Оптоэлектронные и микроэлектронные принципы построения твердотельных генераторов сверхвысокочастотного диапазона тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.07, кандидат технических наук Лопарев, Алексей Викторович

• Лопарев, Алексей Викторович
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Лопарев, Алексей Викторович

Список сокращений и обозначений.

Введение.

1. Анализ современного состояния научно-методического аппарата и обоснование оптимального направления исследований.

1.1. Современные принципы построения и тенденции развития твердотельных генераторов сигналов СВЧ диапазона.

1.2. Оптоэлектронный генератор сигналов СВЧ диапазона.

1.2.1. Основные характеристики оптоэлектронного генератора и пути их улучшения.

1.2.2. Современное состояние исследований и разработок оптоэлектронного генератора.

1.3 Транзисторный генератор СВЧ диапазона на базе монолитной интегральной схемы.

1.4. Выводы.

2. Моделирование оптоэлектронного генератора СВЧ колебаний.

2.1. Аналитическая модель оптоэлектронного генератора.

2.1.1. Дифференциальное уравнение оптоэлектронного генератора.

2.1.2. Условие самовозбуждения оптоэлектронного генератора и переход к стационарному режиму генерации.

2.1.3. Оптоэлектронный генератор в качестве датчика оптико-физических параметров оптических волноводов.

2.2. Объектно-ориентированная модель оптоэлектронного генератора.

2.2.1. Объектно-ориентированная модель оптоэлектронного генератора в САПР VPI Transmission Maker.

2.2.2. Моделирование многоконтурных и инжекционно синхронизированной схем оптоэлектронного генератора.

2.3.2. Моделирование оптоэлектронного генератора в качестве прецизионного датчика оптико-физических параметров интегральных волноводов.

2.3. Выводы.

3. Моделирование и анализ транзисторного СВЧ генератора в монолитном исполнении.

3.1. Моделирование однотактного СВЧ генератора на гетероструктурном полевом транзисторе с общим затвором.

3.2. Моделирование балансного СВЧ генератора на гетероструктурном полевом транзисторе с общим истоком.

3.3. Сравнительный анализ параметров твердотельных СВЧ генераторов

3.4. Выводы.

4. Экспериментальная верификация результатов теоретических исследований

4.1. Разработка макета перестраиваемого оптоэлектронного генератора СВЧ колебаний.

4.2. Исследование спектральных и шумовых характеристик разработанного макета оптоэлектронного генератора.

4.3. Экспериментальное исследование датчика оптико-физических параметров волноводов на основе оптоэлектронного генератора.

4.4. Разработка и экспериментальное исследование макета монолитной интегральной схемы транзисторного СВЧ генератора.

4.5. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оптоэлектронные и микроэлектронные принципы построения твердотельных генераторов сверхвысокочастотного диапазона»

В настоящее время наблюдается активное развитие радиоэлектронных приборов и устройств сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона. Данная тенденция обусловлена постоянно возрастающими объемами информации, передаваемых посредством электронных устройств. К настоящему времени твердотельные СВЧ генераторы в составе электронных приборов успешно используются в космической, сотовой и спутниковой связи, телевидении и радиовещании, широкополосных технологиях беспроводной передачи данных Wi-Fi и WiMax.

Среди основных параметров СВЧ генераторов выделяют уровень мощности генерации, КПД, диапазон рабочих частот, полосу перестройки частоты, стабильность частоты и мощности колебаний, уровень частотных (ЧМ) шумов вблизи несущей, чистоту генерируемого спектра [1]. Традиционно в качестве активного элемента автогенераторов в СВЧ диапазоне использовались диоды (генераторы на диодах Ганна и лавино-пролетных диодах) и транзисторы (биполярные и полевые) [2]. Традиционно повышение рабочей частоты генерации обеспечивалось совершенствованием технологии изготовления гетероструктурных полевых транзисторов с барьером Шоттки (MESFET) [3] и транзисторов с высокой подвижностью электронов и псевдоморфных транзисторов (НЕМТ/РНЕМТ) [4, 5].

