Нелинейное взаимодействие многочастотных и шумовых сигналов в СВЧ усилителях на полевых транзисторах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат физико-математических наук Аверина, Лариса Ивановна

• Аверина, Лариса Ивановна
• кандидат физико-математических наук
• 1998

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Аверина, Лариса Ивановна

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Моделирование транзисторного СВЧ усилителя

с учётом его шумовых и нелинейных свойств . 2

1.1. Моделирование усилителя СВЧ на полевом транзисторе в нелинейном режиме

1.1.1. Нелинейная физическая модель полевого транзистора

1.1.2. Определение параметров модели транзистора

из экспериментальных данных

1.1.3. Определение параметров модели транзистора расчётным путём

1.1.4. Модель СВЧ усилителя

1.2. Основные источники возникновения шумов в полевых транзисторах

Глава 2. Исследование нелинейных шумовых характеристик твердотельных СВЧ усилителей

2.1. Теоретический анализ нелинейного взаимодействия интенсивной сосредоточенной помехи с собственным шумом транзисторного усилителя

2.2. Анализ усиления сигнала на фоне внешних шумов в нелинейном режиме ТРУ

2.3. Изменение коэффициента шума входного ТРУ в нелинейном режиме

Глава 3. Оптимизация режима работы транзисторного усилителя с целью улучшения его характеристик помехозащищённости

3.1. Влияние напряжения смещения на стоке транзисто-

ра на характеристики электромагнитной совместимости ТРУ

3.2. Влияние напряжения смещения на затворе транзистора на характеристики электромагнитной совместимости ТРУ

Глава 4. Влияние дестабилизирующих факторов на устойчивость усилителя

4.1. Изменение устойчивости усилителя в нелинейном режиме

4.2. Изменение устойчивости усилителя при изменении его рабочего режима

Заключение

Библиографический список использованной литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Нелинейное взаимодействие многочастотных и шумовых сигналов в СВЧ усилителях на полевых транзисторах»

ВВЕДЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена развитию методов анализа нелинейного взаимодействия многочастотных и шумовых сигналов в твердотельных устройствах и приложению этих методов к решению практически важных задач совместного усиления сигнала, собственного и внешнего шумов в транзисторных СВЧ усилителях.

Актуальность темы. В современных радиофизических исследованиях важное место занимает анализ многочастотных процессов в нелинейных системах. К ним, в частности, относятся транзисторные усилители СВЧ диапазона, наиболее часто, применяемые в настоящее время в современной аппаратуре радиосвязи, радиолокации, радионавигации и др. Поэтому, возникающие в этой области исследования задачи довольно разнообразны, содержательны и имеют чёткую практическую направленность - сведение к минимуму нежелательных последствий нелинейных эффектов. Интенсивная деятельность в этих направлениях стимулируется постоянно возрастающими требованиями к показателям качества передачи, приёма и обработки информации в современных радиокомплексах. Интерес к многочастотным явлениям возрос ещё и потому, что резкое увеличение количества радиосредств обострило проблему электромагнитной .совместимости (ЭМС)

[1.2]. Решение этой важной проблемы может быть осуществлено с одной стороны уменьшением побочных излучений передающих устройств, с другой' стороны - снижением восприимчивости к радиопомехам приёмно-усилительных трактов

[1.3]. В последнем случае решающую роль призвано сыграть

совершенствование входных цепей приёмника. В диапазоне СВЧ на входе приёмников в настоящее время наиболее часто применяются малошумящие транзисторные усилители (МШУ). Преимуществом этих приборов является одновременное сочетание достаточно большого коэффициента усиления и довольно низкого коэффициента шума не только в сантиметровом, но и в миллиметровом диапазоне [4-7]. Большое число публикаций, вышедших до настоящего времени и то видное место, которое занимают вопросы анализа и изучения исследования транзисторных усилителей (ТРУ) в научных программах, подтверждает незавершённость существующих исследований. В особенности это относится к различного рода задачам нелинейного взаимодействия многочастотных и шумовых сигналов.

Устойчивая тенденция к комплексированию радиосредств, размещаемых на ограниченных площадях (корабль, самолёт, ракета и т.д.) требует поиска конкретных путей значительного увеличения динамического диапазона радиоприёмной техники. В виду того, что конструктивные и технологические возможности в этом направлении в настоящее время ограничены, то актуальной задачей стала разработка способов адаптации малошумящих усилителей, позволяющих реализовать возможность совместной работы радиосредств в экстремальной электромагнитной обстановке (ЭМО).

Повышенное внимание при проектировании и эксплуатации транзисторного усилителя уделяется обеспечению его устойчивой работы в рабочем диапазоне частот [8,9]. Однако, при работе в нелинейном режиме условия обеспечения его устойчивости в рабочем диапазоне изменяются. Появле-

ние гармонических и интермодуляционных продуктов вне полосы усиления может приводить к нарушению условий устойчивости устройства, как в рабочей полосе частот, так и вне её, и, как следствие, к возбуждению усилителя. Отсюда возникает задача анализа изменения устойчивости ТРУ в нелинейном многочастотном режиме.

Разработанные в диссертации методики анализа будут способствовать выявлению общих закономерностей многочастотных процессов в нелинейных твердотельных устройствах и улучшению выходных характеристик конкретных приборов.

Целью работы является:

1. Развитие методов анализа нелинейных явлений, возникающих при взаимодействии многочастотных и шумовых сигналов различной интенсивности в твердотельных устройствах.

2. Приложение разработанных методик к исследованию усиления гармонических сигналов на фоне собственных и внешних шумов в транзисторных усилителях.

3. Исследование и определение путей повышения значений верхней границы динамического диапазона ТРУ по различным нелинейным эффектам.

4. Развитие методов анализа нелинейных явлений в твердотельных устройствах для исследования устойчивости транзисторных усилителей.

Основные, задачи диссертации вытекают непосредственно из цели:

проанализировать влияние интенсивности усиливаемого сигнала на величину спектральной плотности собственного шума твердотельного устройства при нелинейном взаимодей-

ствии;

- рассмотреть совместное нелинейное усиление гармонических сигналов и шума;

- на основании теоретических и экспериментальных исследований обосновать возможность оптимизации электрического режима работы МШУ при многосигнальном воздействии;

проанализировать изменение условий устойчивости ТРУ при работе его в нелинейном многочастотном режиме, а также при оптимизации его электрического режима.

Научная новизна. В диссертационной работе разработана методика анализа нелинейного взаимодействия многочастотных и шумовых сигналов в твердотельных СВЧ усилителях на основе функциональных рядов Вольтерра. На основании этой методики удалось с единых позиций изучить влияние нелинейности на выходные уровни сигнала, собственного и внешнего шумов в транзисторном усилителе. Теоретически установлен вклад в изменение выходного отношения сигнал/шум комбинационных составляющих различного вида, образующихся в результате нелинейного преобразования спектра. Выбранный подход позволил определить зависимости изменения коэффициента шума ТРУ при многосигнальном воздействии в различных режимах работы. Также на основе рядов Вольтерра создана методика анализа устойчивости транзисторного усилителя как в рабочей полосе частот, так и вне неё в нелинейном режиме. И, наконец, выявлены режимы, позволяющие увеличить 'значение верхней границы динамического диапазона ТРУ.

Практическая ценность. В работе показано, что для получения более достоверной оценки входного усилителя с

точки зрения его работоспособности в присутствии помех большого уровня необходимо учитывать изменение его собственных шумов.

Предложенные методики и, разработанные на их основе программы, могут найти применение при расчёте характеристик электромагнитной совместимости входных усилителей на полевых транзисторах.

Решённые на основе разработанного метода прикладные задачи представляют самостоятельный научный и практический интерес с точки зрения совершенствования приборов и условий эксплуатации при использовании их в насыщенной электромагнитными помехами обстановке.

Полученные результаты используются в учебном процессе кафедры электроники ВГУ.

Состояние исследуемой проблемы. Постоянно возрастающее количество радиосредств приводит в настоящее время к резко увеличивающейся загрузке радиодиапазона. Несмотря на то, что практика показала перспективность освоения новых сверхвысокочастотных диапазонов, процесс использования уже освоенных диапазонов не только не снижается, но ещё более возрастает, что соответственно влечёт за собой и возрастание непреднамеренных электромагнитных помех [10]. В результате чего, относительное изменение уровней помех и полезных сигналов на _входе радиоприёмных устройств даже в обычных условиях может составить 90-100 дБ. А при работе радиоэлектронных средств (РЭС) в условиях экстремальной ЭМО перепад уровней достигает 140-160 дБ и более [11] . Поэтому очень остро стоит проблема обеспечения ЭМС РЭС, решение которой может быть осущест-

влено только на основе системного подхода, когда при разработке средств целенаправленно закладывается свойство аппаратуры функционировать совместно с другими средствами [12,13]. Это относится как к аппаратуре в целом, так и к отдельным её элементам. В области исследования приёмных систем существуют монографии [10,14-16], определяющие пути совершенствования главного тракта приёма. Ввиду того, что наиболее уязвимой частью при воздействии сильных помех являются входные цепи, значительное число работ посвящено их отдельному исследованию [17-20]. Исследование нелинейности в усилителе СВЧ является важной задачей, так как от характеристик его помехозащищённости будет зависеть и помехозащищённость приёмника в целом.

В приёмниках СВЧ диапазона на входе используются ма-лошумящие усилители, конструктивно выполненные в виде отдельных функциональных блоков, имеющих свой набор параметров и характеристик [21,22], аналогично тому, который имеет приёмное устройство [23].

В настоящее время в качестве входных усилителей в СВЧ диапазоне наиболее часто используются транзисторные усилители, в частности усилители на полевых транзисторах с барьером Шоттки (ПТШ). Их применение обусловлено высоким коэффициентом усиления и низким коэффициентом шума в сантиметровом и миллиметровом диапазонах. В последние годы появилось значительное число отечественных [24-26] и зарубежных [27-30] публикаций, посвящённых различным аспектам функционирования СВЧ усилителей на транзисторах в нелинейных режимах работы. Однако, исследованию характеристик в широкой полосе частот уделено недостаточное

внимание, практически отсутствует информация об ЭМС характеристиках транзисторных МШУ.

