Моделирование нелинейных процессов во входных каскадах радиоприемных устройств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат физико-математических наук Иркутский, Олег Аркадиевич

• Иркутский, Олег Аркадиевич
• кандидат физико-математических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Иркутский, Олег Аркадиевич

Введение.

Глава 1. Нелинейные явления в транзисторных усилителях при различных электрических режимах работы транзисторов.

1.1. Аналитические и численные подходы к анализу нелинейных искажений.,.

1.2. Моделирование арсенид-галиевого полевого транзистора в нелинейном режиме.*.'.

1.3. Моделирование биполярного транзистора в нелинейном режиме.

1.4. Моделирование транзисторного усилительного каскада.56.

1.5. Коэффициент шума и частотные характеристики усилителя при различных электрических режимах работы транзистора.

1.6. Блокирование усилителя и явления перекрестных искажений, амплитудно-фазовой конверсии.

1.7. Анализ эффекта интермодуляции в усилителе.

Выводы.

Глава 2. Нелинейные явления в преобразователях частоты при различных режимах работы.

2.1. Моделирование полупроводникового диода.

2.2. Моделирование диодного смесителя.

2.3. Моделирование транзисторного смесителя.

2.4. Явления перекрестных искажений и амплитудно-фазовой конверсии в смесителе.

2.5. Анализ эффекта интермодуляции в смесителе.

Выводы.

Глава 3. Влияние на нелинейные искажения в усилительнопреобразовательных каскадах.

3.1. Ослабление нелинейных эффектов в усилительнопреобразовательных структурах.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Моделирование нелинейных процессов во входных каскадах радиоприемных устройств»

Диссертационная работа посвящена исследованию и развитию методов анализа и синтеза входных каскадов радиоприемных устройств (РПУ) диапазона сверхвысоких частот (СВЧ), построенных на основе полупроводниковых приборов. Описаны возможности применения данных методов для улучшения характеристик помехозащищенности входных модулей и отдельных каскадов малошумящих усилителей и смесителей. Разработаны и исследованы методики определения параметров моделей полупроводниковых транзисторов и диодов, алгоритмы выбора управляющих напряжений для получения оптимальных режимов работы входных каскадов РПУ с точки зрения электромагнитной совместимости (ЭМС).

Актуальность исследуемой проблемы

Отраженные в данной работе исследования непосредственно связаны с проблемами обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) и устойчивого функционирования радиоэлектронных средств (РЭС) в условиях действия помех. Усложнение электромагнитной обстановки (ЭМО), обусловленное постоянным ростом числа и плотности размещения источников радиоизлучения (РЭС различного функционального назначения, бытовых приборов, промышленных установок и т.п.), а также развитием средств радиоэлектронной борьбы, предопределяет актуальность и практическую значимость данных проблем. Возникающие в этой области исследования задачи довольно разнообразны, содержательны и имеют четкую практическую направленность - сведение к минимуму нежелательных последствий нелинейных эффектов. Интенсивная деятельность в этом направлении стимулируется постоянно возрастающими требованиями к показателям качества передачи, приема и обработки информации. Данные исследования представляют особый интерес для разработчиков РЭС мобильных систем радиосвязи как гражданского, так и военного назначения, 5 приемо-передающих комплексов, функционирующих в сложной помеховой обстановке.

Решение проблем ЭМС РЭС может быть осуществлено с одной стороны уменьшением побочных излучений передающих устройств, с другой - снижением восприимчивости к радиопомехам приемно-усилительных трактов. В последнем случае важную роль играет совершенствование входных цепей приемного устройства. В диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ) на входе приемников применяются малошумжцие усилители (МШУ) и смесители, выполненные в виде отдельных самостоятельных блоков, или объединенного модуля.

Постоянная тенденция к увеличению числа размещаемых радиосредств (радиолокационные станции, мобильные средства связи, системы радионавигации) на ограниченных площадях требует поиска конкретных путей увеличения динамического диапазона радиоприемного устройства (РПУ). С этой точки зрения технологические возможности при производстве полупроводниковых элементов практически исчерпаны, поэтому актуальным становится поиск оптимальных усилительно-преобразовательных структур и способов адаптивного управления приемными модулями, позволяющими реализовать возможность совместной работы РЭС в экстремальной ЭМО. Отметим, что разработанные к настоящему времени методы обеспечения устойчивой работы приемников в условиях действия помех не включают в себя оптимизацию режимов работы входных модулей приемных систем, обладающих низкой избирательностью и вносящих основной вклад в коэффициент шума РПУ. В настоящей работе предпринята попытка восполнить этот пробел на основе моделирования нелинейных процессов, возникающих при действии интенсивных помех на входные цепи РПУ. С этой целью в работе решается проблема синтеза моделей, определения параметров и характеристик полупроводниковых приборов, по которым может быть проведена их достоверная оценка с точки зрения ЭМС. Большое число вышедших до настоящего времени публикаций, в которых поднимаются вопро6 сы анализа, синтеза и моделирования твердотельных приборов, подтверждает незавершенность существующих исследований.

Благодаря прогрессу в развитии вычислительной техники появилась возможность рассчитывать достаточно сложные модели твердотельных устройств, поэтому в последнее время ставится задача не упрощения, а достижения высокой точности представления этих моделей. Кроме того, с развитием интегральной электроники СВЧ больше внимания уделяется расчету модулей и целых структур, а не отдельных каскадов устройств. В этой связи появилось множество схемотехнических программ, предназначенных для разработчиков сложных электронных систем. Совершенствование программных пакетов и расширение возможностей их применения для обеспечения ЭМС РЭС - еще одна важная задача, рассматриваемая в работе.

Таким образом, именно практическая потребность в решении перечисленных выше задач определяет актуальность темы диссертации.

Основными целями работы являются: развитие методов анализа влияния электрических режимов работы полупроводниковых элементов на нелинейные свойства усилительных и смесительных каскадов; оптимизация режимов работы отдельных каскадов и модулей входных трактов РПУ с целью улучшения их ЭМС характеристик.

Основные задачи диссертации, вытекающие непосредственно из ее целей: синтезировать модели полупроводниковых транзисторов и диодов, позволяющих анализировать нелинейные характеристики усилителей и преобразователей; выработать методики определения параметров моделей полупроводниковых приборов, оценить область их применения; адаптировать БРЮЕ-программы для решения задач по обеспечению

ЭМС; 7 исследовать влияние режимов работы каскадов МШУ и смесителя на значения коэффициентов, характеризующих нелинейные явления в РПУ; рассмотреть структуры усилительно-преобразовательных каскадов, позволяющих ослабить нежелательные нелинейные эффекты; найти оптимальные с точки' зрения ЭМС режимы работы МШУ, смесителя и входного модуля РПУ; выявить возможности улучшения характеристик ЭМС РПУ путем адаптивного управления режимами работы входного модуля.

Научная новизна

Анализ нелинейных процессов в каскадах базировался на использовании моделей полупроводниковых приборов, параметры которых определялись на основе предложенной универсальной методики.

Установлены простые приближенные соотношения между коэффициентами блокирования, перекрестных искажений и амплитудно-фазовой конверсии. Кроме того, найдены амплитудные и фазовые условия компенсации нелинейных эффектов в последовательных и параллельных структурах усилительно-преобразовательных каскадов.

Разработаны методики анализа нелинейного взаимодействия многочастотных сигналов в твердотельных СВЧ усилителях и смесителях при различных режимах работы активных элементов. На основании этих методик проведен анализ изменения коэффициентов, характеризующих различные нелинейные эффекты, при варьировании электрических режимов работы. В результате чего выявлены режимы, позволяющие увеличить значения верхних границ динамического диапазона по различным нелинейным эффектам входного модуля и отдельных каскадов РПУ.