Альтернативным путем улучшения основных характеристик твердотельных СВЧ генераторов является внедрение технологий сверхвысокочастотной оптоэлектроники (СОЭ), предмет исследований которой находится на стыке фотоники и СВЧ радиоэлектроники [6,7]. СОЭ охватывает область исследования и разработки сверхбыстродействующих активных оптоэлектронных приборов и устройств с полосой пропускания в СВЧ диапазоне, а также активных СВЧ приборов и устройств с оптическим управлением. Возникшая наряду с оптоэлектроникой в конце прошлого столетия, она продолжает развиваться в наши дни в направлении слияния с микро- и наноэлектроникой, результат которого состоит в создании оптоэлектронных интегральных схем. Среди основных направлений внедрения устройств СОЭ выделяют смешение сигналов в телекоммуникации (RF mixing) [8], управление диаграммами направленности фазированных антенных решеток [9, 10], фильтрация сигналов [11, 12]. Широкое" внедрение приборов СВЧОЭ обусловлено их преимуществами присущими волоконно-оптическим линиям связи. Среди их основных преимуществ выделяют низкие потери сигнала в волоконно-оптическом кабеле (0,2 дБ/км), высокие пропускные способности канала связи, высокую защищенность передаваемой информации от несанкционированного доступа и невосприимчивость к электромагнитным наводкам.

Среди активно исследуемых в настоящее время систем СВЧОЭ можно выделить сети абонентского доступа волоконно-коаксиальной структуры (HFCN) [13, 14], а также системы локальной информационно-телекоммуникационной системы распределения волоконно-эфирной структуры (иностранная аббревиатура RoF - radio-over-fiber) [15, 16]. Основными тенденциями их развития являются увеличение пропускной способности канала связи, а также их объединение в единую систему связи [17].

Одним из наиболее перспективных функциональных элементов СВЧОЭ является оптоэлектронный генератор (ОЭГ, Optoelectronic oscillator, ОЕО) [18]. Основным преимуществом оптоэлектронного генератора по сравнению с современными СВЧ генераторами является сверхнизкий уровень шумов (порядка - 160 дБн/Гц при отстройке от несущей 10 кГц) и расширенный рабочий диапазон частот до 100 ГГц [19], что представляет собой принципиально новый подход к созданию прецизионных малошумящих источников радиосигналов [20]. Помимо этого, проведенные исследования его термостабильности и чувствительности к перегрузкам I продемонстрировали долговременную стабильность частоты генерации (относительное изменение частоты генерации составляет 2,5-10"6 1/°С) [21] и чувствительности к ускорению [22] показали перспективность применения ОЭГ в системах бортовой аппаратуры авиационного, наземного и морского базирования.

Другое важное достоинство ОЭГ состоит в возможности преодоления известного компромисса .при проектировании монолитных интегральных схем (МИС) СВЧ генераторов, управляемых напряжением (ГУН), заключающегося в выборе между широкой полосой перестройки и низкими частотными шумами, поскольку для расширения полосы перестройки МИС ГУН нужно уменьшать его внешнюю добротность, а для уменьшения уровня частотных шумов ее необходимо увеличивать [23]. В случае ОЭГ полоса перестройки частоты не зависит от внешней добротности и определяется минимальной полосами пропускания элементов его структурной схемы.

Кроме того, верхний диапазон частоты генерации ОЭГ ограничен полосой пропускания оптоэлектронных компонентов, которая в настоящее время уже составляет сотни гигагерц [24], что, вследствие фундаментальных ограничений, трудно достижимо для современных интегральных СВЧ генераторов [20].

К настоящему времени реализовано достаточно большое количество схем ОЭГ. Однако в них можно выделить следующие общие черты. Так, предложенные схемы ОЭГ принципиально состоят из двух модулей: радиотехнического и оптического, между которыми введена петля обратной связи.

Проведенный анализ публикаций показал, что в последние годы ОЭГ активно исследовался в основном для телекоммуникационных применений [25]. Следует также отметить, что исследования ОЭГ в своем подавляющем большинстве носили экспериментальный характер. Так, к настоящему времени была разработана теоретическая модель функционирования ОЭГ в режиме малого сигнала [26]. Кроме того, в работе [23] на основе единого волнового подхода разработана стационарная модель ОЭГ в приближении большого сигнала. С другой стороны, отсутствие полной модели функционирования ОЭГ значительно ограничивает его внедрение в систему телекоммуникации, радионавигации и метрологии.