Во входных усилителях уровень полезного сигнала, как правило, соответствует линейному участку его односиг-нальной амплитудной характеристики, а электрический режим - максимальному усилению при минимальном коэффициенте шума. Обычно считается, что нелинейные явления возникают главным образом из-за действия интенсивного мешающего излучения, называемого помехой, частотно-энергетические параметры .которого не могут контролироваться. Поэтому многосигнальные- характеристики входных усилителей исследуются в широкой полосе частот, и, в основном, являются типовыми характеристиками частотной избирательности по тем или иным нелинейным эффектам радиоприёмных трактов [23,31].

Основными параметрами, характеризующими МШУ, являются коэффициент усиления и коэффициент шума [32,33] . Присутствие интенсивной помехи на входе МШУ приводит к снижению коэффициента усиления, определяемому коэффициентом блокирования [21] . Этот эффект выражается в уменьшении выходной мощности полезного сигнала [23,34]. Однако, помеха воздействует не только на полезный сигнал. Её влияние способствует также и .изменению собственного шума МШУ.

Анализ нелинейных и шумовых свойств твердотельных СВЧ устройств базируется на математических моделях используемых твердотельных приборов и подключённых к ним линейных цепей с сосредоточенными и распределёнными параметрами. Корректность модели определяет полноту и

и

строгость анализа рассматриваемой нелинейной системы. Анализ процессов с помощью строгой модели позволяет оценить границы применимости упрощённых моделей. В СВЧ диапазоне наиболее удобно описание твердотельных приборов с помощью ^-параметров при синтезе линейных устройств [35] . Однако, уже при оценке устойчивости необходимо знание ¿"-параметров в широкой полосе частот, а при анализе нелинейных явлений необходимо вводить дополнительные константы для описания зависимостей 5-параметров прибора от амплитуды сигналов на его входе и выходе. Задача дополнительно усложняется, если падающая и отражённая волны содержат ряд гармоник с различными амплитудами. Поэтому для ПТШ в качестве моделей широко используются эквивалентные схемы с сосредоточенными нелинейными элементами [36-38].

Если выбор количества элементов схемы определяется решаемыми задачами, то проблема идентификации нелинейных параметров, определения наборов констант, характеризующих линейные элементы эквивалентной схемы конкретных типов ПТШ остаётся важной и не до конца решённой и в настоящее время. Одни авторы используют модифицированную теорию Шокли для определения параметров модели ПТШ, исходя из геометрических и электрофизических параметров прибора и приложенных напряжений [39-41]. Другие для этих целей используют экспериментальные зависимости [4245]. И тот, и другой метод имеет свои преимущества и недостатки и выбирается, исходя из решаемых задач и предоставленных возможностей.

Собственные шумы ПТШ имеют тепловую и диффузионную

природу и моделируются, обычно, четырьмя шумовыми генераторами тока в эквивалентной схеме транзистора [46-48]. Значения этих шумовых источников также рассчитываются на основе модифицированной теории Шокли, исходя из геометрических размеров структуры, электрофизических параметров материала и режима по постоянному току [39,49,50].

Необходимо Отметить, что теория Шокли и рассчитанные на её основе шумовые, линейные и нелинейные параметры модели ПТШ применимы только для транзисторов с длиной затвора не менее 0,5 мкм. Что касается субмикронных ПТШ, которые не исследовались в работе, то для них существуют другие теории, позволяющие рассчитывать значения параметров модели [51-54].

Анализу нелинейных многочастотных характеристик СВЧ усилителей на ПТШ посвящено много работ [28,5563,97,98], но в них исследовались только либо одночас-тотные нелинейные характеристики [55,59,61], либо амплитудные интермодуляционные характеристики [56,58,63]. В качестве методов анализа нелинейных свойств в этих работах использовались метод функциональных рядов Вольтерра [57,58,63,97,98], метод гармонического баланса [28,62] и метод обобщённых рядов [56,60]. В работах [64,65] сравнение результатов, полученных разными методами, и показано, что для слабо нелинейных систем, нелинейные характеристики которых можно- аппроксимировать рядом третьей степени, или для небольших уровней мощностей входного воздействия наиболее эффективным является метод рядов Вольтерра [66]. К достоинствам этого метода относятся: 1. Явная связь отклика и воздействия.

2. Одновременный компактный учёт инерционных и нелинейных свойств цепи.

3. Блочное представление преобразования входного воздействия в виде суммы позволяет упростить задачу разделения нелинейных продуктов различных порядков. В итоге оказывается возможным изучение отдельных видов нелинейных преобразований.

4. Возможность введения известного понятия передаточной характеристики цепи, связывающей воздействие и отклик в явном виде.

5. Простая связь применяемых на практике нелинейных критериев с характеристиками ядер цепи.

6. Удобство использования аппарата рядов Вольтерра при анализе нелинейных искажений в устройствах. Это объясняется линеаризацией и алгебраизацией системы нелинейных дифференциальных уравнений цепи при использовании преобразования Лапласа.. В результате исследование нелинейных искажений облегчается благодаря применению методов анализа линейных цепей.

Исследованию шумовых характеристик ТРУ в нелинейном режиме уделено, на наш взгляд, недостаточно внимания. Лишь в [67] проведён теоретический анализ изменения коэффициента шума усилителя на биполярном транзисторе, но только за счёт изменения усиления внешнего шума. В то же время подобные проблемы достаточно хорошо изучены для ЛЕВО [68] и ЭСУ [69].

При изучении воздействия помехи в широкой полосе частот основную роль играют характеристики частотной избирательности по допустимому изменению параметра рас-

сматриваемого нелинейного эффекта. Характеристики частотной избирательности приёмника по блокированию и интермодуляции [15,7 0,71] в основном определяются входным усилителем и, поэтому, сохраняют свой вид для приёмника в целом. Исключение составляет случай, когда мощность помехи оказывается достаточной для проявления нелинейных свойств смесителя. Возрастание коэффициента шума как за счёт блокирования, так и за счёт интермодуляции значительно ухудшает условия приёма полезного сигнала [72,73].

Снижение качества приёма полезных сигналов приводит к необходимости постановки задачи оптимизации приёмно-усилительных трактов [11,15,31,74] и, в частности, к выбору оптимального по нелинейным критериям режиму работы входного ТРУ. В работе [75] экспериментально показана такая возможность. Также некоторыми авторами отмечается, что оптимум по линейности характеристик ТРУ на ПТШ не совпадает с максимумом коэффициента усиления [76,77].

И, наконец, при проектировании ТРУ основное внимание уделяется обеспечению его устойчивой работы как в рабочей полосе частот, так и вне её [32, 7 8,7 9] . Изменения условий устойчивости в нелинейном режиме для ТРУ на биполярных транзисторах исследованы в работе [80], для усилителей на ПТШ подобная проблема не решалась.

Таким образом, проведённый анализ теоретических и экспериментальных работ позволил заключить следующее: 1. Для решения задач электромагнитной совместимости самостоятельный интерес представляет исследование характеристик входных усилителей СВЧ диапазона, в частности ТРУ

на ПТШ, получивших наиболее широкое распространение в настоящее время.

2. При расчёте нелинейных характеристик ТРУ с учётом его шумовых свойств необходимо использовать такие его модели и такие методы анализа, которые позволили бы рассмотреть наиболее полным образом с единых позиций влияние мощной помехи на уровни полезного сигнала, собственного и внешнего шума в широкой полосе частот.

3. Ввиду того, что расширение динамического диапазона входных усилителей за счёт совершенствования конструкции и технологии в настоящее время достигает насыщения, следует направить усилия на отыскание путей управления характеристиками в зависимости от ЭМО.

4. При проектировании ТРУ необходимо учитывать возможность его работы в нелинейном режиме и предотвращать, по возможности, нежелательные последствия.

Краткое содержание работы.

В первом разделе обосновывается выбор нелинейной модели СВЧ усилителя на полевом транзисторе с учётом его шумовых свойств. Для анализа и синтеза ТРУ наиболее часто в качестве модели используется эквивалентная схема с сосредоточенными нелинейными параметрами, которая для самого транзистора может включать до 20 элементов. В работе для качественного исследования работы ТРУ в нелинейном режиме использовалась модель транзистора содержащая только 9 основных элементов. Выбор нелинейных элементов, модели и вид их представления основывался как на собственных результатах, так и на экспериментальных исследованиях, проводимых рядом авторов [55,81]: нели-

нейными считаются крутизна транзистора, его ' выходная проводимость и ёмкость затвор-исток, которые представляются в виде разложений в степенные ряды по напряжениям на них в окрестности рабочей точки. Для определения значений линейных и нелинейных параметров модели ПТШ предложены две методики: расчётная и из экспериментальных данных. При использовании эксперимента в качестве исходных данных выбираются вольтамперные характеристики транзистора и его малосигнальные ¿^-параметры. Зная связь параметров модели ПТШ с исходными экспериментальными данными, определяются их значения с помощью симплексного модифицированного метода многопараметрической оптимизации [82]. Для расчёта значений параметров эквивалентной схемы ПТШ применялась модифицированная теория Шокли, использующая одномерную модель транзистора, обоснованную для ПТШ с длиной затвора более 0,5 мкм. На основе этой теории рассчитаны зависимости основных параметров модели транзистора от смещающих напряжений на затворе и на стоке .

При сравнении значении параметров модели ПТШ, полученных различными методами, установлено сходство их за-: висимостей, что позволяет применять расчётные значения линейных и нелинейных параметров транзистора для качественного анализа нелинейных свойств ТРУ. Если же необходимо знать более точные значения характеристик усилителя как в линейном, так и в нелинейном режимах, то необходимо получать значения параметров модели из экспериментальных данных.