Разработан алгоритм адаптивного переключения режимов работы РПУ. Сами режимы могут быть определены с помощью предложенной в диссертации методики, позволяющей находить оптимальные с точки зрения ЭМС области 8 напряжений, управляющих каскадами входного модуля РПУ. Кроме того, применив эту методику, в работе было проведено сравнение областей оптимальных управляющих напряжений для различных структур входного модуля РПУ, в том числе при разных температурных режимах.

Практическая ценность

Предложенные методики по определению параметров могут найти применение при формировании моделей полупроводниковых приборов, а методики анализа нелинейных эффектов - при расчете характеристик ЭМС входных модулей РПУ и отдельных каскадов радиоэлектронной аппаратуры.

Прикладные задачи, решенные на основе разработанных подходов, представляют самостоятельный научный и практический интерес с точки зрения совершенствования радиоэлектронных устройств и условий эксплуатации при использовании их в сложной ЭМО.

Полученные результаты используются в учебном и научно-исследовательском процессе кафедры электроники Воронежского государственного университета.

Состояние исследуемой проблемы

Непрерывное увеличение количества РЭС приводит к резко возрастающей загрузке радиодиапазона [1]. Несмотря на освоение новых диапазонов (например, диапазона крайне высоких частот), процесс использования уже освоенных радиоканалов еще более возрастает, что влечет за собой возрастание электромагнитных помех [2]. В результате чего относительная разница уровней сигналов на входе РПУ даже в обычных условиях может составить 90 - 100 дБ, а в условиях экстремальной ЭМО - 140 - 160 дБ и более [3]. В этой связи остро стоит проблема обеспечения ЭМС РЭС, решение которой может быть осуществлено только на основе системного подхода, когда влияющие друг на друга РЭС разрабатывались бы совместно [4]. Но этот подход не всегда может быть 9 реализован на практике, особенно если РЭС функционирует в условиях преднамеренных помех. Поэтому, как правило, стремятся рассматривать отдельные РЭС [5]. В области исследования РЭС, существует ряд работ, определяющих пути совершенствования ГТП РПУ [6-9]. Ввиду того, что наиболее восприимчивой к помехам частью РПУ являются входные цепи, значительное число публикаций посвящено их отдельному исследованию [10 - 13]. В СВЧ приемниках на входе используются МШУ, выполненные в виде функциональных блоков, имеющих свой набор характеристик [14 - 16], аналогичных характеристикам РПУ [17 - 19].

Появилось большое число публикаций [20 - 22], посвященные различным аспектам функционирования транзисторных СВЧ усилителей. Однако информация, касающаяся ЭМС характеристик транзисторных МШУ, практически отсутствует.

Анализу нелинейных характеристик СВЧ усилителей посвящено много работ [23 - 33], в которых исследовались одночастотные и многочастотные нелинейные характеристики [23 - 29], амплитудные интермодуляционные характеристики [29 - 33]. В качестве методов анализа нелинейных свойств в этих и подобных им публикациях использовались метод комплексных амплитуд [25], метод обобщенных рядов [26, 27], метод гармонического баланса [28, 29], метод функциональных рядов Вольтерра [32, 33].

В работах, касающихся исследований многокаскадных слабонелинейных систем, нелинейные характеристики каскадов авторы предпочитают аппроксимировать рядом третьей степени [2, 34], а для систем с существенной нелинейностью - кусочно-ломаными или специальными функциями [3, 6].

Обострение проблемы ЭМС РЭС приводит к необходимости постановки задачи оптимизации усилительно-преобразовательных каскадов [7, 8, 35 - 38] и, в частности, к выбору оптимальных по нелинейным критериям режимов работы активных элементов ГТП РПУ.

10

Основные интересующие практику вопросы, связанные с нелинейными искажениями (НИ) в РПУ, можно условно отнести к следующим направлениям:

- изучение природы НИ;

- создание методов проектирования трактов и отдельных каскадов с учетом критериев нелинейности;

- определение схемотехнических и системотехнических решений, обеспечивающих малые НИ.

Содержащиеся в разных публикациях материалы, отражающие состояние в каждом из названных вопросов, как правило, разрознены и зачастую не удовлетворяют требованиям разработчиков. Это объясняется рядом объективных причин. В частности, отсутствием удобных универсальных процедур анализа нелинейных радиоцепей приводит к необходимости использования разнообразных частных методов исследования НИ, что затрудняет их сопоставимость, возможность широкого распространения в практике, а применение их в ряде случаев не обеспечивает достаточной точности.

Необходимость ослабления нелинейных искажений в радиоэлектронной аппаратуре требует развития практических методов линеаризации отдельных каскадов и всего устройства в целом. Кратко рассмотрим некоторые из них.

Использование малошумящих устройств с широким створом характеристики передачи "вход-выход" [39, 40] дало возможность существенно линеаризовать главный тракт приема (ТТЛ) РПУ. Например, применение мощных СВЧ-транзисторов позволило значительно расширить динамический диапазон (ДД) ГТП в диапазоне декаметровых волн. Однако применение таких приборов приводит к значительному снижению КПД устройства, повышению его себестоимости.

Применение линейной отрицательной обратной связи (ЛООС) в целом повышает линейность тракта. Однако одновременно с этим цепь ЛООС порождает взаимодействие нелинейных продуктов различных порядков и полезного сигнала, что может быть причиной целого ряда нежелательных явлений. Ис

11 пользование традиционных видов ЛООС [34] (параллельной по напряжению и последовательной по току) должно обязательно учитывать влияние глубины ЛООС как на НИ, так и на шумы каскадов, поскольку, например, резистивные виды связи приводят к значительной потери мощности сигнала, а также к заметному увеличению уровня шумов. Некоторые специальные виды ЛООС ("бесшумная" ЛООС или ЛООС "без потерь") предназначены для расширения ДД без заметного увеличения уровня шумов. Для этого применяется цепь ЛООС, содержащая реактивные элементы, например, высокочастотные трансформаторы [41], что может привести к снижению устойчивости устройства.

Применение ЛООС по входному сигналу в преобразователе частоты приводит к тому, что увеличение порога блокирования сопровождается примерно пропорциональным уменьшением коэффициента преобразования, что не всегда допустимо [3].

Компенсация нелинейных эффектов с использованием нелинейных свойств источника сигнала и нагрузки существенно зависит от разброса параметров элементов и дестабилизирующих факторов, вследствие чего этот способ имеет низкую воспроизводимость [3]. Реализация нелинейной отрицательной обратной связи требует высокой стабильности характеристик элементов тракта.

Эффективность балансных компенсаторов существенно зависит от идентичности характеристик полупроводниковых компонент. Одно из перспективных направлений реализации компенсационных методов - формирование многих полупроводниковых компонент на одном кристалле.

Современная радиоэлектронная аппаратура характеризуется отчетливой тенденцией к усложнению. Многокаскадное устройство - это сложная структура, содержащая большое число активных и пассивных элементов, параллельные каналы, цепи обратной связи и компенсации. Такое устройство можно рассматривать как систему, состоящую из отдельных звеньев [42]. А для такой системы можно использовать принцип инвариантности [12].

