей в САПР System Studio. Часть 2. Основные объекты SystemC и их использование// Гетеромагнитная микроэлектроника. Саратов: Изд-во СГУ. 2008. Вып. 5.С.146- 177.

170.Сотов Л.С., Хвалин А.Л. Средства разработки и исследования архитектурных моделей в САПР System Studio. Часть 1. Использование инструментов System Studio при моделировании матричного генератора

перестановок. Гетеромагнитная микроэлектроника. Саратов: Изд-во

СГУ. 2008. Вып. 5.С.121- 146.

171.Игнатьев A.A., Прозоркевич A.B., Хвалин A.JI., Сотов JI.C. Система автоматизированного проектирования СВЧ- схем MWO-2002 для подготовки специалистов по специализации «Физические методы и средства защиты информации»//Проблемы защиты информации ограниченного доступа от утечки по техническим каналам. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Саратов. РАЦ «Тантал». 2003. с. 42 - 47.

172.Солопов A.A., Ляшенко A.B., Игнатьев A.A., Хвалин А.Л. и др. Использование САПР MWO 2002 для подготовки специалистов разработчиков СВЧ устройств для защиты информации// Гетеромагнитная микроэлектроника. Саратов: Изд-во СГУ. 2004.Вып 1. с. 122-130.

173.Игнатьев A.A., Прозоркевич A.B., Хвалин А.Л., Сотов Л.С., Коваленко М.Л. Применение САПР MWO 2002 для подготовки специалистов по защите информации Направления развития электронного приборостроения// Материалы научно- технической конференции 18-19 февраля 2003 г. Саратов, с.200-205.

174.Хвалин А.Л., Сотов Л.С. Использование Microwave Office 2007 для моделирования нелинейных аналоговых усилителей Гетеромагнитная микроэлектроника. Саратов: Изд-во СГУ. 2008. Вып. 5. С. 112- 121.

175.Игнатьев A.A., Прозоркевич A.B., Сотов Л.С., Хвалин А.Л. Профессиональный EDA пакет MWO-2002 в роли современного обучающего средства// EDA Express. 2003. ОАО «Родник- Софт». № 7. с.34 - 36.

176.Моносов Я.А.Нелинейный ферромагнитный резонанс.М.: Наука. 1971.210 с.

177.Сотов Л.С., Харин В.Н., Хвалин А.Л. Детекторы режимов функционирования генераторов случайных сигналов//Автоматика и' телемеханика. 2010. №5. С. 166-170.

178.Сотов JI.С., Харин В.Н., Хвалин А.Л. Встроенные средства контроля случайных сигналов// Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. 2010. №7. С.30-33.

179.Хвалин А.Л., Сотов Л.С. Полосовой ферритовый фильтр сверхвысоких частот. Заявка на изобретение № 2009117566

180.Кац Б.М., Мещанов В.П., Новые типы связанных коаксиальных линий для прецизионных направленных ответвителей СВЧ//Электросвязь.1989. № 11. 6 с.

181.Вальднер O.A., Милованов О.С., Собенин Н.П. Техника сверхвысоких частот. Учебная лаборатория. М.: Атомиздат.1974. 232с.

182.Полупроводниковые параметрические усилители и преобразователи СВЧ/ Эткин B.C., Берлин A.C., Бобров П.П. и др.; Под ред. Эткина B.C.. М.: Радио и связь. 1983.304 с.

183.Радиоприемные устройства/ Банков В.Н., Барулин Л.Г., Жодзишский М.И. и др.; Под ред. Барулина Л.Г.. М.: Радио и связь. 1984.272 с.

184.Хелзайн Дж. Пассивные и активные цепи СВЧ: Пер. с англ. М.: Радио и связь. 1981.200 с.

185.Шварц II. 3. Линейные транзисторные усилители СВЧ. М.: Сов. Радио. 1980. 368 с.

186.Хвалин А.Л., Самолданов В.Н., Васильев A.B. Использование САПР MWO-2007 в задачах моделирования магнитоуправляемых усилителей для обучения студентов физических специальностей// Гетеромагнитная микроэлектроника. Саратов: Изд-во СГУ. 2008. Вып 3. С.44-51.

187.Козлов Б.А., Ушаков И.А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. М.: Сов. Радио, 1975. 471 с.

188.Надежность радиоэлектронных систем: Инженерные методы исследования надежности радиоэлектронных систем. М.: Сов. Радио. 1968. 336 с.