Далее в этом разделе рассматривается природа и ис-

точники собственных шумов ПТШ. Установлено, что для этих транзисторов в СВЧ диапазоне необходимо учитывать тепловые шумы паразитных сопротивлений затвора и истока, шумы канала и индуцированные шумы затвора. Приведены соотношения для расчёта спектральных плотностей этих шумов. В процессе исследований также установлено, что в режиме насыщения тока стока, где обычно и работает ПТШ при использовании его в ТРУ, шумы канала и индуцированные шумы затвора имеют чисто диффузионную природу и полностью коррелированы. В модели ТРУ источники собственных шумов представляются в виде шумовых генераторов тока.

Во втором разделе разрабатывается методика анализа нелинейного взаимодействия многочастотных и шумовых сигналов в твердотельном СВЧ усилителе на основе функциональных рядов Вольтерра. Шумовые токи представляются случайным процессом, являющимся суперпозицией гармонических колебаний, амплитуда и фаза которых случайна. Это более общий случай модели, предложенной Релеем, для которой им получено известное распределение. В таком представлении реальный процесс со спектральной плотностью 0((д) заменяется некоторым эквивалентным Случайным процессом в полосе А©, представляющим собой суперпозицию п колебаний со случайными начальными фазами и средним квадратом амплитуд, равным С(ю) Асо/п.

В настоящее время достаточно хорошо исследованы источники собственных шумов ТРУ и природа их возникновения. Однако, дальнейшей разработки требуют вопросы, связанные с исследованием изменения уровней этих шумов при работе усилителя в многочастотном нелинейном режиме. Ре-

шение такой задачи представляет интерес во-первых, с радиофизической точки зрения, так как позволяет расширить представление о многочастотных процессах в твердотельных устройствах, во-вторых, с практической - поскольку может служить основой совершенствования современных МШУ.

Для анализа работы усилителя в нелинейном режиме используется метод функциональных рядов Вольтерра. Основа метода, как известно, заключается в том, что исходя из значений линейных и нелинейных параметров модели устройства, составляются системы алгебраических уравнений, в которых все свободностоящие токи и напряжения заменяются ядрами соответствующих порядков, а входное воздействие заменяется 1 для линейной подсистемы и 0 для подсистем высших порядков. Эти подсистемы последовательно решаются относительно ядра искомой переменной. Особенностью анализа собственных шумов усилителя является то, что воздействие в виде сигнала подаётся на вход усилителя, а воздействие в виде источника шума находится в одной из внутренних ветвей схемы. Поэтому при расчёте ядра первого порядка на частоте сигнала изображение входного воздействия находится в правой части уравнения, описывающего входную ветвь, а при расчёте ядер первого порядка на частотах составляющих шума изображение входного воздействия должно стоять в правой части уравнения, описывающего соответствующую ветвь схемы. Ядра высших порядков находят из ядер первого порядка, рассчитанных для разных точек включения генераторов воздействия.

На основе этого метода выведено соотношение для расчёта изменения спектральной плотности собственного шума

ТРУ под действием помехи, мощность которой соответствует нелинейной области усиления. Это соотношение учитывает изменение спектральных плотностей всех источников собственных шумов в усилителе. Показано, что коэффициент изменения собственных шумов ТРУ в нелинейном режиме зависит не только от коэффициентов изменения шумов паразитных сопротивлений затвора и истока и совместного шума затвора и канала, но и от уровня вклада каждого шумового источника в собственный шум усилителя.

С помощью выведенных соотношений проведён расчёт коэффициента изменения собственного шума ТРУ при воздействии на его вход интенсивной помехи. Показано, что с увеличением мощности помехи происходит подавление собственного шума. При этом выявлено, что шум канала практически не изменяется, остальные же источники шумов подавляются приблизительно одинаково. Также установлено, что помеха оказывает различное влияние на величину подавления собственного шума и усиливаемого сигнала. Существующее различие в подавлении приводит к изменению в нелинейном режиме коэффициента шума усилителя.

Для анализа выходного спектра ТРУ в полосе частот введены в рассмотрение его частотные свойства. Возможность учёта частотных свойств позволила проанализировать нелинейные явления в широкой полосе частот.

Далее в разделе проведён анализ нелинейного взаимодействия в твердотельном устройстве многочастотных и шумовых сигналов, создаваемых внешними источниками естественного или искусственного происхождения. В отличие от собственных, шумы внешних источников имеют такой же ме-

ханизм усиления, что и сигналы. Поэтому в нелинейном режиме изменение уровней сигнала и составляющих шума осуществляется в одинаковой степени. Однако, наряду с изменением происходит и образование комбинационных составляющих второго, третьего и более высоких порядков, которое приводит к ухудшению выходного отношения сигнал/шум. В работе исследован вклад комбинационных спектров различного вида в общую шумовую картину. Установлено, что наибольшее влияние оказывают составляющие третьего порядка вила 2юп-С0]С (шп - частота помехи, Шк -составляющая из спектра шума). При рассмотрении взаимодействия в полосе частот проанализированы зависимости входной мощности монохроматической помехи от её частоты для постоянной величины выходного уровня основных и комбинационных составляющих шума, приходящихся на частоту сигнала. Такого рода характеристики, определяющие частотную избирательность по известным нелинейным эффектам, принято использовать при решении задач ЭМС. Подобные характеристики позволяют выделить частотную область расстроек помехи относительно сигнала, при которых сказывается влияние комбинационного шума.

Затем на основе теоретических результатов, полученных ранее в этом разделе, выведено соотношение для двух-сигнального коэффициента шума (ДКШ) ТРУ. Этот коэффициент учитывает как изменение коэффициента усиления в нелинейном режиме, так и изменение уровней собственных и внешних шумов. Эффективность использования такого параметра при решении задач ЭМС очевидна, так как он позволяет достоверно оценить реальную чувствительность приём-

ника в конкретной помеховой обстановке.

В третьем разделе на основе нелинейной шумовой модели ТРУ, предложенной в разделе 1, и разработанного в разделе 2 метода анализа рассмотрены вопросы обеспечения оптимального сочетания односигнальных и многосигнальных характеристик, позволяющего использовать потенциальные возможности усилителя в насыщенной электромагнитными помехами обстановке. Речь идёт об отыскании путей управления характеристиками МШУ в меняющейся ЭМО. Проведены теоретические исследования зависимостей коэффициента усиления, выходной мощности собственных шумов, динамического диапазона по блокированию (ДДБ) и ДКШ усилителя от смещающих напряжений на стоке и затворе транзистора, которые характеризуют режим работы ТРУ. Было установлено, что при увеличение напряжения на - стоке начинает возрастать уровень собственных шумов на выходе усилителя. Это указывает на нецелесообразность изменения смещающего напряжения на стоке. Увеличение же напряжения на затворе по абсолютной величине приводит не только к расширению ДДБ, но и уменьшению уровня собственных шумов ТРУ при допустимом снижении коэффициента усиления. Совместный анализ расчётных кривых позволяет определить для каждого уровня помехи такое значение напряжения смещения на затворе, при котором достигается максимальное для данных условий отношение сигнал/шум. Экспериментальные результаты, приведённые в разделе, подтверждают эффективность предлагаемых способов оптимизации характеристик в соответствии с выбранным критерием качества путём изменения электрического режима работы ТРУ. Показано, что верхняя

граница динамического диапазона МШУ по критерию возрастания ДКШ на 1 дБ может быть увеличена на 4-6 дБ.

В четвёртом разделе разрабатывается методика анализа устойчивости твердотельного усилителя при работе его в нелинейном режиме на основе рядов Вольтерра. Как известно, устойчивость ТРУ определяется ^-параметрами транзистора и сопротивлениями, на которые он нагружен. При работе усилителя в нелинейном режиме для анализа его устойчивости необходимо знать значения больше^-сигнальных 5-параметров транзистора. Поэтому была разработана методика расчёта ^-параметров транзистора в режиме большого сигнала из параметров его нелинейной эквивалентной схемы и выведены соотношения для них через ядра Вольтерра.

С помощью этой методики проведён анализ изменения устойчивости исследуемого ТРУ при воздействии на его вход интенсивной помехи. Показано, что для рабочей полосы частот этого усилителя его устойчивость не ухудшится в нелинейном режиме. Однако, при этом появляются гармонические и комбинационные составляющие входного воздействия, которые могут вызвать внеполосное возбуждение усилителя. Поэтому, необходимо учитывать возможность неустойчивости работы усилителя на частотах этих составляющих .

С целью улучшения характеристик ЭМС усилителя, как показано в разделе 3, возможно изменять режим его работы в зависимости от помеховой обстановки. Однако, при этом необходимо анализировать изменение его устойчивости. Поэтому, далее в этом разделе проводится анализ изменения устойчивости ТРУ при изменении его электрического режи-

ма. Зная зависимости ¿»-параметров транзистора от его напряжения смещения на затворе, получены зависимости коэффициента устойчивости транзистора и его областей неустойчивости от этого напряжения. Проведённые исследования этих зависимостей показывают, что устойчивость усилителя ухудшается при увеличении напряжения на затворе по абсолютной величине, что необходимо учитывать при проектировании МШУ с дальнейшей возможностью изменения его электрического режима.

В заключении сформулированы основные выводы и результаты.

Основными положениями, выносимыми на защиту, являются:

- методика анализа нелинейного взаимодействия интенсивной помехи и собственного шума в твердотельном устройстве;

- особенности нелинейного анализа взаимодействия интенсивной помехи и слабого сигнала в присутствии шумовых сигналов, создаваемых внешними источниками;

- результаты анализа энергетических соотношений на выходе ТРУ в присутствии собственного и внешнего шумов с учётом его частотных свойств;

- рекомендации по определению линейных и нелинейных параметров модели ПТШ на основе теоретических соотношений и экспериментальных данных;

- методика анализа устойчивости усилителя в нелинейном режиме;

- рекомендации по расширению динамического диапазона усилителя в зависимости от его электрического режима.