12

Под инвариантностью понимают свойство системы противостоять возникновению нелинейной помехи. Из принципа инвариантности следуют две группы общих методов борьбы с НИ. Первая группа методов сводится к исключению появления помех на выходе каждого звена системы; к ней относятся традиционные способы повышения линейности каскадов, рассмотренные выше. Вторая группа методов основывается на исключении нелинейных мешающих сигналов на выходе системы как целого, хотя на выходе ее отдельных звеньев могут присутствовать продукты нелинейности. Эти методы основаны на улучшении структурных свойств устройства [43, 44], что обеспечивается оптимизацией способов соединения каскадов. Оптимизация структурной схемы приводит к улучшению качества функционирования системы в целом за счет некоторого ухудшения параметров отдельных звеньев. Это так называемый системный подход.

С точки зрения системного подхода все решения можно разбить на две основные группы.

К первой группе относятся решения, основанные на способе создания параллельных каналов. Идея такого подхода заключается в следующем: каковы бы ни были НИ основного канала, всегда можно создать параллельный канал из усилителя (аттенюатора) и фазовращателя (линии задержки), через который пройдет только тот продукт, который необходимо подавить. На выходе устройства сигналы каналов суммируются. Компенсируемые составляющие НИ на выходах параллельных каналов должны иметь противоположные фазы и равные амплитуды (фазовое и амплитудное условия компенсации, соответственно). На этом способе основано множество предложений, например, компенсатор интермодуляционных помех, возникших в смесителе [45]. Но можно указать и недостатки подобных решений, а именно:

- ухудшение отношения полезный сигнал-шум за счет введения дополнительного канала;

- сильное, не всегда оправданное усложнение схемы.

13

Ко второй группе относятся решения, основанные на получении противофазных продуктов в одном канале. Этот подход основан на использовании нелинейных и инвертирующих свойств каскадов. К недостаткам данного метода можно отнести:

- выполнение фазового условия компенсации только для НИ определенного порядка;

- для подавления НИ нечетного порядка существенную роль играют повторные взаимодействия продуктов нелинейности.

В качестве примера данной группы решений можно привести устройство [46], содержащее два идентичных инвертирующих усилителя и аттенюатор между ними; когда коэффициент ослабления аттенюатора равен коэффициенту усиления усилителя, происходит подавление НИ четных порядков. Но у подобных двухкаскадных устройств имеется недостаток - малый коэффициент передачи устройства при использовании аттенюатора. Поэтому, в одноканальных структурах рекомендовано использование трех и более каскадов. В работе [35] представлено трехкаскадное устройство, которое применяется в ГТП РПУ. Оно состоит из двух усилительных каскадов и преобразователя частоты; причем удалось найти режим работы каскадов, обеспечивающий уменьшение блокирования и интермодуляционных искажений.

Для одновременного ослабления НИ различных порядков практикуется применение комбинации решений, относящихся к описанным выше основным группам. Сложные, но довольно эффективные, структурные схемы приведены в [47, 48]. В работе [49] рассматриваются схемы построения п-каскадных усилителей с подавлением на выходе интермодуляционных помех второго и третьего порядков. Идея заключается в том, что образующиеся в каждом из каскадов и усиленные последующими каскадами продукты интермодуляции используются для компенсации друг друга в выходном каскаде; при этом существенную роль играет повторное взаимодействие продуктов интермодуляции с составляющими исходных частот.

14

Особую группу представляют решения, основанные на применении адаптивных устройств. Идея такого подхода заключается в следующем:

- выделить НИ;

- оценить уровень НИ: удовлетворяет ли он требуемому качеству работы устройства? Если нет, то изменить параметры устройства.

Например, в [50] для подавления нелинейных искажений сигнала помехами соседних каналов предложено снабдить первый преобразователь частоты приемника цепью АРУ с управлением от отдельного амплитудного детектора источником тока преобразователя частоты. В [51] предлагается защищать вход РПУ аттенюатором с адаптивной регулировкой. А в [52] для понижения уровня интермодуляционных помех предложено адаптивно смещать захватывающую несколько каналов АЧХ ГТП ассиметрично с принимаемым сигналом так, что один из взаимодействующих сигналов почти полностью подавляется, а второй ограничивается у частоты среза трапециевидной АЧХ ГТП. С целью уменьшения уровня остатков узкополосных помех, лежащих в полосе полезного сигнала, на выходе устройства при наличии мощных внеполосных по отношению к полосе полезного сигнала помех предложено устройство [53], содержащее усилитель, генератор поиска и N самонастраивающихся фильтров.

Предложено множество адаптивных устройств, построенных на основе использования принципов и методов статистической радиофизики [54 - 60]. Возможно использование адаптивных предыскажений для повышения линейности многоканальных широкополосных усилителей [61].

С каждым годом вычислительные методы приобретают все большее значение. Технологический прогресс сделал возможным проектирование больших функциональных блоков, содержащих в одной схеме тысячи взаимосвязанных элементов. Кроме прогресса в развитии ЭВМ на все аспекты машинного анализа цепей и проектирования сильное воздействие оказали четыре главных новшества в численных методах: операции с разреженными матрицами, линейные многошаговые методы решения систем алгебраических и дифференциальных

15 уравнений, метод присоединенной схемы при вычислении чувствительности и использование методов нелинейного программирования в задачах оптимизации. За последние десять лет стали доступными некоторые программы машинного анализа цепей, использующие одно или несколько из перечисленных новшеств.

Именно прогрессивное развитие численных методов анализа электронных схем различной степени сложности (см. [62 - 70]) способствовало созданию большого количества схемотехнических программных продуктов [71 - 77].

Таким образом, проведенный анализ теоретических и экспериментальных работ, а также некоторых технических решений позволил заключить следующее:

1. Для решения задач, касающихся ЭМС РЭС, самостоятельный интерес представляет исследование характеристик усилительных и преобразовательных каскадов РПУ диапазона СВЧ.

2. При расчете нелинейных характеристик каскада необходимо использовать такие его модели и такие методы анализа, которые позволили бы рассмотреть с единых позиций наиболее полным образом влияние помех на качество работы этого каскада.

3. При проектировании входных модулей РПУ необходимо учитывать возможность его работы в нелинейном режиме и предусматривать снижение нежелательных эффектов.

4. Исходя из того, что расширение динамического диапазона входных каскадов РПУ за счет совершенствования используемого полупроводникового материала и промышленных технологий достигает насыщения, следует направить усилия на отыскание оптимальных структур ГТП РПУ, а также путей управления характеристиками входного тракта в зависимости от ЭМО.

5. Из имеющегося многообразия схемотехнических программных продуктов необходимо выбрать пакеты программ, позволяющие моделировать электронные схемы различной степени сложности, и адаптировать их для решения многообразных задач по обеспечению ЭМС РЭС.

16

Краткое содержание работы.

В работе проводился анализ нелинейных явлений во входном модуле РПУ, представляющего собой последовательное соединение каскадов усиления и преобразования частоты, при различных режимах работы активных элементов. Нелинейные процессы, цротекающие в каждом каскаде модуля, имеют свои особенности. Поэтому первые две главы настоящей, диссертации посвящены анализу этих эффектов в отдельных каскадах входного тракта РПУ.

В первой главе рассматривались нелинейные явления в малошумящих усилителях при различных электрических режимах работы. Наиболее распространенным активным элементом в МШУ является транзистор, поэтому мы ограничились анализом транзисторных МШУ.

Для анализа эффектов блокирования и амплитудных перекрестных искажений при интенсивных квазимонохроматических воздействиях в работе использовался подход, при котором реальная передаточная характеристика устройства аппроксимировалась кусочно-линейной зависимостью. При произвольных интенсивных воздействиях для расчета нелинейных искажений определялись высшие производные вольт-амперной характеристики нелинейного элемента, а коэффициенты ряда Фурье для производных аппроксимировались кусочно-линейными функциями. Для качественного анализа нелинейных явлений или приближенного нахождения связи между коэффициентами, характеризующими различные нелинейные эффекты, учитывался только резистивный характер нелинейности цепей и применялся метод полиномиальных рядов.