Поэтому целью данной работы являлась дальнейшее усовершенствование методов и процессов моделирования и разработки твердотельного СВЧ генератора с использованием как традиционного микроэлектронного, так и нового, оптоэлектронного подходов. Цель данной работы достигается решением следующих основных задач:

- Разработка и исследование аналитической модели ОЭГ для полного описания режима его функционирования.

- Разработка и исследование объектно-ориентированной модели ОЭГ для моделирования спектральных и шумовых характеристик различных структурных схем ОЭГ.

- Разработка и исследование принципиальной схемы и топологии монолитной интегральной схемы перестраиваемого СВЧ транзисторного генератора.

- Разработка экспериментальных макетов ОЭГ и монолитной интегральной схемы транзисторного СВЧ генератора для верификации результатов моделирования.

- Разработка принципов функционирования и схемы прецизионного датчика оптико-физических параметров волноводных сред на базе ОЭГ и проведение его моделирования и экспериментального исследования. Методы исследования

Для решения поставленных задач в диссертационной работе использовались современные принципы исследования и разработки оптоэлектронных приборов и микроэлектронных интегральных схем, методы теории автогенераторов СВЧ колебаний, а также метод медленно меняющихся амплитуд для решения нелинейного дифференциального уравнения ОЭГ.

Научная новизна

К основным новым научным результатам, полученным в ходе исследований по теме диссертации, относятся:

1. На базе метода медленно меняющихся амплитуд разработана аналитическая модель полного функционирования оптоэлектронного генератора, описывающая процессы самовозбуждения и стационарной генерации.

2. С использованием одномодовых скоростных уравнений лазера с распределенной обратной связью и схемы оптоэлектронной обратной связи с волоконной линией задержки разработана объектно-ориентированная модель ОЭГ, позволяющая с высокой точностью анализировать спектральные и шумовые характеристики одноконтурной и многоконтурных структурных схем ОЭГ.

3. Путем моделирования и экспериментального подтверждения показана возможность разрешения с помощью ОЭГ известного недостатка традиционных генераторов сигналов- СВЧ диапазона, заключающегося в компромиссе между низкими частотными шумами и широкой полосой перестройки.

Практическая ценность работы: состоит в следующем.

1. Развиты принципы моделирования и проектирования генератора сигналов СВЧ диапазона на базе оптоэлектронного и микроэлектронного подходов.

2. Реализован и исследован макет ОЭГ, обладающий. ультраширокой полосой перестройки 3-15 ГГц и на 20 дБ меньшими фазовыми шумами по сравнению с традиционными транзисторными СВЧ генераторами.

3. Разработаны методики компьютерного проектирования однотактной и балансной монолитных интегральных схем перестраиваемых транзисторных СВЧ генераторов.

4. Предложена и теоретически и экспериментально исследована схема ОЭГ в качестве нового прецизионного датчика оптико-физических параметров волноводных сред, функционирующего в режимах «на проход» и «на отражение».

Достоверность полученных результатов обуславливается корректностью исходных положений и математических преобразований, совпадением результатов моделирования математического и компьютерного моделирования спектральных и шумовых характеристик ОЭГ с результатами его экспериментального исследования, а также использованием прецизионного, метрологически аттестованного измерительного оборудования.

Реализация и внедрение результатов работы

Результаты проведенных теоретических и экспериментальных исследований использованы при выполнении НИР в ИСВЧПЭ РАН и МЦАИ РАН, а также вошли состав 8-ми отчетов по НИР в рамках аналитической ведомственной целевой программы Минобрнауки «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2011 годы)» и ФЦНТП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы», выполненным в Объединенной научно-исследовательской лаборатории

Сверхвысокочастотные и оптоэлектронные устройства», МИРЭА.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих международных и всероссийских конференциях: Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2009, Moscow, Russia); International Conference on Micro- and nanoelectronics (ICMNE 2009, Moscow

Zvenigorod, Russia); 52-я научная конференция МФТИ (52-я НК МФТИ, 2009 г., Москва-Долгопрудный); Международная научно-техническая конференция «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (Intermatic 2009, 2010, Москва); IX-я Всероссийской научно-технической конференции «Твердотельная электроника. Сложные функциональные блоки РЭА» (Пульсар - 2010, Звенигород); 58-я, 59-я и 60-я, научно-техническая конференция МИРЭА (НТК МИРЭА 2009, 2010 и 2011, Москва); Российско-Швейцарский семинар «Современные полупроводниковые источники оптического излучения» (16 мая 2011 г, МИРЭА, Москва); научный семинар лаборатории стандартов частоты отдела квантовой радиофизики, ФИАН им. П.Н. Лебедева (1 июня 2011 г).