Апробация работы. Основные материалы по всем разделам диссертационной работы докладывались на следующих конференциях и совещаниях: Всесоюзной научно-технической конференции «Развитие и внедрение новой техники радиоприёмных устройств и обработки сигналов» (г.Горький, 1989) ; научно-техническом семинаре «Обеспечение электромагнитной совместимости технических средств» (г.Москва, 1991); научно-технической конференции «Методы и средства измерений в области электромагнитной совместимости» (г.Винница, 1991); Всесоюзном симпозиуме «Проблемы электромагнитной совместимости технических средств» (г.Суздаль, 1991); Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники»

(г.Таганрог, 1995, 1996, 1997); научно-технической конференции «Информационные технологии и системы» (г.Воронеж, 1995); научно-технической конференции «Направления развития систем и средств радиосвязи» (г.Воронеж, 1996); Международной научно-технической конференции «Антенно-фидерные устройства, системы и средства радиосвязи» (г.Воронеж, 1996); Международном симпозиуме по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии (г.Санкт-Петербург, 1997); Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Электроника и информатика» (г.Зеленоград, 1997); научно-технической конференции «Радиолокация, навигация и связь» (г.Воронеж, 1998).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 23 печатных работах [114-136], отражены в отче-

тах по НИР.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения, изложенных на 98 страницах машинописного текста, таблицы и 41 иллюстрации на 27 листах, списка литературы из 136 наименований на 16 листах.

1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРАНЗИСТОРНОГО СВЧ-УСИЛИТЕЛЯ С УЧЕТОМ ЕГО ШУМОВЫХ И НЕЛИНЕЙНЫХ СВОЙСТВ

1.1. Моделирование усилителя СВЧ на полевом транзисторе в нелинейном режиме.

Анализ нелинейных и шумовых свойств твердотельных СВЧ устройств, в частности транзисторных МШУ, базируется на математических моделях используемых твердотельных приборов и подключённых к ним линейных цепей с сосредоточенными и распределёнными параметрами. Корректность модели определяет полноту и строгость анализа рассматриваемой нелинейной системы. Анализ процессов с помощью строгой модели позволяет оценить границы применимости упрощённых моделей. В СВЧ диапазоне наиболее удобно описание твердотельных приборов с помощью ^-параметров при синтезе линейных устройств [35]. Однако, если при синтезе устройства Б-параметры . определяются только в его рабочей полосе, то уже при оценке устойчивости необходимо знание 5-параметров в широкой полосе частот, а при анализе нелинейных явлений необходимо вводить дополнительные константы для описания зависимостей ¿"-параметров прибора от амплитуды волн на его входе и выходе. Задача дополнительно усложняется, если падающая и отражённая волны содержат ряд гармоник с различными амплитудами. Поэтому для полевых транзисторов в качестве моделей широко используются эквивалентные схемы с сосредоточенными нелинейными элементами [36-38].

1.1.1. Нелинейная физическая модель полевого транзистора.

Структурная модель полевого транзистора является отражением особенностей его полупроводниковой структуры и протекающих в.ней процессов (рис.1.1). За каждым элементом схемы стоит определенная область транзистора, обладающая некоторыми свойствами (сопротивление, объемный заряд), или тот или иной эффект. Например, процесс усиления мощности слабого сигнала за счет мощности источника постоянного напряжения моделируется зависимым источником тока, характеризуемым крутизной дт и управляемым напряжением V на емкости барьера Сзи.

В литературе используются более 20-ти разновидностей эквивалентной схемы полевого транзистора, отличающихся топологией или количеством элементов [42,81,83-85]. Выбор конкретной схемы определяется областью применения, требованиями к точности моделирования, особенностями используемых транзисторов. На рис.1.2 приведена одна из наиболее полных моделей транзистора [83] . Большинство известных эквивалентных схем получаются из нее путем исключения элементов мало влияющих на ^-параметры транзистора. Часть, обведенная пунктиром и соответствующая активной области транзистора (расположенной непосредственно под затвором), является самой упрощенной моделью. Ее топология практически неизменна; могут только различаться способы включения выходной емкости Сси и выбор управляющего напряжения V. Остальные элементы имеют "паразитный" характер и отражают потери в омической

ИСТОК ЗАТВОР СТОК

Рис.1.1 Полупроводниковая структура полевого транзистора, указывающая геометрические области, ответственные за каждый элемент его эквивалентной схемы.

Рис.1.2 Наиболее полная модель полевого транзистора.

части полупроводниковой структуры, влияние металлических выводов, корпуса, токов утечки через подложку. Учет этих элементов в модели транзистора зависит от области его применения. Например, показано [86]., что ряд паразитных элементов (в особенности сопротивления выводов) при повышении рабочей частоты оказывают существенное влияние на входное и выходное сопротивление транзистора, а значит на устойчивость усилителя на его основе. Поэтому для успешного решения вопросов согласования транзистора и предотвращения возбуждения в усилителе необходима модель, содержащая указанные паразитные элементы. Эти же сопротивления являются одними из источников собственных шумов транзистора [39, 87],, поэтому их необходимо учитывать при анализе шумовых свойств транзисторных усилителей. Необходимо также отметить, что вольтамперные характеристики транзисторов средней и большой мощности после достижения критического значения поля имеют стабильный или нестабильный падающий участок, свидетельствующий о существовании соответственно статического либо динамического отрицательного сопротивления. Это происходит из-за появления домена Ганна - области сильного поля в стоковой области затвора. Физическая модель, учитывающая этот эффект, изображена на рис.1.3 [88]. В этой модели, подходящей для исследований в режиме большого сигнала, параллельная комбинация емкости Сдом и сопротивления Дцомг отражающая домен сильного поля, включена параллельно проходной емкости Сзс, а точнее между стоком и точкой соединения Сзи и Я31Л. Эта модель удовлетворительно описы-

Рис.1.3 Модель полевого транзистора, учитывающая эффект появления домена Ганна.

Рис.1.4 Исследуемая нелинейная модель ПТШ.

вает участок вольтамперной характеристики, обусловленный стабильным отрицательным сопротивлением.

Таким образом, вид используемой эквивалентной схемы полевого транзистора во многом определяется областью его применения. Общее количество элементов модели может выбираться, исходя из двух различных соображений. С одной стороны, эквивалентная схема с большим числом элементов моделирует транзистор в заданном частотном диапазоне с большей точностью, С другой стороны, чем больше в схеме элементов, тем сложнее процесс получения их параметров. Выбор общего количества элементов должен проводиться через достижение компромисса между точностью моделирования и сложностью определения параметров эквивалентной схемы.

Отражение нелинейных свойств транзистора в модели достигается введением зависимости значений элементов эквивалентной схемы от действующих напряжений. Моделирование процессов, протекающих в полупроводниковой структуре полевого транзистора, показало, что нелинейными являются все элементы, относящиеся к его активной части [56] . Их нелинейность вызвана изменением напряжений смещения на них под воздействием интенсивного сигнала. Степень нелинейности каждого элемента зависит от конструктивных и электрофизических параметров транзистора и его рабочего режима. Для большинства транзисторов, работающих в типовых электрических режимах, формирование нелинейных свойств происходит, в основном, за счет входной емкости Сзи, крутизны дт и проводимости стока бСи [32,55] .

Обоснуем теперь выбор модели полевого транзистора для анализа нелинейных и шумовых свойств малошумящего

усилителя на его основе. Для качественного анализа нелинейных характеристик ТРУ достаточно использовать модель, описывающую только активную область транзистора (часть, обведенная пунктиром на рис.1.2), так как только эти элементы влияют на усилительные и нелинейные свойства устройства. Причём, так как усилитель является малошумя-щим, то эта активная область не должна включать домен Ганна. Эта модель включает в себя входную емкость Сзи и сопротивление R3M транзистора, проходную емкость Сзс, зависимый источник тока, характеризуемый крутизной дш и управляемый напряжением V на емкости Сзи, а также выходную проводимость Gen и емкость транзистора Сси. Однако, для правильного расчёта устойчивости усилителя, а также для возможности анализа его шумовых свойств, необходимо в модели транзистора учитывать его паразитные сопротивления затвора R3r истока Яи и стока Rc. Исходя из этого, выбранная нами модель ПТШ для анализа нелинейных и шумовых свойств усилителя на его основе изображена на рис.1.4.

Что касается представления нелинейных элементов, то они могут быть описаны в виде степенных рядов:

&m(UW)=Gml+ GmlUm + Gm3 + -

Сзи(^зи) = + Сзи2^зи + ^зиЗ ^зи + ■•■ г (1.1)

Gch PJ = Gml + Сси2иси + Gm3 UС2И + ...

где Greil f Gm2r Gm3f Сзиi, Сзи2, Сзизг GcИ1, GCId2, GCMз ~ коэффициенты разложения для крутизны, входной емкости и выходной проводимости транзистора соответственно; 11си,

изк - напряжения на стоке и на затворе относительно истока.

После выбора модели транзистора и описания её параметров возникает задача их определения по тем или иным данным.

1.1.2. Определение параметров модели транзистора из

экспериментальных данных.

Чтобы модель сочетала в себе достоинства структурных и бесструктурных моделей и давала бы информацию о поведении приборов в устройствах с достаточной точностью, необходимо, определять параметры этой модели из внешних экспериментальных характеристик транзистора.

Для полевого транзистора в качестве таких характеристик в СВЧ диапазоне наиболее удобно использовать его вольтамперные характеристики (ВАХ) и ^-параметры, снятые при таких напряжениях смещения на затворе и стоке, при которых в дальнейшем будет работать усилитель (базовые напряжения смещения).