Для анализа нелинейных свойств входного тракта с несущественной нелинейностью, как правило, предпочтительными являются пакеты программ использующих метод рядов Вольтерра. Но, на наш взгляд, наилучшим способом решения проблемы анализа нелинейных схем является подход, основанный на дискретизации моделей элементов нелинейных динамических схем. Это один из универсальных подходов, позволяющих рассчитывать с заданной точностью нелинейно-параметрические цепи любой степени сложности. Именно он поло

17 жен в основу большинства современных программ моделирования электронных схем. Поэтому, в настоящей работе проведено адаптирование пакета программ DesignLab для исследования нелинейных явлений во входных транзисторных усилителях с целью решения задач, касающихся ЭМС. Для нахождения спектральных составляющих полезного и мешающего сигналов на выходе устройства, необходимых для расчета нелинейных эффектов, применялся графический постпроцессор, с помощью которого определялась область анализа на временной оси, и проводилось Фурье-преобразование.

В настоящей работе акцентировалось внимание на анализе характеристик нелинейных процессов, обусловленных влиянием мешающих сигналов - характеристик ЭМС. Для определения этих характеристик для каждого каскада применялась процедура моделирования, которая заключалась в следующем:

- задание модели каскада в виде эквивалентной схемы с сосредоточенными параметрами;

- описание модели (элементы эквивалентной схемы описывались нелинейными функциями);

- определение параметров элементов эквивалентной схемы модели на основе справочных и экспериментальных данных;

- расчет характеристик модели.

Основная цель осуществляемого в диссертационной работе моделирования - рассмотреть возможности улучшения ЭМС характеристик РПУ:

- за счет выбора оптимальных усилительно-преобразовательных структур;

- посредством адаптивного управления режимами работы входного модуля РПУ.

Применение и точность методики определения параметров модели были проиллюстрированы на примере ОаАБ полевого транзистора №33200, используемого в малошумящих усилителях. Для этого транзистора была использована модель Рэйтона. Искомые параметры определялись при поиске градиентным методом минимума целевой функции, представляющей собой нормированную

18 сумму квадратов отклонений расчетных значений заданной характеристики от экспериментальных или справочных. На основе семейства выходных характеристик определялись значения параметров в описании статических режимов работы транзисторов. Для каждого режима по постоянному току схема замещения нелинейного прибора линеаризовалась, и находились параметры в описании динамического режима работы транзистора на основе Б-параметров, измеренных в линейном режиме. Б-параметры многополюсника рассчитывались на основе метода узловых потенциалов. В работе доказано, что если тестовый генератор входных сигналов представить последовательно соединенными через выходное сопротивление двумя нормированными на 1 В источниками напряжений, то Б-параметры будут численно равны соответствующим узловым напряжениям. Такое специальное представление генератора имеет важную самостоятельную ценность. В этом случае разработчики СВЧ систем могут использовать обычные схемотехнические программы, рассчитывающие напряжения, для получения Б-параметров многополюсников.

Хотя для МШУ СВЧ диапазона вследствие малого коэффициента шума перспективными являются МЕБРЕТ и НЕМТ, в длинноволновой части СВЧ диапазона на практике достаточно часто применяются биполярные транзисторы. Поэтому, в диссертационной работе рассматривались нелинейные эффекты и в устройствах на биполярных транзисторах.

Для анализа нелинейных процессов в усилителях на биполярных транзисторах использовалась расширенная модель Гуммеля-Пуна, которая позволяет учесть эффекты, возникающие при больших смещениях на переходах.

На основе предложенной методики были синтезированы также модели отечественных транзисторов - полевого ЭП325А, биполярного 2Т3124.

Для анализа характеристик транзисторного усилителя СВЧ требовалось знание значений параметров моделей согласующих цепей усилительного каскада. Эти значения определялись с помощью программы-оптимизатора, крите

19 риями для которой являлись центральная частота, полоса частот, и максимальный коэффициент усиления усилителя.

Адаптация режимов работы транзистора к заданной ЭМО потребовало проверки влияния, этих режимов на коэффициент усиления, коэффициент шума и вид частотных характеристик МШУ в отсутствии помех. Расчет коэффициентов усиления и шума усилительного каскада при различных электрических режимах работы транзистора в этом случае проводился с использованием линеаризованной для каждого исследуемого режима схемы транзистора. Анализ показал, что повышение напряжения на стоке, приводит к незначительному повышению коэффициента усиления (0,5дБ), при этом коэффициент шума практически не изменяется. При изменении напряжения на затворе от номинального в сторону порогового напряжения (на 0,2 В) наблюдается повышение коэффициента шума на незначительную величину (0,5дБ), при уменьшении коэффициент усиления на 2дБ. При фиксированном напряжении на стоке, с приближением напряжения на затворе к пороговому значению коэффициент передачи уменьшался, но формы амплитудно-частотных, фазо-частотных характеристик (АЧХ, ФЧХ), а также ширина рабочей полосы пропускания усилителя изменялась незначительно. При изменении напряжения на стоке ширина полосы пропускания усилителя также не претерпевала значительных изменений, даже при сдвиге рабочей точки на крутой участок выходной характеристики транзистора. Это дало основание в дальнейших исследованиях изменять в выбранном диапазоне значений электрические режимы работы транзистора, и при этом быть уверенными, что основные характеристики изменятся незначительно.

В работе найдены режимы, позволяющие снизить различные нелинейные эффекты, обусловленные наличием помех. Это говорит о том, что выбранный наилучший режим МШУ по коэффициентам усиления и шума в отсутствии помехи (номинальный режим) не является оптимальным в ее присутствии.

20

Одними из важных характеристик ЭМС являются характеристики блокирования и перекрестных искажений. Установленная связь между явлениями блокирования и перекрестных искажений позволяет для исследования этих явлений на вход устройства подключать два квазимонохроматических сигнала: полезный сигнал малого уровня и мешающий сигнал большого уровня на разных частотах. После включения мешающего сигнала наблюдать изменение модуля составляющей выходного напряжения на частоте полезного сигнала для анализа явлений блокирования и амплитудных перекрестных искажений, аргумента - для анализа амплитудно-фазовой конверсии.

Было обнаружено, что для увеличения динамического диапазона по блокированию требуется увеличивать напряжение на стоке в допустимом диапазоне изменения его значений; с изменением напряжения смещения на затворе в сторону порогового значения расширяется динамический диапазон по блокированию при уменьшении коэффициента усиления.

Увеличение напряжения на стоке ведет к незначительному снижению амплитудно-фазовой конверсии (АФК). Уменьшение АФК вызывает также изменение напряжения на затворе полевого транзистора в сторону порогового значения.

Изменение напряжения на коллекторе биполярного транзистора практически не влияет на динамический диапазон по блокированию усилительного каскада. Однако верхнюю границу динамического диапазона можно расширять, изменяя напряжение на базе. Этот факт имеет важное практическое значение -при адаптивном управлении достаточно регулировать только напряжение на базе; кроме того, ЭМС характеристики усилителя практически не будут изменяться при колебаниях напряжения на коллекторе.