189.Даммер А., Гриффин Б. Испытания радиоэлектронной аппаратуры и материалов на воздействие климатических и механических усилий.М.: Энергия. 1965. 253 с.

190.Карпушин Б.В.Вибрации и удары в радиоаппаратуре.М.:Сов.радио, 1971. 344с.

191.Прочность, устойчивость, колебания: Справочник в трех томах / Под ред. Биргера И.А. и Пановко Я.Г. М.: Машиностроение. 1968.

192.Бердичевский Б.Е. Вопросы обеспечения надежности радиоэлектронной аппаратуры при разработке. М.: Сов. радио, 1977. 384 С.

193.Тиллон Б., Снихг Г. Инженерные методы обеспечения надежности систем. М.: Мир, 1984. 318 С.

194.Ильинский B.C. Защита аппаратов от динамических воздействий. М.: Энергия. 1979. 320 С.

195.Червоный A.A., Лукьященко В.И., Котин Л.В. Надежность сложных систем. М.: Машиностроение. 1972. 410 с.

196.Козлов Б.А., Ушаков И.А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. М.: Сов. Радио. 1975. 471 с.

197.Миткевич A.B. Стабильность постоянных магнитов. Л.¡Энергия. 1971. 87с.

198.Постоянные магниты: Справочник. М.: Энергия. 1980. 488 с.

199.Мельников Ю.А. Постоянные магниты электровакуумных СВЧ приборов. М.: Сов. Радио. 1967. 183 с.

200.Фролов А.Д. Теоретические основы конструирования и надежности радиоэлектронной аппаратуры. М.: Высшая школа. 1970. 488 с.

201.Надежность электронных элементов и систем / Под ред. Шнайдера X. Пер. с немец. М.: Мир. 1977. 67 с.

202.Тищенко Н.М. Введение в проектирование сложных систем автоматики. М.: Энергия. 1976. 304 с.

203.Дульнев Г.Н., Семяшкин Э.М. Теплообмен в радиоэлектронных аппаратах. Л.: Энергия. 1968. 360 с.

Акты внедрения результатов диссертационной работы

«утвнрждакь

il?y i Шърщндсн/ЮЛО «Тан i ал »>

&■}! kfiiJ'' \;\,// ^с il Солопов A.A.

ч** Ь "т" I* % Г * „I А «'< Т

V ^ гAÍKA J ï :-.

AK Г 4v-!v" i / о внедрении результатов докторской диссертационной рабош Хвалипа Александра Львовича Комиссия в соааве: председатель- начальник отдела ОАО «ПИП- Тантал», в u.c.. к.ф.-м.н., Со юн Л.С., члены комиссии: u.c., к.т.н., Малярч)к В.А. u.c., начальник лаборатории магнитометрических средств Васильев A.B.. составили iысiояший акт о том. что результаты диссертационной работы «Анализ и сшпез интаральных мапппоуправляемых радиотехнических усфойств на ферршоиых резонаторах«, предешвлсиной па соискание ученой степени доктора технических паук, использованы в проектио- конструкторской деятельное!и ОАО «Танки»: 1 Решены ищачп моделирования прсобразова 1слей индукции магнитною поля па сферических и пленочных ферритовых резонаторах, биполярных и полевых транзисторов в УВЧ, СВЧ диапазонах.

2. Созданы монолитные и квазимонолитные консфукцип iniici р;ыьнм\ ма( ннтоуправлясмых устройств с повышепной чувствшелыюстыо к магнитному полю (до единиц нанотесла) в диапазонах УВЧ. СВЧ;

3. Проведены к'орешчсские и •исеперимеитальние исследования nniei ральпых магнитоуправлясмых устройств в диапазонах УВЧ, СВЧ в уешпнельных, генераторных, шумополобных режимах.

4. Проведены экспериментальные исследования ишегральных. магнитоуправлясмых устройсш по их использованию в качестве датчиков мапштного поля, механических смещений, датчиков для диагностики и обнаружения ферроеодержащих 1сл.

5. Проведены iеоретпчсские и эксиеримешальные исследования конструкций интегральных магнитоуправлясмых усфойств на устойчивое! ь к влиянию механических и температурных воздействий.

6. Но результатам совместных разработок опубликованы 11 статей щ перечня ВАК, зарешефированы в Pcecipe npoipaMM Роспатента:

o.l Самолдапов В.Н., Ляшенко A.B., Игнатьев A.A., Хвалил А.Л. Программа расчёта мощного биполярного магнитоэлектроппого транзистора. j\»200461415 от 21.04.2004 г.