В системе 5-параметров транзистор представляется в виде четырехполюсника, включенного в линию передачи с волновым сопротивлением Е0. Линия согласована с генератором (источником сигнала) и нагрузкой, т.е. сопротивления генератора Zv и нагрузки 2Н равны волновому сопротивлению линии. Обычно ¿?о=50 Ом. На входе и выходе четырехполюсника имеются падающие и отраженные волны напряжения ЦПад и Цотр {1=1 для входа, г=2 для выхода) ,

связь между которыми задается параметрами матрицы рассеяния волн напряжения (или просто матрицы рассеяния):

отр пад+ 512 ^2пад / и2 отр 1 ^1пад+ $22 ^2пад •

Параметры матрицы рассеяния имеют ясный физический смысл:

5П =

1о тр

и,

п ад

^22

с

2о тр

^2„ад=0

и.

2п ад

(1.2)

^пад=0

- коэффициенты отражения напряжения от входа и выхода четырехполюсника при согласовании на его выходе (С/2пад=0) и входе (С/1пад=0) соответственно;

и.

2о тр

21

с/,

1п ад

^12 ~

и.

1о тр

^2пад=0

и.

2п ад

(1.3

^1пад=0

- коэффициенты прямой и обратной передачи напряжения, определенные при тех же условиях..

Рассмотрим методику определения линейных и нелинейных параметров модели из экспериментальных данных. Сначала из ВАХ находим крутизну транзистора:

Яш =

А/с АС/,

(1.4)

где А1С ~ изменение тока стока при изменении напряжения на затворе на Д[7ЗИ.

Затем из 5-параметров определяем значения остальных параметров модели, воспользовавшись формулами, их связывающими. Для формирования уравнений цепи воспользуемся

методом узловых потенциалов [89-91]. Система уравнений для узловых напряжений выбранной модели (узлы пронумерованы на рис.1.4) имеет вид:

где

/ =

Г =

1 +

д,

о о о

А о

о

0

к

1 1 1

+-+ ■

1=ги,

и,

и,

и=

иъ

и,4

и.

п 7 7

Лз зи ^ зс

1

г

-г

м

зи

2

+7

м

3 с

о

о

2

зи

1 1 V ^

^ зи -^И

О

о

2 -а

зс

1

1

+ &„ + ■ 7 Р

^ зс Лс

Л,

(1.5)

о о о

11

п у

с СИ

+1

где

2 з и = Д з и +1! и®С з и); 2 3 с = 1 / О'юС 3 с);

- д.

т

1 / (./соС, и)

2си = 1/(/соСси);'

~ генераторы тока на входе и выходе цепи, [4 - напряжения в узлах цепи.

Решение системы уравнений (1.5) относительно

ик=1г Л1к / А ,

позволяет связать ¿^-параметры с параметрами эквивалентной схемы. При вычислении 5-параметров воспользуемся их определениями, следующими из (1.2-1.3). Учтем также, что

и=ипаА + иотр, 11=^1 (т.к. Ур=Яг/Zo=l) , ипад= / 2 , Ун= 1 г

получим

£„=0.04^^-1; 521 = 0.04А15/А; 512 = 0.04А51 / А; ^ = 0.04А55 / А-1.

Здесь А - определитель системы, Ау - алгебраические дополнения .

Используя симплексный метод многопараметрической оптимизации, находятся значения параметров модели транзистора. Процедура оптимизации сводится к сравнению расчетных значений 5-параметров с экспериментальными по выбранному критерию ошибки и ее последовательному уменьшению. Необходимо отметить, что частоты, на которых измеряются З-параметры, должны лежать в исследуемом частотном диапазоне усилителя. Если же усилитель узкополосный, то можно ограничиться измерениями 5-параметров на одной центральной частоте.

Для определения нелинейных параметров модели транзистора необходимо найти их коэффициенты разложения в ряд (1.1). Для крутизны дт эти коэффициенты находятся из семейства ВАХ, снятых при различных напряжениях на затворе . Сначала из ВАХ получаем по формуле (1.4) набор значений крутизны для различных значений гДе изя = изя~изз (С733 - базовое напряжение смещения на затворе, £7сс=Сопз1:) . Используя метод наименьших квадратов, находятся коэффициенты разложения крутизны (3^2 и

Стз • Для определения коэффициентов разложения входной емкости и выходной проводимости используются семейства экспериментальных 5-параметров, снятых при различных напряжениях смещения на затворе и на стоке. Зная значения линейных параметров модели и оптимизируя только Сзи, из семейства 5-параметров, снятых при различных напряжениях смещения на затворе (напряжение смещения на стоке - базовое исс) г находится набор значений Сзи для различных значений С/зи. Затем, используя метод наименьших квадратов, определяются значения коэффициентов СзиСзи2, Сзи3. Аналогично, из семейства 5-параметров, снятых при различных напряжениях смещения на стоке, оптимизируя Ссиг находится набор значений выходной проводимости для различных значений С/си , где иси = ися-11сс ([733=Const) . Коэффициенты разложения ССи1, СС1Л2, 0спз определяются также с помощью метода наименьших квадратов.

Все Б-параметры должны быть измерены на одинаковых частотах, лежащих в исследуемом частотном диапазоне усилителя.

Используя вышеизложенную методику, была создана программа, позволяющая определять линейные и нелинейные параметры модели транзистора из его экспериментальных данных (ВАХ и ¿¡-параметров) . Для анализа схемы использовался метод узловых потенциалов [90], а в качестве метода многопараметрической оптимизации - симплексный модифицированный метод [82] . Универсальность программы состоит в том, что она позволяет находить значения параметров для моделей с любым количеством элементов .

1.1.3. Определение параметров модели транзистора

расчетным путем.

Помимо приведенного выше способа получения параметров модели транзистора из экспериментальных данных существует еще другой способ - расчетный. При этом соотношения для параметров включают в себя в качестве исходных электрофизические и геометрические параметры транзистора и прикладываемые напряжения смещения на затворе и стоке.

Недостатком этого метода, как и любого расчетного, является приближенность формул, описывающих параметры модели транзистора. К тому же, при его применении необходимо в модели транзистора учитывать как можно большее количество элементов для наиболее точного описания его характеристик. ( При определении значений параметров модели из экспериментальных данных значения элементов, которыми пренебрегли, все равно учтутся в значениях получаемых параметров.) Достоинство же его в том, что он позволяет получить результаты без каких-либо измерений.

Как известно, полевой транзистор работает так, что при фиксированном напряжении на его затворе ток в канале увеличивается пропорционально положительному напряжению на его стоке до определенного значения, при котором обедненная область расширяется почти до полного перекрытия канала, а скорость электронов достигает скорости насыщения [39-41,92]. При дальнейшем увеличении напряжения на стоке ток в

канале практически не меняется. Область вольтампер-ной характеристики (ВАХ), где ток стока пропорционален напряжению на стоке, называют крутой, а область, где ток достигает насыщения, - пологой.

Для транзистора с длиной затвора не менее 0,5мкм при расчёте его ВАХ и. основных параметров модели наиболее часто применяется модифицированная теория Шокли [93], рассматривающая одномерную модель ПТШ. При использовании транзисторов в МШУ они работают в режимах насыщения тока стока (пологие участки вольтамперной характеристики). Поэтому в работе будут рассматриваться только эти режимы. Выражение для тока стока в этом случае запишется в следующем виде [94]:

где е- заряд электрона; п- концентрация основных носителей в кристалле СаАз; а - толщина эпитаксиально-го слоя; Ж - ширина кристалла; Ев - критическая напряжённость электрического поля в канале, начиная с которого происходит насыщение скорости носителей заряда; ц - низкополевая подвижность носителей заряда .

Значение параметра р находится из решения уравнения (1.7) для заданных электрофизических и конструктивных параметров транзистора и напряжений смещений на затворе иш и на стоке [/си:

(1.6)

2 а Е,

7Г

^(ь-ь^

2 а

(1.7)

где С/п

—; У1 ;/ = р2 -82 --(

р3 - я31; л

ф

зи.

ип

IIо - напряжение отсечки; Ь - длина металлизации затвора; ф - потенциальный барьер контакта металл-полупроводник; 880 - диэлектрическая проницаемость полупроводника.

Уравнение (1.7) было получено из условия непрерывности тока стока на границе крутой и пологой областей и из решения двумерного уравнения Пуассона [40] .

Рассмотрим теперь выражения для основных элементов модели транзистора в режиме насыщения тока стока. Выражение для крутизны из ее определения имеет вид:

где

Шг

я,

т

(Ю^

I]а Е=Сои^

епа]¥Е&\\.&р

2 ип $ сЬ'

&р ¿V

= 2$

2 а)

2р(\-р)

2р(1-р)

+

ип

сЪ

71 Ь:

V 2 а

(1.8)

1^2 — 1-* *

С ростом частоты необходимо учитывать влияние конечного времени пролета носителей через канал транзистора. Приближенный способ этого учета основан на рассмотрении активной области канала как передающей линии без потерь. Тогда между токами в конце и в начале канала будет суще-

Заключение диссертации по теме «Радиофизика», Аверина, Лариса Ивановна

Выводы

1. Разработана методика анализа устойчивости ТРУ при работе его в нелинейном режиме. Выведены соотношения для

С-пзп21\уютплп глпзиомртлпэ тз пом?т/гту/га Игмтт-.тттоп^ гп/г-пиа ттр попсю ни л л1 Л- ^ ыи —> у х \л. ^ ^ ^ улчл' ллллл ^ или ллл ч^ Л- и \ ллилО "О. \^ .з еттт-пя Во "ЛЬ т'^ппя

О Пп^^одип цггп/"\ тт тт сг тлг~< г* ттсь тгаиг) "пг^ \ ггчл ттт/ггпс^ тт а тз ио п1диси/гип»я режиме его устойчивость не ухудшится. Однако, при этом появляются гармонические и комбинационные составляющие входного воздействия, которые могут вызвать внеполосное

Впр^\А1гпритло \ ГГ^ТЛ ТТТУГПЮ тт ст и О ^ Улч^ л лл'л ^ ч^-л'л^ л л^л л. о л •

Я ГТпппдпонп т^ппатмиРРК'ло м^рпопопянт/гр тэ тттл сгмт/т ст о ттот/чттпт/г — • Л Л ^ Л—* ^—- —Ц — Л Л ^ Л- >---■ Л. Л- Л -Ь N— N--Л. ^ -—' М Л ---Л —- ^С—Ц —■ Л—' 11УАЧ- Л—' Ч Л Л* Л /Л. Л. Л Л. Л Г Л --- и Л ч—- Л V Л Л' Л ческого режима работы ТРУ на изменение его устойчивости. Показано, что для исследуемого усилителя при увеличении смещающего напряжения на затворе его устойчивость ухудшается . Это проявляется в уменьшении инвариантного коэффициента устойчивости и расширению областей неустойчивости . б) .