Известно, что наибольшую опасность для радиоприема представляют интермодуляционные помехи. Согласно требованиям ГОСТ эффект интермодуляции оценивается коэффициентом интермодуляции третьего порядка от двух мешающих сигналов равного уровня. Исследование влияния электрических ре

21 жимов работы полупроводникового прибора на величину коэффициента интермодуляции не вызывает затруднений. Если в качестве параметра нелинейности использовать так называемый "intercept point" (ЕР), принятый во многих странах, то с его помощью не удается сравнить режимы транзистора по интермодуляции.

Поэтому, для возможности сравнения электрических режимов в работе вводится векторная величина интермодуляционного параметра; координаты вектора рассчитывались для заданного уровня интермодуляции по предложенным формулам.

Во второй главе диссертационной работы рассматривались нелинейные явления в смесителях при различных режимах работы. Смеситель завершает широкополосный тракт, и уровни помех на его входе достигают наибольшей величины. Поэтому, в ряде случаев, смеситель определяет нелинейные характеристики приемника. В настоящей работе рассматривались транзисторные и диодные смесители. SPICE-параметры моделируемого диода были найдены на основе экспериментальных и справочных вольт-амперных и иммитансных характеристик с помощью метода оптимизации наименьших квадратов.

Был также предложен другой способ определения значений параметров модели диода - по нескольким экспериментальным значениям постоянного тока через диод и емкости диода при соответствующих напряжениях смещения диода на основе решения численными методами систем неявных нелинейных уравнений, непосредственно описывающих модель диода.

Для анализа нелинейных явлений в однотактном диодном смесителе при различных уровнях сигнала гетеродина и напряжениях смещения использовалась эквивалентная схема, учитывающая резистивную нелинейность диода. Анализ характеристик ЭМС проводился на основе выражений, полученных при кусочно-линейных аппроксимациях вольт-амперной характеристики диода и ее производных. Также применялись машинные методы расчета, входными данными которых являлись ранее определенные SPICE-параметры.

22

Нелинейные свойства транзисторного смесителя зависят только от нелинейности характеристик транзистора, поэтому было достаточно анализировать модель транзистора, нагруженного на активное сопротивление приблизительно равное выходному сопротивлению транзистора. Для анализа нелинейных явлений в отдельном смесителе на один из выводов исследуемой модели непосредственно подавались квазимонохроматические сигналы, играющие роль полезного сигнала и помех, на другой из выводов - сигнал гетеродина.

Рассматривались эффекты амплитудных перекрестных искажений и интермодуляции 3-го порядка в диодном смесителе, представляющих особый практический интерес. Было установлено, что амплитудные перекрестные искажения уменьшались при увеличении постоянного тока через диод. Существует минимум индекса амплитудной перекрестной модуляции, который сдвигался в сторону малых значений тока через диод при увеличении уровня сигнала гетеродина. При увеличении тока от значения, обеспечивающего минимум индекса амплитудной перекрестной модуляции, перекрестные искажения изменялись незначительно. Найден интервал постоянных токов, протекающих через смесительный диод, при которых ослабляется эффект АФК при фиксированном уровне напряжения гетеродина. Показано, что явление АФК уменьшается также при увеличении уровня сигнала гетеродина.

Кроме того, показано, что интермодуляционные искажения уменьшаются с ростом уровня гетеродина. Также установлено, что коэффициент интермодуляции падает при стремлении тока через диод к определенному значению. Был сделан вывод, что для исследуемого диода при токе 0,62мА перекрестные и интермодуляционные искажения близки к минимальным.

Был описан проведенный эксперимент по определению изменения коэффициента интермодуляции 3-го порядка относительно номинального режима; результаты расчета и эксперимента хорошо согласуются.

В третьей главе диссертационной работы рассматривались возможности ослабления нелинейных искажений в усилительно-преобразовательных каска

23 дах РПУ. Проанализированы последовательные и параллельные структуры, не содержащие дополнительного канала.

Показано, что последовательные структуры имеют резерв снижения нелинейных искажений, заключающийся в использовании инвертирующих свойств каскадов. В двухкаскадных последовательных структурах типа (ИК-НК, НК-НК, КП-ИК, КП-КП, где НК - неинвертирующий каскад, ИК - инвертирующий каскад, КП - каскад-повторитель) возможно ослабление нелинейных искажений третьего порядка, если присутствует механизм повторных нелинейных взаимодействий. Для полной компенсации необходимо выполнение еще и амплитудных условий, при получении которых достаточно ограничиться кубичной нелинейностью передаточной характеристики нелинейного каскада. Для упрощения формул каскады полагались идентичными.

Экспериментально в структуре идентичных каскадов НК-НК удалось уменьшить коэффициент интермодуляции более чем на ЗОдБ.

В параллельной структуре подавление нежелательных нелинейных продуктов может быть осуществлено в сумматоре. Получены амплитудные и фазовые условия компенсации НИ 3-го порядка и в этом случае.

Исходя из полученных соотношений был сделан вывод, что ФЧХ линейного элемента, входящая в фазовые условия как для последовательных (без учета механизма повторных нелинейных взаимодействий), так и для параллельных структур должна быть такой, чтобы фаза интермодуляционного продукта 3-го порядка отличалась на л радиан от фаз помех, образующих интермодуляционные искажения.

Предложена методика нахождения областей напряжений, управляющих каскадами при заданных значениях параметров ЭМС входного модуля. На ее основе определялись режимы каскадов по постоянному току, при которых обеспечивались заданные значения требуемых параметров. Найденные с помощью процедуры моделирования значения уровней составляющих выходного сигнала при различных управляющих напряжениях использовались для по

24 строения поверхностей коэффициентов передачи и анализируемых нелинейных эффектов с применением двумерной кубической сплайн-интерполяции. При совмещении проекций требуемых значений коэффициентов на плоскость управляющих напряжений .получались области оптимальных с точки зрения ЭМС режимов.

В качестве примера был рассмотрен транзисторный входной модуль, представляющий собой последовательное соединение усилительного и смесительного каскадов, выполненных по схеме с общим истоком (ОИ). Получены для этой структуры области оптимальных управляющих напряжений при заданных ограничениях на коэффициенты передачи и интермодуляции 3-го порядка.

Сравнивались рассчитанные области оптимальных режимов различных структур (у первой структуры смеситель - по схеме ОИ, у второй - по схеме с общим затвором). Был сделан вывод, что первая структура предпочтительнее для практического использования, поскольку области оптимального управления получились для нее шире, даже при более жестких требованиях к коэффициенту интермодуляции. Полосовая протяженность оптимальных областей управляющих напряжений для структуры ОИ-ОИ по оси управляющего смесителем напряжения свидетельствует о том, что при прочих равных условиях требования к входному усилительному каскаду по нелинейности выше, чем к смесителю. Рассмотренный пример показал, что с помощью предложенной в работе методики можно определять не только оптимальные режимы структур, но и сравнивать сами структуры.

Проведенные теоретические и экспериментальные исследования с целью нахождения оптимальных режимов работы полупроводниковых СВЧ приборов в условиях действия интенсивных помех, позволили предположить возможность построения адаптивного входного модуля РПУ, у которого выбор режима может осуществляться в зависимости от ЭМО. Кроме структурной схемы адаптивного радиоприемного устройства был предложен один из вариантов алго

25 ритма, реализующего управление данной структурой на основе переключения режимов работы активных элементов модуля в соответствии с ЭМО.

Проведено также сравнение характеристик ЭМС входного модуля при различных температурных режимах. Были определены области оптимальных с точки зрения ЭМС управляющих напряжений, не претерпевающие при варьировании температуры значительных изменений для рассмотренного модуля. В этой связи предложенный алгоритм адаптации не требует внесения температурных поправок.

В заключении приведены основные выводы и результаты.