6.2 Марипнн A.B.. Ляшенко A.B., Игнатьев A.A., Хвалип А.Л. Программа расчёта мапнно) icKipoFHihix »лемешов связи. № 2004610991 oi 21.04.2004]

Рез\лыаты диссеркщионнои рабош позволяют создавать шпчлральные магни неуправляемые 'устройства на ЖИГ резонаторах, коюрые, по сравнению с существующими магнитными интегральными схемами на основе ¡алышномаппппыч и магниторезиепшных члемеиюв, имеют повышенную па один- два порядка чувс1вшел1)1юсгь к мапшпюму полю и расширенные до УВЧ п СВЧ рабочие диапазоны. Проведенные теоретические и 'эксперимешальные исследования подтверждают возможность создания нового к iacca магнишыч интегральных схем в диапазонах УВЧ, СВЧ с дополнительными функциональными возможностями: синтеза юры частот, датчики магнитных нолей и механических смешении с частотным выходом, управляемые активные фильтры, малогабаритные 1 енераюры ш\ ма и сегок частот и пр.

Результаты внедрялись при выполнении НИР в обеспечение Гособоронзаказа «Срез- 2002», «Испанка» и х/д НИР «Прогноз- 2».

Председатель комиссии: С'-" V Сотов Л.С.

Члены комиссии:

алярчук В.А.

Васильев A.B.

Ректор СдЬата^лсЬгйтйс¥Ларстг.сп110го универс .цау к

"^р.Чумачепко

2013 1

АКТ

о внедрении результатов докторской диссертационной работы Хвалина Александра Львовича

В научной и практической дсягельнос-ш Национальною исследовательскою Саратовского государа венного университета имени II.1 . Черпышевскою применялись следующие результаты диссертационной рабош Хвалина Александра Львовича «Анализ и синтез интегральных магнитоуправляемых радиотехнических устройств на ферриювых резонаторах», представленной на соискание ученой степени доктора технических наук по специальностям 05.12.04 (Радио(ехнпка. в том числе системы и устройства телевидения):

1. Имеющий научную новизну метод анализа распределения нлмл1 ниченпосги в полосовых доменных структурах для ненасыщенных состояний в широком диапазоне толщин ЖИГ пленок; обобщённая модель полосовой структуры, позволяющая, на основе понятия магнитною диполя, определю ь эффективную намагниченность плёночных ЖИГ резонаторов в ненасыщенных состояниях.

2 Разработанные серийнопригодпые монолитные и квашмонолптные конструкции интегральных магнитоуправляемых устройств на ферриювых резонашрах для применения в магнитной геологоразведке, дефекшскопии и обнаружении ферросодержащих тел, для обнаружения олекфопроводящнх объектов, создания датчиков магнитных полей, в том числе при навигации по мат ни тому полю Земли, для использования в датчиках механических смещений, узлового положения и пр.

Результант диссертационной работы использовались при выполнении ПИР «Исследование сложных систем и структур, включая низкоразмерные, для решения задач радиоэлектроники, климаюлогии и медицины» (шифр «Алгоритм», № ГР 01201253719).

3. Но результатам исследований Хвалпным АЛ. получено 4 патент РФ (в соавюрст ве):

3.1. Хвалин А.Л., Сотов Л.С. Полосовой ферриговып фильтр сверхвысоких часто.. Заявка: 20091 17566/09 / 1Ш 2 393 594 С1 МПК П01Р 1/20 (2006.01) Заявл. 12.05 2009 Опубл. 27.06 2010 Вюл. № 18.

3.2. Хвалин А.Л. Фильтр СВЧ с возможностью юстировки феррнтовот ре ¡она i opa: Заявка: 2009120967'09/ заявл. RU 2 396 644 С1 MIIK ПОП» 1'2!7 (2006.01) Заявл. 02.06.2009 Опубл.: 10.08.2010 Бюл. № 22.

3.3. Согов Л.С:, Харнн В.П.. Хвалин AJI. Генератор импульсов случайной длительности: Заявка: №2009104553/08/ RU 2408059 С2 МПК G06F7/58 (2006.01) Н03КЗ/84 (2006.01) Заявл. 20.08.2010 Опубл. 27.12.10. Бюл. № 36.