Рис.4.8 Изменение окружностей неустойчивости для входной (а) и выходной (б) нагрузок транзистора при изменении напряжения смещения на его затворе.

Окружность 1 соответствует напряжению на затворе 0, 2 - напряжению на затворе -0,5 В, 3 - напряжению на затворе -1 В.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана методика анализа нелинейного взаимодействия многочастотных и шумовых сигналов в твердотельных устройствах, которая позволила проанализировать взаимодействие мощной гармонической помехи с собственным шумом транзисторного усилителя. Учёт частотных свойств ТРУ позволил исследовать выходной спектр собственного шума в полосе усиления устройства.

2. Показано, что составляющие собственного шума, образованные различными шумовыми источниками, под действием интенсивной помехи изменяются различным образом, причём отличным от изменения мощности сигнала. Данные результаты могут быть использованы для расчёта чувствительности приёмника при наличии интенсивных помех.

3. Рассмотрены особенности нелинейного взаимодействия слабого сигнала и интенсивной помехи в присутствии поля внешнего шума. Показано, что изменение уровня слабого сигнала и основных составляющих внешнего шума в нелинейном режиме осуществляется в одинаковой степени. Однако результатом взаимодействия интенсивной помехи и составляющих внешнего шума является возникновение интермодуляционных составляющих третьего порядка, которые вносят существенный вклад в общую шумовую картину.

4. Разработана методика определения линейных и нелинейных параметров модели ПТШ из его экспериментальных данных, а также показана возможность использования теоретических соотношений для этих параметров при качественном анализе нелинейных явлений в транзисторном усилителе .

5. Разработана методика анализа устойчивости ТРУ в нелинейном режиме как в рабочей полосе частот, так и вне её, которая может быть использована на этапе проектирования устройства с учётом дальнейшей его работы в насыщенной электромагнитной обстановке.

6. Проанализированы и показаны возможные пути улучшения характеристик ЭМС ТРУ путём изменения его электрического режима по постоянному току.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Аверина, Лариса Ивановна, 1998 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Владимиров В.И. , Докторов А. Л. , Елизаров Ф.В. и др. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и систем/ Под ред.Н.М.Царькова.- М. : Радио и связь,. 1985. - 272с.

2. Петровский В.И. , Седельников Ю.Е. ЭМС радиоэлектронных средств.- М.: Радио и связь, 1986. - 216с."

3. Бабанов Ю.Н., Силин A.B. Проблема взаимных помех при совместной работе радиосистем. Учебн.пособие.- ГГУ,1975.

4. Higashisaka A., Mizuda Т. 20-Ghz Band monolithic GaAs FET low-noise amplifier// IEEE Trans.- 1981. - v.MTT-29, N 1. - P.1-6.

5. Weinreb S., Fenstermacher D.L., Harris R.W. Ultra-low-noise 1,2-to 1,7-Ghz Cooled GaAs FET Amplifiers// IEEE Trans. - 1982. - v.MTT-30, N 6. - P.84 9-853._

6. Watkins E.T., Schellenberg J.M. , Hockett L.H. A 60ghz GaAs FET Amplifier// MTT-S Digest - 1982. - P.145-147.

7. Ohata K. , Itoh H. 6 to 18 Ghz GaAs FET amplifier with 3 dB noise figure// Microwave J. - 1988. - 31, N1. -P. 172-174.

8. Полупроводниковые входные устройства СВЧ/ Н.З.Шварц, В.С.Эткин, Ю.Л.Хотунцев и др.; под ред. В.С.Эткина.- М. : Сов.радио, 1975.

9. Полупроводниковые приборы в схемах СВЧ. Пер. с англ. /Под ред. В.С.Эткина.- М.: Мир, 1979ю - 448с.

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

11. Богданович Б.М. Радиоприёмные устройства с большим динамическим диапазоном.- М.: Радио и связь,198 4.- 17 6с.

12. Калашников Н.И. Основы расчёта электромагнитной совместимости систем связи через ИСЗ. - М.: Связь, 1970. -160с.

13. Чельппев В.Д. Приёмные радиоцентры: Основы теории и расчёта высокочастотных трактов.- М.: Связь,1975.- 264с.

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

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

16. Голубев В.Н. Оптимизация главного тракта приёма радиоприёмного устройства.- М.: Радио и связь,1982.- 144с.

17. Бокк О.Ф., Грибов Э.Б. ^ Чернолихова В.П. Динамический диапазон транзисторных каскадов радиоприёмных уст-ройств//Радиотехника.- 1974.- т.29, N 6.- С.65-70.

18. Бокк О.Ф., Грибов Э.Б., Чернолихова В. П. Динамический диапазон транзисторных каскадов радиоприёмных устройств/ /Радиотехника . - 1974.- т.29, N 11.- С.70-77.

19. Бокк О.Ф. Предельные возможности линеаризации усилителей радиочастоты//Радиотехника. - 1976. - т.31,N6. -С.67-72.

20. Борисов В. И. Оценка избирательности современных приёмных устройств при одном мешающем сигнале на входе// Радиотехника.- 1981.- т.36, N 5.- С.85-90.

21. Алгазинов Э.К., Мноян В. И. Входные усилители СВЧ в свете требований электромагнитной совместимости// Радиотехника.- 1985.- N 8.- С.3-13.

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

23. ГОСТ 23611-7 9. Совместимость радиоэлектронных средств электромагнитная. Термины и определения.

24. Хотунцев Ю.Л. Интермодуляционные искажения в приёмных и передающих СВЧ полупроводниковых устройствах// Известия ВУЗов. Радиоэлектроника. - 1983. - 2 6, N10.

С.28-38.

25. Хотунцев Ю.Л. Моделирование нелинейных задач полупроводниковой электроники СВЧ// Известия ВУЗов. Радиоэлектроника.- 1986.- 29, N 10.- С.20-27.

26. Дмитриев В.Д. , Брунев А.И., Коротаев В.М. Анализ и расчёт СВЧ усилителей на ПТШ по нелинейным критериям// Известия ВУЗов. Радиоэлектроника.-1988.-31,N7.- С.68-71.

27. Rhyne G.W., Steer M. В. Simulation of intermodulation distortion in MESFET circuits with arbitrary frequency separation of tones// IEEE MTT-S Int.Microwave Symp. Digest, N.Y.- 1986.- P.547-550.

28. Gilmore R.J., Kiehne R. , Rosenbaum F.J. Circuit design to reduce 3rd order intermodulation distortion in FET amplifiers// IEEE MTT-S Int.Microwave Symp. Digest, N.Y.- 1985.- P.413-416.

29. Curtice W.R. Nonlinear analysis of GaAs MESFET amplifiers, mixers and distributed amplifiers using the harmonic balance technique// IEEE Trans. Microwave Theory and Tech.- 1987.- v.35, N 4.- P.441-447.

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

ч

N9.- P.1411-1417.

31. Голубев В.Н. Эффективная избирательность радиоприёмных устройств.- М.: Связь, 1978.- 144с.

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

33. Кукарин С. В. Электронные СВЧ приборы.- М. : Радио и связь, 1981.- 272с.

34. Уайт Д. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи: Пер. с англ./ Под ред. А.И.Сапгира. Комментарии А.Д.Князева.- М.: Сов. радио, 1977.- 348с.

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

36. Ghione G. , Naldi С., Petterpaul Е. Physical and equivalent circuit models for GaAs MESFETs: Proc. 5th Annu. ESPRIT Conf., Brussels.- 1988, November.- P.52-69.

37. Копаенко В.К., Романюк В. А. Эквивалентная схема ПТШ для расчёта нелинейных СВЧ-устройств// Известия ВУЗов. Радиоэлектроника.- 1987.- 30, N 1.- С.47-50.

38. Sango М. , Pitzalis О. , Lerner L. A GaAs MESFET large-signal circuit model for nonlinear analysis// IEEE MTT Int.Microwave Symp. Digest, N.Y.- 1988.-P.1046-1053.

39. Pucel R. , Haus H. , Statz H. Signal and Noise Properties of GaAs Microwave Field-effect Transistors// Advances in Electronics and Electron Physics.- 1975.-v.38.- P.195-265.

40. Фролов А.В. Обобщённая модель СВЧ-транзистора с барьером Шотки.- В кн.: Нелинейные проблемы полупроводниковой электроники СВЧ. Межвуз.сб.научных трудов.- М. :

МГПИ, 1986.- С.55-73.

41. Sugeta Т., Ida М. , Uchida М. Microwave Performance of GaAs-Schottky Barrier Gate FETs// Rev.Elect.Commun. Labor.- 1975.- v.23, N11-12.- P.1182-1192.

42. Kondoh H. An accurate FET Modelling from measured S-parameters// IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Digest, New York.- 1986.- P.377-380.

43. Смыслов Г.М. Программа обработки измеренных параметров рассеяния и вторичных шумовых параметров СВЧ-транзистора на мини-ЭВМ// Электронная техника, Электроника СВЧ.- 1985.- N 11.- С.74-75.