Публикации пличный вклад автора^

По теме диссертационной работы опубликовано 8 научных работ, в том числе 4 в ведущих российских журналах, 3 из которых опубликованы в журналах, входящих в перечень российских рецензируемых научных журналов ВАК министерства образования и науки РФ, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Все результаты диссертационной работы получены автором лично или в соавторстве с научным руководителем, о чем свидетельствует приведенный ниже список публикаций по теме диссертации.

На защиту выносятся следующие положения: 1. Условие самовозбуждения ОЭГ определяется интегральной крутизной его модуляционной характеристики в петле обратной связи. При этом длина волоконно-оптического тракта не влияет на время установления стационарного режима и должна подбираться исходя из компромисса между уровнем ЧМ шумов и областью свободной дисперсии в спектре генерации ОЭГ. Время установления стационарного режима определяется коэффициентами усиления предварительного электрического усилителя и усилителя мощности, а также амплитудой шума напряжения на управляющем входе модулятора интенсивности оптического излучения.

2. Сопоставление разработанной аналитической модели с известной моделью ОЭГ в квазилинейном приближении позволяет уточнить зависимость амплитуды стационарных колебаний от коэффициента прямой передачи при его значениях больше 1, что соответствует реальному режиму возбуждения ОЭГ.

3. Обнаруженный эффект подавления боковых мод в спектре генерации ОЭГ, обусловленный наличием в его структурной схеме петли положительной обратной связи. Данный эффект был предсказан с помощью разработанной объектно-ориентированной модели ОЭГ и подтвержден в экспериментальной части работы.

4. Сравнение результатов компьютерного расчета частотных шумов ОЭГ по предложенной объектно-ориентированной модели позволяет уточнить результаты, полученные с помощью широко известной формулы Лисона, при отстройках от несущей более 10 кГц.

5. Исследования, проведенные в диссертации, позволили разработать оптоэлектронный генератор СВЧ сигналов с полосой перестройки более двух октав и уровнем фазовых шумов в среднем на 10-20 дБ ниже по сравнению с перестраиваемыми транзисторными СВЧ генераторами и синтезаторами частот, построенными по традиционным принципам.

6. Принцип действия, варианты реализации, результаты моделирования и экспериментального исследования прецизионного двухрежимного датчика оптико-физических параметров волноводных сред на основе ОЭГ. Полученная чувствительность 1,3 МГц/мм на частоте генерации 12 ГГц в прецизионном режиме измерений и чувствительность 74 кГц/м в стандартном режиме измерений обосновывает перспективность его применения в области исследования оптических интегральных схем и прецизионной рефрактометрии.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, списка литературы и приложения. Объем работы составляет 160 стр. машинописного текста, который содержит 6 таблиц, 81 рисунок, 54 формулы, 119 наименований библиографии.

Заключение диссертации по теме «Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы», Лопарев, Алексей Викторович

4.5. Выводы

В данной главе был рассмотрен разработанный в рамках данной диссертационной работы макет ОЭГ с возможностью перестройки частоты генерации в диапазоне 3-12 ГГц. Были подробно рассмотрены ключевые характеристики элементов его структурной схемы. Проведенное экспериментальное исследование спектральных и шумовых характеристик одноконтурной и двухконтурной схем его реализации подтвердили приведенные во 2-й главе результаты моделирования ОЭГ. Кроме того, была продемонстрирована чувствительность датчика оптико-физических параметров оптических волноводов свыше 1,3 МГц/мм, что превышает чувствительность, полученную в [47] более чем в 17 раз. Кроме того, разработанный датчик на основе ОЭГ может применяться для контроля показателя преломления волноводов при наличии априорной информации о его геометрических размерах.