3.4. Союв Л.С.. Хвалин AJI. Усфойсгво обнаружения электропроводящих обьскюв на 6a¡e датчиков магнитною поля с маститым выходом' Заявка 2011120385/28/ RU 2472182 С1 МПК G01V3 ¡1 (2006.01) Заявл. 20.05.2011 Онуол 10.01.2013. Бюл. № 1.

4. В федеральную службу по интеллектуальной собственное!и. naieiiiaM и товарным знакам (Pocnaieni) поданы две заявки:

4 1. Хвалин A.JI. Векторный магнитометр на основе дисковою ЖИГ puioiiaiopa и способ определения вектора магнитного поля. Рсг.№ 2013112120 oí

4.2. Хвалин А.Л. Трсхкомпоиептныи магшпомеф на сферическом ЖИГ реюнаюре и способ определения полного ,вектора матитного поля. Рег.№ 2013115464 от 08.04.2013.

5. Инновационное значение ретулыатов диссертации:

5.1 Созданы эффективные, апробированные на практике модели мат ни ту правляемых усфойсп; в шпетралыюм исполнении, коюрые липуч пснольшвагься при рафаботке да!ЧИКОв магнпшою поля, механических смешений, углового положения и мобильных систем на их основе. Разработанные программы расчёта в 1,5- 2,0 раза сокращаю! затраты на проведение опытно-конструкторских работ и экспериментальных исследовании ма! ппнеуправляемых усфойств.

5 1 Теоретические и экспериментальные исследования преобразователей индукции магнипюго поля на ЖИГ резонаторах в ненасыщенных состояниях позволяют упростить (или исключить) традиционно используемую магнитную систему, улучшить масс- габаритные и эксплуатационные характеристики интегральных магнитоуправляемых устройств.

.Чекан физическою факультета.

профессор, доктор ' В.М. Аникин

1(> 03.2013.

Научный руководитель ПИР «Алгоритм): профессор, доктор

Зам. директора НИИМФ С ГУ. с н.е.

С.В. Овчинников

/

внедрения результатов дОк юрской диссертационно!! рабош Хвалина Л юксандра Львовича «Анализ и синтез интегральных Mai ни неуправляемых радиотехнических усiройсiв на ферритовых резонаторах»

Результаты научных исследований по моделированию ферритовых резона юров. '>лекгрнчески\ схем па полевых и биполярных транзисторах, соаавпкшие материал докюрской диссертации Хвалина АЛ , использованы при выполнении дипломных и курсовых работ студенюв, а также при сос1авленип следующих учебно- методических пособий и публикаций:

1. Хвалин АЛ., Сотов U.C. Моделирование нелинейных аналоговых физических систем Учеб.- метод, пособие для студентов, обучающихся но фпшческим специальное! ям. - Саратов: Изд- во Сарашпско! о университета, 2UU') 1. 28 с. ISBN 978-5-292-03917-4

2. Малярчук В.А., Сотов J1.C , Хвалин A.JI. Имитационные модели физических систем с дискретным временем Учеб.- меюд пособие для слуденгов, обучающихся по физическим специальностям. - Сараюв Изд- во Сардiокского университета, 2009 г. 56 с. ISBN 978-5-292-03916-7

3 Ку тиков V1.1I.. Овчинников C.B., Романченко Л.А.. Хвалин А.Л. Руководство к лабораторным работам по курсу «Ге icpovai нитная микрозлекфоника» Учеб.- меюд. пособие для студентов, обучающихся по физическим специальностям. Изд-во Саршовского у1шверсшета.2009.72 с. ISBN 978-5-292-03922-8

4. Кудрявцева С.П., Куликов М.П., Овчинников C.B., Хвалин АЛ. и др. инновационные технологии, программное обеспечение и разрабожи в под| отовкс конкурентоспособного специалиста-физика в СГУ Сборник научных 1 рудов «Инновационные методы и технологии в условиях новой обраюва1ельной парадигмы» Саратов, изд. СГУ, 2008, с.110-114 ISBN 978-5-292-03821-4

5 Хвалин А.Л., Самолданов ВН., Васильев A.B. Использование САПР \/И (9-2007 р, задачах Моделирования \кп нптоуправляемых уенликмеп для

Результаты докторской диссертации Хвалина А.Л. использованы при подготовке лекций по дисциплинам «Современные системы ароматизированного проектирования», «Формирование, обработка и средства передачи информации» для специальности 010400 «Физика».

Использование указанных результатов позволяет повысить качество и эффективность обучения студентов физических специальностей.

Декан физического факультета СГУ, <"""

Л ф.-м.ц., профессор Аникин В М