44. Ferrero A., Pisani U. A computer aided procedure for experimental characterization and small-signal modeling of MESFETs// Eur. Trans. Telecommun. and Relat. Tech-nol.— 1990.- N 4.- P.477-486.

45. Trew R.J. MESFET models for microwave computer-aided design// Microwave J.- 1990.- N 5.- P.115-130.

46. Gupta M. , Pitzalis 0. Microwave noise characterization of GaAs MESFETs by on wafes measurement of the output noise current// IEEE MTT Int.Microwave Symp. Digest, N.Y.- 1987.- P.513-516.

47. Букингем M. Шумы в электронных приборах и системах. Пер.с англ.- М.: Мир, 1986.- 399с.

48. Gupta М. , Greiling P. Microwave noise characterization of GaAs MESFETs: Determination of extrinsic noise parameters// IEEE Trans. Microwave Theory and Techn.-1988.- N 4.- P.745-751.

49. Pitzalis 0. Demystify noise circuit modeling and analysis// Microwave and RF.- 1990.- N 11.- P.91-98.

50. Демиховский В. Я., Дутышев В. П., Павлов Г. П., Сатанин A.M. Численное моделирование шумовых процессов в ПТШ// Микроэлектроника.- 1989.- 18, N 14.- С.372-374.

51. Петров Г.В., Толстой А.И. Основные направления в моделировании субмикронных полевых транзисторов с затвором Шоттки// Известия ВУЗов. Радиоэлектроника.- 1986.- 29, N10.- С.28-42.

52. Пашковский А.В., Тагер А.С. Диффузионный шум в полевых транзисторах с субмикронным затвором// Известия ВУЗов. Радиофизика.- 1987.- 30, N 9.- С.1150-1157.

53. Feng Y. r Hintz A. Simulation of submicrometer GaAs MESFETs using a full dynamic transport model// IEEE Trans. Electron Devices.- 1988.- 35, N 9.- P.1419-1431.

54. Гарбер Г.З. Исследование эквивалентной схемы СВЧ полевого транзистора с субмикронным ' затвором Шоттки на GaAs// Микроэлектроника.- 1989.- 18, N 2.- С.99-105.

55. Law C.L., Aitchison С.S. ■ Prediction of wideband power performance of MESFET devices using the Volterra series representation// IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Digest, New York.- 1986.- P.487-489.

56. Rhyne G.ÏÏ., Steer M.B. Generalized power series analysis of intermodulation distortion in a MESFET amplifier: simulation and experiment// IEEE Trans. Microwave Theory and Techn.-1987.-35, N12.- P.1248-1255.

57. Lambrlanou G., Aitchison C.S. Power characterisation of a MESFET amplifier using small-signal measurements and Volterra Series// Int. Microwave Symp. Digest, N.Y.-1985.- P.409-412.

58. Krozer V. , Hartnagel H. Intermodulation distortion

analysis of cascaded MESFET amplifiers using Volterra series representation// Int. J. Electron.- 1985.- 58, N4.- P.693-708.

59. Gilmore R.J., Rosenbaum F.J. Modelling of nonlinear distortion in GaAs MESFETs// IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Digest, N.Y.- 1984.- P.430-431.

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

61. Materka A. , Kacprzak T. Computer calculation of large-signal GaAs FET amplifier characteristics// IEEE Trans. Microwave Theory and Techn.-1985.-N2.- P.129-135.

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

'63. Maas S., Neilson D. Modeling GaAs MESFETs for inter modulation analysis// Microwave J.-1991.- N5.-P.295-300 .

64. Steer M.B., Khan P.J., Tucker R.S. Relationship of Volterra series and generalized power series// Proc. IEEE.- 1983.- N 12.- P.1453-1454.

65. ;Maas S.A. Analysis and optimization of nonlinear microwave circuits by Volterra series analysis// Microwave J.- 1990.- N 4.- P.245-251.

66. Богданович Б.М. Нелинейные искажения в приёмно-усилительных устройствах.- М.: Связь, 1980.- 280с.

67. Бокк О.Ф. Коэффициент шума транзисторного каскада при воздействии большого сигнала// Радиотехника.- 1980.-т.35, N 5.- С.12-16.

68. Алгазинов Э.К., Бобрешов A.M. Теоретический анализ усиления в ЛБВ многочастотного сигнала на фоне шумов// Изв.Вузов. Радиоэлектроника.- 1981.- N 12.- С.3-9.

69. Алгазинов Э.К., Нестеренко Ю.Н. , Будзинский Ю.А. Характеристики помехозащищённости входного электростатического усилителя// Эл.техника. Сер.1. Электроника СВЧ.-1986.- Вып.9(393).- С.17-23.

70. Ли За Сон. Влияние коэффициента усиления и параметров нелинейности каскадов на интермодуляционную избирательность радиоприёмного устройства// Радиотехника и электроника.- 1983.- т.28, N 1.- С.107.

71. Борисов Б. И. К вопросу частотной избирательности связных приёмных устройств.- В кн.: Проблемы электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств различного назначения. Всесоюзное научно-техническое совещание.-М.: Радио и связь, 1978.- С.37.

72. Алгазинов Э.КБобрешов A.M. Коэффициент шума приёмника при наличии помех// Радиотехника.- 1980.- N6.-С. 35-36.

73. Алгазинов Э.К.г Бобрешов A.M. Оценка чувствительности СВЧ приёмника с ЛБВ на входе в условиях помех// Электросвязь.- 1980.- N 7.- С.16-17.

74. Бобрешов A.M. Оптимизация СВЧ усилителей в условиях действия помех.- В кн.: Проблемы электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств. Всесоюзное научно-техническое совещание.- М.: Радио и связь, 1982.- С.73.

75. Антоненко В.В., Ксензенко П.Я., Луговский В.В., Ро-маненко Ю.Н. Оптимизация характеристик ЭМС транзисторных каскадов выбором режимов работы транзистора// Твер-

дотельная электроника сверхвысоких частот.- 1990.- N 3.-С.17-20.

76. Schroeder W.E., Gewartowskl J.W. MESFETs amplifier in a large-signal mode// IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Digest, N.Y.- 1978.- P.279-281.

77. Strid E.W., Duder Т.О. Experimental research of work the MESFETs amplifier// IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Digest, N.Y.- 1978.- P.135-137.

78. Микроэлектронные устройства СВЧ / Под ред. Г.И.Весе-лова. - М.: Высшая школа, 1988.- 280с.

79. Куликовский А. А. Устойчивость активных линейных цепей с полупроводниковыми приборами новых типов.- M.-JI.: Госэнергоиздат, 1962.- 192с.

80. Аблин А.Н., Логинов С.А. Методика и результаты анализа на ЭВМ устойчивости неавтономной нелинейной цепи с биполярным транзистором.- В кн.: Нелинейные проблемы полупроводниковой электроники СВЧ. Межвуз.сб.научных трудов.- М.: МГПИ, 1986.- с.96-102.

81. Jastrzebsk-i А. К. Non-linear MESFET Modelling: 17 th Eur.Microwave Conf., Rome: Conf.Proc.- Tunbeidge Wells.-1987.- P.599-604.

82. Реклейтис P., Рейвиндран А., Рэгсдел К. Оптимизация в технике. - М.: Мир, 1986.- 280с.

83. Miller J.E. Investigation of GaAs MESFET Small-signal Equivalent circuits for use in a Cell Library: 19th Eur.Microwave Conf., London, 4-7 Sept.: Conf.Proc.-Tunbeidge Wells.- 1989.- P.991-996.

84. Platzker A., Tajima Y. Large-signal GaAs FET Amplifier CAD Program// IEEE MTT-S Int. Microwave Symp.

Digest.- 1982.- P.450-452.

85. Willing A.H. , Rausher C., Santis P. A Technique for Predicting Large-Signal Performance of a GaAs MESFET// Trans.IEEE.-/1978.- v.MTT-26, N 12.- P.1017-1023.

86. Полевые транзисторы на арсениде галлия. Принципы работы и технология изготовления: Пер. с англ./ Под ред. Д.В.Ди Лоренцо, Д.Д.Канделуола,- М.: Радио и связь, 1988.- 496с.

87. Ван дер Зил А. Шум. Источники. Описание. Измерение: Пер. с англ./ Под ред. А. К. Нарышкина. - М. : Сов.радио, 1973.- 225с.

88. Willing Н.А., Santis P. Modelling of Gunn-domain Effects in GaAs MESFETs// Electron Let.- 1977.- v. 13, N18.- P.537-539.

89. Влах И., Сингхал К. Машинные методы анализа и проектирования электронных схем: Пер. с англ./ Под ред. Тур-кина А.А. - М.: Радио и связь, 1988.- 560с.

90. Чуа Л. О., Пен-Мин Лин. Машинный анализ электронных схем: Пер. с англ./ Под ред. В.Н.Ильина - М. : Энергия, 1980.- 640с.

91. Гупта К., Гардж Р., Чадха Р. Машинное проектирование СВЧ устройств: Пер. с англ./ Под ред. Шейнкмана В. Р. -М. : Радио и связь, 1987 .- 430с.

92. Данилин В. П., Кушниренко А. И. , Петров Г. В. Аналоговые полупроводниковые интегральные схемы СВЧ. - М. : Радио и связь, 1985.- 192с.

93. Shockley W. A Unipolar Field-effect Transistor// Proc.IRE.- 1952.- v.40, N 11.- P.1365-1376.

94. Sone J. rTakayama Y. A Small-signal Analytical Theory

for GaAs Field-effect Transistors at large drain Voltages// IEEE Trans.- 1978.- v.ED-25, N 3.- P.329-337.

95. Фано P. Теоретические ограничения полосы согласования произвольных импедансов: Пер. с англ./ Под ред. Г.И.Слободенюка.- М.: Сов.радио, 1965.- 120с.