Основными положениями, выносимыми на защиту диссертации, являются:

- методика определения параметров нелинейных моделей полупроводниковых приборов: биполярных и полевых транзисторов, диодов с р-п-переходом;

- результаты анализа нелинейных явлений при изменении режимов работы входных каскадов РПУ;

- использование инвертирующих свойств каскадов последовательных и параллельных усилительно-преобразовательных структур для ослабления нежелательных нелинейных явлений;

- методика определения оптимальных с точки зрения ЭМС режимов работы входных каскадов и модулей РПУ;

- алгоритм адаптивного управления входными модулями РПУ с целью улучшения характеристик ЭМС.

Апробация работы

Основные материалы по всем разделам диссертационной работы докладывались на следующих конференциях и совещаниях: международном симпозиуме по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии (г. Санкт - Петербург, 1997); международной научно-технической конференции

26

Радиолокация, навигация и связь" (г. Воронеж, 1998, 1999); всероссийской научно-технической конференции с международным участием "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники" (г. Таганрог, 1997, 1998); всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов "Новые информационные технологии в научных исследованиях радиоэлектроники" (г. Рязань, 1997); межвузовской научно-технической конференции (г. Воронеж, 1997, 1998); научной сессии Воронежского государственного университета (г. Воронеж, 1997-1999).

Публикации

Основные результаты диссертации опубликованы в 11 печатных работах [115-125].

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения, изложенных на 92 страницах машинописного текста, 3 таблиц и 36 иллюстраций на 40 страницах и списка литературы из 125 наименований на 13 страницах. Объем диссертации составляет 147 страниц.

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Иркутский, Олег Аркадиевич

Выводы

1. Рассмотрены последовательные и параллельные структуры, работающие в режиме малого сигнала. Предложены пути оптимизации этих структур за счет применения обычно неиспользуемых на практике резервов, заложенных в данных структурах, для ослабления нежелательных нелинейных явлений.

2. Рассмотрены пути анализа и выбора структурных схем каскадов входного тракта приема. Предложена методика определения оптимальных с точки зрения ЭМС РЭС режимов работы входного модуля РПУ.

3. Рассмотрены возможности построения адаптивного входного модуля РПУ. Предложен пример структуры адаптивного входного модуля приемника и алгоритма адаптивного управления этой структурой с целью уменьшения нежелательных нелинейных явлений. Показано, что рассмотренный алгоритм адаптации предложенной структуры не требует внесения температурных поправок.

134

Заключение

1. Разработана методика определения параметров математических моделей твердотельных устройств на основе справочных и экспериментальных характеристик.

2. Синтезированы модели полупроводниковых приборов (ОаАБ полевого транзистора, биполярного транзистора, диода с барьером Шотки), позволяющие с достаточной степенью точности проводить моделирование и анализ нелинейных эффектов в усилительных и смесительных каскадах.

3. Расширена область применения современных схемотехнических БРГСЕ-программ на анализ характеристик ЭМС. Предложены подходы к анализу характеристик блокирования, перекрестных искажений, амплитудно-фазовой конверсии и интермодуляции 3-го порядка во входных каскадах РПУ.

4. Проанализированы нелинейные характеристики усилительных и смесительных каскадов при изменении режимов работы активных полупроводниковых элементов. Даны рекомендации по изменению режимов полупроводниковых приборов для улучшения ЭМС характеристик входных каскадов.

5. Найдены амплитудные и фазовые условия компенсации нелинейных эффектов в последовательных и параллельных структурах усилительно-преобразовательных каскадов.

6. Разработана методика определения оптимальных с точки зрения ЭМС областей напряжений, управляющих каскадами входного модуля РПУ.

7. Предложен алгоритм адаптивного переключения режимов работы входного модуля, улучшающий характеристики ЭМС РПУ, не требующий внесения температурных поправок.

135

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Иркутский, Олег Аркадиевич, 1999 год

1. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Сост. Д.Р.Ж. Уайт. Вып.1. Общие вопросы ЭМС. Межсистемные помехи/ Сокращ. пер. с англ. Под ред. А.И.Сапгира. М.: Сов. радио, 1977. - 352с.

2. Князев А.Д. Элементы теории и практики обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. М.: Радио и связь, 1984. -336с.

3. Богданович Б.М. Радиоприемные устройства с большим динамическим диапазоном. М.: Радио и связь, 1984. - 176с.

4. Челышев В.Д. Приемные радиоцентры: Основы теории и расчета высокочастотных трактов. М.: Связь, 1975. - 264с.

5. Защита от радиопомех/ Под ред. Максимова M.B. М.: Сов. радио, 1976. -496с.

6. Грибов Э.Б. Нелинейные явления в приемопередающем тракте аппаратуры связи на транзисторах. М.: Связь, 1971. - 264с.

7. Палшков В.В. Оптимальные высокочастотные тракты радиоприемников. М.: Радио и связь, 1981. - 144с.

8. Голубев В.Н. Оптимизация главного тракта приема радиоприемного устройства. М.: Радио и связь, 1982. - 144с.

9. Малевич И.Ю. Метод оптимизации параметров предусилителей высокочастотных трактов с контролируемыми характеристиками динамического диапазона// Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1998. - т.41, №10 - С.77-80.

10. Бокк О.Ф. Предельные возможности линеаризации усилителей радиочастоты// Радиотехника. 1976. - т.31, № 6. - С. 67 - 72.

11. Бокк О. Ф., Грибов Э.Б., Чернолихова В.П. Динамический диапазон транзисторных каскадов радиоприемных устройств// Радиотехника. 1974. -т.29, № 11.-С. 70-77.136

12. Богданович Б.М. Принцип инвариантности и борьба с нелинейными поражениями сигнала в приемно-усилительных трактах// Радиотехника. -1991. № 12. - С.43 - 47.

13. Борисов В. И. Оценка избирательности современных приемных устройств при одном мешающем сигнале на входе// Радиотехника. 1981. - т. 36,№5.-С. 85 -90.

14. Алгазинов Э.К., Мноян В.И. Входные усилители СВЧ в свете требований электромагнитной совместимости// Радиотехника. 1985. - № 8. - С. 3 -13.

15. Алгазинов Э.К., Мноян В.И. Характеристики входного СВЧ-усилителя, влияющие на помехозащищенность приемной системы// Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. -1981. Вып. 2 (326). - С. 3 - 7.

16. ГОСТ 29180-91. Совместимость технических средств электромагнитная. Приборы СВЧ. Усилители малошумящие. Параметры и характеристики. Методы измерений.

17. Отраслевой стандарт РМ 11.332.517-83. М.: Базовый отдел стандартизации, 1983. - 39с.

18. ГОСТ 23611-79. Совместимость радиоэлектронных средств электромагнитная. Термины и определения.

19. ГОСТ 23872-79. Совместимость радиоэлектронных средств электромагнитная. Номенклатура параметров и классификация технических характеристик.

20. Дмитриев В.Д., Брунее А.К, Коротаев В.М. Анализ и расчет СВЧ усилителей на ПТШ по нелинейным критериям// Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1988. - № 7. - С. 68-71.

21. Crosmun A.M., Maas S.A. Minimization of intermodulation distortion in GaAs MESFET small-signal amplifiers// IEEE Trans, on Microwave Theory and Tech. 1989. - v.37, N9. - P.1411-1417.137

22. Артемченко Э.Е., Волынец В.В. Широкополосные усилители радиосигналов на полупроводниковых приборах// Радиотехника. 1988. - №1. - С. 35-37.