96. Маттей Г.Л. , Янг Л., Джонс Е.М. Фильтры СВЧ, согласующие цепи и цепи связи: Пер. с англ./ Под ред. Л.В.Алексеева и 'Ф.В.Кушнира.- М.: Связь, 1971.- 200с.

97. Minasian R.A. Intermodulation distortion analysis of MESFET amplifiers using Volterra series representation// IEEE Trans.- 1980.- MTT, v.28, January.- P.1-8.

98. Narayanan S. Transistor Distortion Analysis Using Volterra Series Representation// Bell Syst.Tech.J.-1967.- v.46, May.- P.991-1024.

99. Baechtold W. Noise Behavior of GaAs Field-effect Transistors with Short Gate Length// IEEE Trans.- 1972.-v.ED-19, N 5.- P.674-680.

100. Ахманов C.A. , Двяков Ю.Е., Чиркин А. С. Введение в статистическую радиофизику и оптику. - М.: Наука, 1981.-640с.

101. Современная радиолокация/ Под.ред. Ю.В.Кобзарева.-М.: Советское радио, 1969.- 704с.

102. Алгазинов Э.К. , Китаев Ю.И. Исследование совместного усиления в JIBB монохроматического и шумового сигналов// Радиотехника и электроника.- 197 2.- т. 17, N 10.-С.22-24 .

103. Алгазинов Э.К., Мноян В.И. Характеристики входного СВЧ-усилителя, влияющие на помехозащищённость приёмной системы// Электронная техника. Сер.Электроника СВЧ.-

1981.- Вып. 2(326).- С.3-7.

104. ГОСТ 23872-7 9. Совместимость радиоэлектронных средств электромагнитная. Номенклатура параметров и классификация технических характеристик.

105. Защита от радиопомех/ Под ред. Максимова М.В.- М. : Сов.радио, 1976.- 496с.

106. Кремер И. Я., Владимиров В. И., Карпухин В. И. Модулирующие помехи и приём радиосигналов.- М. : Сов.радио, 1978.- 480с.

107. Крейнгелв Н.С. Шумовые параметры радиоприёмных устройств.- JI. : Энергия, 1969.- 168с.

108. Чистяков H.H. Радиоприёмные устройства.- М. : Сов. радио, 1978.- 275с.

109. Справочник по основам радиолокационной техники/ Под ред. Дружинина В.В.- М.: Воениздат, 1967.

110. Стратонович Г.П. Принципы адаптивного приёма.- М. : Сов.радио, 1973.- 143с.

111. Репин В.Г., Тартаковский Г.П. Статистический синтез при априорной неопределённости и адаптации информационных систем.- М.: Сов.радио, 1977.- 432с.

112. Алгазинов Э.К. , Вобрешов A.M., Клементвев Ф.М. О возможности повышения эффективности входного JIBB-усилителя в условиях действия помех.- В сб.: Повышение помехоустойчивости и эффективности радиоэлектронных систем и устройств. Вып.2, Горький, 1977.- С.85-88.

113. Fukul Н. optimum noise figure of microwave GaAs MESFETs// IEEE Trans. Electron devices.- 1979.- ED-26.-P.1032-1037.

114. Вобрешов A.M., Михалёва Л.И., Мымрикова H.H. Влия-

ние режима входных каскадов ТРУ- на помехозащищённость РПУ// Тез.докл. Всес.конф. "Развитие и внедрение новой техники радиоприёмных устройств и обработки сигналов" -М.: Радио и связь, 1989.- С.23.

115. Ксензенко П. Д., Луговский В.В. , Михалёва Л. И. Модель МШУ на полевом транзисторе СВЧ-диапазона для расчёта его ЭМС характеристик// Тез. докл.. н.-т. семинара "Обеспечение электромагнитной совместимости технических средств" - Москва- 1991.- С.9.

116. Алгазинов Э.К.Г Михалёва Л. И. , Мымрикова H.H. Анализ ЭМС характеристик транзисторного МШУ// Тез.докл. н.т.семинара "Обеспечение электромагнитной совместимости технических средств" - Москва- 1991.- С.10.

117. Алгазинов Э.К., Михалёва Л.И. , Обрезан О.И. Автоматизированная методика прогнозирования параметров и характеристик ЭМС транзисторных СВЧ усилителей// Труды конф. "Методы и средства измерений в области электромагнитной совместимости"- Винница- 1991.- С.231-233.

\

118. Алгазинов Э.К.Г Аверина Л.И. , Обрезан О.И. Устойчивость входных транзисторных СВЧ усилителей в условиях действия интенсивных помех// Тез.докл. Всес.симпозиума "Проблемы электромагнитной совместимости технических средств"- Суздаль- 1991.- С.39.

119. Алгазинов Э.К., Аверина Л.И. , Бобрешов A.M. Моделирование работы транзисторных СВЧ усилителей в нелинейном режиме// Тез.докл. конф. "Информационные технологии и системы"- Воронеж- 1995.- С.54.

120. Алгазинов Э.К., Аверина Л.И. , Бобрешов A.M. Анализ устойчивости транзисторных СВЧ усилителей в нелинейном

режиме// Тез.докл. Всерос. конф. "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники"- Таганрог-1995.- С.89.

121. Алгазинов Э.К., Аверина Л.И. , Бобрешов A.M., Мымри-кова H.H. Методика расчёта коэффициента шума транзисторного СВЧ усилителя в нелинейном режиме// Тез.докл. Всерос. конф. "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники"- Таганрог- 1995.- С.90.

122. Алгазинов Э.К., Аверина Л.И. , Бобрешов A.M., Несте-ренко Ю.Н., Фертиков В. В. Опыт информатизации обучения студентов по радиофизическим специальностям Вузов// Сб.трудов конф. "Образовательные технологии"- Воронеж-1995.- 4.1.- С.14-19.

123. Алгазинов Э.К., Аверина Л.И. , Бобрешов A.M. Влияние помех на шумовые параметры входных транзисторных каскадов приёмников СВЧ// Сб.трудов конф. "Направления развития систем и средств радиосвязи" - Воронеж - 1996.-С.1163-1165.

124. Алгазинов Э.К., Аверина Л.И. , Бобрешов A.M. Коррекция режимов работы транзисторного усилителя в присутствии помех// Сб.трудов конф. "Направления развития систем и средств радиосвязи"- Воронеж - 1996.- С.1166-1168.

125. Алгазинов Э.К., Аверина Л.И. , Бобрешов A.M. Частотные характеристики шумовых параметров транзисторных усилителей в присутствии помех// Сб.трудов Всерос. конф. "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники"- Таганрог- 1996.- С.114.

126. Алгазинов Э.К., Аверина Л.И. , Бобрешов A.M. Оптимизация режима работы транзисторного каскада при наличии

помех// Сб.трудов Всерос. конф. "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники"- Таганрог-1996.- С.105-107.

127. Алгазинов Э.К., Аверина Л.И. , Бобрешов A.M. Изменение шумов в усилителе на полевом транзисторе в нелинейном режиме// Радиотехника и электроника.- 1996.- т.41, N11.- С.1386-1389.

128. Алгазинов Э.К., Аверина Л.И. , Бобрешов A.M. , Дыбой A.B. Расчёт нелинейной модели полевого СВЧ транзистора на основе его электрофизических параметров// Сб.трудов Междунар. конф. "Антенно-фидерные устройства, системы и средства радиосвязи"- Воронеж- 1996.- Т.2.- С.301-306.

129. Алгазинов Э.К. , Аверина Л.И. , Бобрешов A.M. Нелинейные режимы в транзисторных усилителях и способы их оптимизации// Сб.трудов Междунар. конф. "Антенно-фидерные устройства, системы и средства радиосвязи"- Воронеж- 1996.- Т.2.- С.307-313.

130. Алгазинов Э.К. , Аверина Л.И. , Бобрешов A.M. Влияние-режима работы транзисторного СВЧ усилителя на его чувствительность при наличии помех// Сб.трудов Всерос. конф. "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники"- Таганрог- 1997,- С.72.

131. Аверина Л.И. Изменение собственных шумов СВЧ усилителя на ПТШ в режиме насыщения при интенсивном внешнем воздействии// Сб.трудов Всерос. конф. "Актуальные проблемы твердотельной электроники и микроэлектроники"- Таганрог- 1997.- С.74.

132. Алгазинов Э.К., Аверина Л.И. , Бобрешов A.M., Дыбой A.B. Автоматизированная система определения параметров

нелинейной модели полевого СВЧ транзистора для анализа и синтеза усилителей на его основе// Сб.трудов симпозиума по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии- Санкт-Петербург- 1997,- Ч.2.- С.194-197.

133. Алгазинов Э.К., Аверина Л. И., Бобрешов A.M. Улучшение параметров ЭМС входного транзисторного усилителя с учётом его устойчивости// Сб.трудов симпозиума по электромагнитной совместимости и электромагнитной экологии-Санкт-Петербург- 1997.- Ч.2.- С.198-201.

134. Алгазинов Э.К., Аверина Л. И., Бобрешов A.M., Дыбой A.B. Автоматизированное моделирование нелинейных и шумовых свойств полевого СВЧ транзистора с затвором Шотки// Тез.докл. Всерос. конф. "Электроника и информатика"-М.:МИЭТ, 1997.- С.248.

135. Алгазинов Э.К., Аверина Л. И. , Бобрешов A.M., Дыбой A.B. Исследование зависимости нелинейных характеристик входных малошумящих усилителей от конструктивных параметров GaAs полевого транзистора с затвором Шотки// Сб.трудов конф. "Радиолокация, навигация и связь"- Воронеж- 1998.- Т.З.- С.1253-1257.

136. Алгазинов Э.К., Аверина Л.И., Бобрешов A.M. Проблемы проектирования транзисторных СВЧ усилителей с учётом работы их в нелинейном режиме// Сб.трудов конф. "Радиолокация, навигация и связь"- Воронеж- 19 98.- Т.З.-С.1258-1264.