23. Анисимов Е.Н. Нелинейный четырехполюсник при многочастотном воздействии// Радиотехника и электроника. 1988. - т. XXXIII. Вып.9 - С. 2003-2006.

24. Моругин С.Л., Ширяев М.В. Расчет нелинейных многочастотных режимов на биполярных транзисторах// Радиотехника. 1988. - №7. - С.22-23.

25. Бирюк Н.Д., Дамгов В.Н. Анализ нелинейных радиоцепей итерациями на основе метода комплексных амплитуд// Радиотехника и электроника. -1993. т. 38. Вып.З - С. 481-486.

26. Асович П.Л., Соловьев А.А. Расширение возможностей применения функциональных рядов при анализе существенно нелинейных систем// Радиотехника и электроника. 1988. - т. ХХХШ. Вып.6 - С. 1198-1206.

27. Rhyne G.W., Steer M.В., Bates B.D. Analysis of nonlinear circuits driven by multi-tone signals using generalized power series// IEEE MTT-S Int. Symp. Circuits System Digest, N.Y. 1987. - P.903-906.

28. Gilmore R.J., Kiehne It, Rosenbaum F J. Circuit design to reduce third order intermodulation distortion in FET amplifiers// IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Digest, N.Y. 1985. - P.413-416.

29. Epstein B.R., Perlow S., Rhodes D. Large-signal MESFET characterization using garmonic balance// IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Digest, N.Y. -1988.-P.1045-1048.

30. Хотунцев Ю.Л. Интермодуляционные искажения в приемных и передающих СВЧ полупроводниковых устройствах// Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1983. - № 10. - С. 28 - 38.

31. Ляпунов В.Г., Могилевская Л.А., Хотунцев Ю.Л. Интермодуляционные искажения в СВЧ усилителях на биполярных транзисторах// Радиотехника. 1988. -№9. -С.35-36.

32. Богданович Б.M. Состояние и перспективы использования теории и методов расчета цепей класса Вольтерра-Винера для проектирования прием-но-усилительных трактов по критерию нелинейности. Материалы I Все-союзн. симпозиума. - Минск: 1977, С.З - 8.

33. Maas S., Neilson D. Modeling GaAs MESFETs for intermodulation analisis// Microwave J. -1991. N5. P.295-300.

34. Богданович Б.M. Нелинейные искажения в приемно-усилительных устройствах. М.: Связь, 1980. - 280с.

35. Волков Е.А., Говорухин Д.Н. Устранение эффекта блокирования в каскадах радиоприемных устройств при минимизации их интермодуляционных искажений// Радиотехника. 1990. - № 4. - С. 27-31.

36. Дедовская В.К, Шульгин В.Ф. Оптимизация динамического диапазона по интермодуляции третьего порядкаЛ Радиотехника. 1985. - №2. -С.30-32.

37. Дыбой А.В. Оптимизация электрофизических и геометрических параметров полевых транзисторов в нелинейном режиме работы малошу-мящих усилителей СВЧ диапазона: Дис. канд. физ.-мат. наук. Воронеж, 1998. - 160с.

38. Аверина Л. И. Нелинейное взаимодействие многочастотных и шумовых сигналов в СВЧ усилителях на полевых транзисторах: Дис. канд. физ.-мат. наук. Воронеж, 1998. - 145с.

39. Rohde U.L. Communications receivers for the year 2000. Part 1. Наш Radio Mag., 1981, v. 14, N 11, p. 12-29.

40. Rohde U.L. Communications receivers for the year 2000. Part 2. Ham Radio Mag., 1981, v. 14, N 12, p. 36 - 44.

41. Norton D.E. High dynamic range transistor amplifiers using lossless feedback. Microwawe J., 1976, May, p. 53 - 56.

42. Исакович H.H. Структурная модель усилительных и параметрических трактов радиоприемных устройств// Радиотехника. 1999. - №1. - С.30-33.

43. Малевич И.Ю. Линеаризация характеристик усилительных трактов// Радиотехника. 1995. -.№1-2. - С.27-29.

44. Богданович Б.М., Черкас Л.А. Структурные методы повышения линейности радиотрактов на основе теории чувствительности// Радиотехника.- 1985.-№10.-С. 20-24.

45. А. с. № 684746 (СССР), МКИ Н 04 В 1/10. Компенсатор интермодуляционной помехи. /Авт. Тихонов А.И. Заявл. 8.01.76, № 2311979. Пат. 4628278 (США), МКИ Н 03 F 1/32. Усилитель с малыми искажениями четными гармониками. - 1987.

46. A.c. № 1739828 (СССР), МКИ Н 04 В 1/10. Устройство компенсации интермодуляционных помех. / ВГУ; Авт. Сбитнев Ю.П., Захаров В.И. -Заявл. 9.11.89, №4758133.

47. A.c. № 1729262 (СССР), МКИ Н 04 В 1/10. Устройство компенсации интермодуляционных помех. / ВГУ; Авт. Сбитнев Ю.П., Захаров В.И. -Заявл. 9.11.89, №4758131.

48. Мымрикова H.H., Сбитнев Ю.П. Оптимальная структура многокаскадных усилителей для компенсации искажений сигнала// Международный симпозиум по электромагнитной совместимости. Санкт-Петербург, 1993.-С. 451-454.

49. Заявка № 1265725 (Япония). 2Г125П. Радиоприемник// РЖ Радиотехника. -1993.-№ 2.

50. Адаптивная идентификация и подавление эффекта амплитудно-фазовой конверсии в радиоприемном тракте// Минск: Радиотехника, 1992. № 21.- С. 69 72.10Г43П//РЖ Радиотехника. 1994. - № 10. 7Г124П// РЖ Радиотехника. - 1990. - № 7.

51. Стратонович Г.П. Принципы адаптивного приема. М.: Сов. радио, 1973.- 143с.

52. Левинзон Ф.А., Герценштейн М.Е. Повышение динамического диапазона измерения сигнала в системах адаптивной компенсации помех// Радиотехника. 1985. - №11. - С. 89-91.

53. К. Гупта, Р. Гардж, Р. Чадха. Машинное проектирование СВЧ устройств: Пер. с англ./ Под ред. Шейнкмана В.Р. М.: Радио и связь, 1987.- 432с.

54. Богданович Б.М., Шакирин А.И. Машинный анализ трактов передачи сигналов по критериям нелинейности. Радиотехника, 1978. - № 7. - С. 29-38.

55. Хотунцев Ю.Л. Моделирование нелинейных задач полупроводниковой электроники СВЧ// Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1986. - т. 29, №10. -С. 20-27.

56. Жигалов И.Е. Автоматизированное гибридное проектирование нелинейных радиоустройств с использованием функциональных рядов// Радиотехника. 1997. - №12. - С.78.

57. Григорук A.A., Тимофеев В.И. Верификация нелинейных моделей электронных цепей СВЧ на классе Жестко-устойчивых численных методов// Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1998. - т.41, №1 - С.41-51.

58. Жигалов И.Е. Автоматизированное функционально-схемотехническое моделирование нелинейных устройств// Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1997. - т.40, №1. - С.23-32.

59. Маничев В.Б. Новые алгоритмы для программ анализа радиоэлектронных схем// Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. 1995. - т.38, №7. -С.53-59.

60. Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ. Вып.2. Модели компонентов аналоговых устройств. М.: Радио и связь, 1992. - 65с.

61. Разевиг В Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ. Вып.З. Моделирование аналоговых устройств. М.: Радио и связь, 1992. - 111с.

62. Antognetti P., Massobrio G. Semiconductor device modeling with SPICE. McGraw-Hill, Inc. New York, 1988. - 391 p.

63. Statz H., Newman P., Smith I.W., Pucel R.A., Haus H.A. GaAsFET device and circuit simulation in SPICE// ШЕЕ transactions on electron devices. -1987. ED-34. - P. 160- 169.

64. Гринберг Г.С., Могилевская Л.Я., Хотунцев Ю.Л. Моделирование на .ЭВМ нелинейных устройств на Ш'ШУ/ Радиотехника и электроника. -1995. т. 40. Вып.З - С. 498-502.

65. Gummel Н. К., Рооп Н. С. An integral charge-control model of bipolar transistors//Bell system techn. J. 1970. V. 49. May-June. - P. 827-852.

66. Getreu I. Modeling the bipolar transistor. Tektronix Laboratories, Oregon, USA, 1978, ISBN 0-444-41722-2 (vol. 1).

67. Шварц Н.З. Усилители СВЧ на полевых транзисторах. М.: Радио и связь, 1987. - 200с.

68. Шварц Н.З. Линейные транзисторные усилители СВЧ. М.: Сов. радио, 1980. - 368с.

69. Орлов С.И. Анализ и синтез СВЧ транзисторного усилителя с общим эмиттером// Радиотехника и электроника. 1997. - т.42, №3. - С.328-333.

70. Орлов С.И. Об эквивалентной схеме СВЧ транзисторного усилителя с общей базой// Радиотехника и электроника. 1997. - т.42, №2. - С.204-209.

71. Нивинский В.Е. О влиянии явления амплитудно-фазовой конверсии на прием сигналов. Труды ГосНИИ ГА, вып. 136. Связь в гражданской авиации СССР. - М., 1976. - С.33-36.

72. Шварцман А.Р. Использование интермодуляционного параметра для оценки нелинейности входных цепей радиоприемников// Радиотехника.- 1997. №5. - С.28-30.

73. Малевич И.Ю. Оценка интермодуляционных параметров высоколинейных приемно-усилительных трактов// Радиотехника. 1995. - №6. - С.19-21.

74. Шарапов Ю.И. Преобразование частоты Fm= Fr- Fc при Fr> Fc и постоянной частоте гетеродина без заданных комбинационных составляющих// Радиотехника. 1997. - №12. - С.79-83.

75. Шарапов Ю.И. Сравнительные характеристики разностных видов преобразования частоты//Радиотехника. 1986. - №8. - С. 66-70. Родерик Э. X. Контакт металл-полупроводник. - М.: Радио и связь, 1982.- 208 с.144

76. Лавренко Е.Ю., Лукьянов А.И. Особенности синтеза цепей согласования диодного смесителя СВЧ с учетом высших гармоник частоты гетеродина// Радиотехника. 1990. - №1. - С.25-27.

77. Мелихов С.В., Кологривов В.А. Метод анализа и расчета широкополосного преобразователя частоты в режиме сильных гармонических воздействий//Радиотехника. 1999. -№1. - С.38-45.

78. Волков Е.А. Расчет нелинейных искажений в несимметричных балансных преобразователях частоты// Радиотехника. 1979. - №7.

79. Будилович Н.В., Нечаев В.Г., Струков И.А'., Тандит A.B. Принудительное смещение в балансном ортомодовом смесителе// Радиотехника. -1992. №12. - С.19-24.

80. Петров Г.В. Исследование характеристик смесителей СВЧ диапазона на основе диодов с барьером Шоттки// Микроэлектроника. 1982. - т.11, вып.1.-С. 64-69.

81. Горбатый И.Н. Амплитудные и ограничительные характеристики сверхвысокочастотного p-i-n-диода// Радиотехника и электроника. -1997. т.42, №1. - С.120-124.

82. У санов Д. А., Вениг С.Б., Семенов A.A. Особенности управления СВЧ мощностью p-i-n-диодными устройствами// Радиотехника и электроника. 1998. - т.43, №11. - С.1401-1403.

83. Амплитудно-фазовая конверсия. /Под ред. Г.М. Крылова. М.: Связь, 1979.

84. Уильям К., Ли. Техника подвижных систем связи. М.: Радио и связь, 1985.-392с.

85. Сбитнев ЮЛ. Интермодуляционные свойства двухканальных усилителей. Радиотехника. - 1989. - № 8. - С. 94-97.

86. Малевич И.Ю. Проектирование высоколинейных усилительных трактов с последовательной структурой// Радиотехника. 1999. - №1. - С.91-93.

87. Тура В. А. Метод оценки динамического диапазона по интермодуляции для радиоэлектронных устройств, содержащих нелинейные четырехполюсники// Радиотехника. 1994. - №6. - С. 39-44.

88. Альтер Л.И. Допустимый уровень блокирующей помехи в широкой полосе частот// Радиотехника. 1986. - №8. - С. 37-40.

89. Болмусов Ю.Д. Амплитудно-фазовая конверсия в стробоскопических преобразователях частоты//Радиотехника. -1991. №3. - С. 13-16.

90. Болмусов Ю,.Д. Искажение частотно-модулированных сигналов в каскадах, работающих с отсечкой тока// Радиотехника. 1991. - №5. - С.27-30.

91. Волков Е.А. Анализ нелинейных устройств РПТ во временной области// Радиотехника. 1990. - №5.

92. Волков Е.А. Анализ радиоприемных трактов во временной области// Радиотехника. 1990. -№5. - С.19-21.

93. Волков Е.А., Володин A.B. Моделирование нелинейных систем во временной области//Радиотехника. 1997. - №5. - С.6-10.

94. Nandita DasGupta and Amiíava DasGupta. A New SPICE MOSFET Level 3-Like Model of HEMT's for Circuit Simulation// IEEE transactions on electron devices. vol. 45, N7. - 1998. - P.1494-1500.

95. Пат. RU 2096909 С1, 6 Н 03 F 1/32. Линеаризованный усилитель/ Сбит-нев Ю.П., Мымрикова H.H., Золотухин П.И., Иркутский O.A. (Воронежский госуниверситет). 20.11.97 Бюл. № 32.

96. Алгазинов Э.К., Бобрешов A.M., Иркутский O.A. Повышение эффективности работы входного усилителя в присутствии помех // Материалы IV междунар. науч.-техн. конф. "Радиолокация, навигация и связь". Воронеж, 1998. - Т. 3. - С. 1265 - 1269.

97. Алгазинов Э.К., Иркутский O.A. Повышение эффективности работы смесителя в присутствии помех // Труды V Всероссийской науч.-техн. конф. с междунар. участием "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники". Таганрог, 1998. - С. 119.

98. Алгазинов Э.К., Бобрешов A.M., Иркутский O.A. Анализ нелинейных искажений сигнала в присутствии помех во входном малошумящем усилителе на арсенид-галиевом полевом транзисторе с барьером Шотки147

99. Труды военного института радиоэлектроники. Воронеж, 1997. - Вып. 4.-Ч. I.-C. 143.

100. Алгазинов Э.К., Бобрешов A.M., Иркутский O.A. Анализ режимов рабо-. ты смесителя в присутствии помех // Труды военного института радиоэлектроники. Воронеж, 1998. - Вып. 5. - С. 183.

101. Алгазинов Э. К., Бобрешов А. М., Иркутский О. А. Малошумящий усилитель на полевом транзисторе при различных электрических режимах работы//Известия ВУЗов. Электроника. 1998. - №4. - С.50-54.

102. Иркутский O.A. Оптимальные усилительно-преобразовательные структуры для уменьшения нелинейных искажений// Тез. докл. II ВНСК "Техническая кибернетика, радиоэлектроника и системы управления". -Таганрог, 1994. С. 234.