Также в данной главе приведены результаты экспериментального исследования однотактного ГУН с общим затвором. Данные результаты подтвердили корректность разработанной модели и функциональное соответствие его основных характеристик. I

Заключение

Полученные в ходе выполнения работы результаты, свидетельствуют о перспективности применения ОЭГ в области телекоммуникации и метрологии. В частности, в данной работе показано, что внедрение методов сверхвысокочастотной оптоэлектроники позволит существенно улучшить спектральные и шумовые характеристики твердотельного генератора СВЧ колебаний, а также значительно расширить диапазон перестройки частоты генерации. Разработаны аналитическая и объектно-ориентированная модели ОЭГ, позволяющие исследовать влияние параметров элементов его структурной схемы на ключевые характеристики ОЭГ, а также выполнять проектирование различных вариантов его реализации. Кроме того показана возможность применения разработанного ОЭГ в качестве датчика оптико-физических параметров волноводов с чувствительностью, превышающей 1 МГц/мм. Однако к настоящему времени не удалось реализовать ОЭГ в монолитном исполнении ввиду различия применяемых функциональных материалов для изготовления элементов его структурной схемы. В данном случае решение состоит в использовании в качестве твердотельного генератора СВЧ колебаний МИС на ПТГ. Подводя итог вышесказанному необходимо отметить, что в случае критической значимости спектральных и шумовых характеристик твердотельного генератора СВЧ колебаний, его разработку следует выполнять на основе ОЭГ. В случае, если критическим параметром являются массогабаритные характеристики твердотельного генератора СВЧ колебаний, следует применять традиционный подход к его разработке на основе МИС ГУН. В качестве основных результатов работы следует выделить следующие:

1. Показано, что разработанный ОЭГ может одновременно сочетать низкий уровень ЧМ-шумов с широкой полосой перестройки частоты генерации, что, вследствие фундаментальных ограничений недостижимо для современных монолитных интегральных схем перестраиваемых транзисторных генераторов.

2. Разработана аналитическая модель ОЭГ, которая позволила исследовать во временной области процесс его самовозбуждения и влияние различных параметров элементов структурной схемы на его спектральные характеристики. Корректность разработанной модели была подтверждена результатами сравнения с известной ранее моделью в приближении малого сигнала, которая, в свою очередь, была подтверждена экспериментально [21].

3. Разработана объектно-ориентированная модель ОЭГ на основе САПР VPI Transmission Maker, которая позволила моделировать в частотной области его спектральные и шумовые характеристики. С помощью разработанной модели был проведен сравнительный анализ многоконтурных и инжекционно-синхронизированной схем реализации ОЭГ.

4. Разработан макет ОЭГ с перестраиваемой частотой генерации в диапазоне 3-12 ГГц. С помощью разработанного макета ОЭГ была подтверждена корректность разработанных моделей.

5. Экспериментально подтверждена возможность реализации датчика оптико-физических параметров волноводов с чувствительностью свыше 1 МГц/мм, продемонстрированная ранее с помощью разработанной модели.

6. Разработаны принципиальные электрические схемы и топологии монолитных интегральных схем перестраиваемых транзисторных генераторов Ки диапазона. Проведенные экспериментальные исследования подтвердили их работоспособность и соответствие основным расчетным характеристикам.

7. Результаты сравнения основных параметров разработанного макета ОЭГ и спроектированных монолитных интегральных схем перестраиваемых транзисторных генераторов вместе с СВЧ генераторами ведущих мировых производителей показали значительное преимущество ОЭГ по уровню ЧМ-шумов и ширине полосы перестройки частоты генерации.

Автором диссертации были разработаны аналитическая и объектно-ориентированная модели ОЭГ, разработан макет ОЭГ, функционирующий в диапазоне частот 3-12 ГГц. Была выполнена серия экспериментов по изучению его спектральных и шумовых характеристик, а также возможности применения ОЭГ в качестве прецизионного датчика оптико-физических параметров волноводов метода для исследования динамических процессов в биологических объектах. Кроме того, были смоделированы и экспериментально исследованы монолитные интегральные схемы перестраиваемых транзисторных генераторов Ки диапазона.

Предметом дальнейшего исследования является дополнительное изучение возможности интегральной реализации ОЭГ, а также дальнейшее совершенствование методов моделирования и проектирования МИС г генераторов на ПТГ.

По теме диссертационной работы было опубликовано 8 научных работ, 3 из которых (№ 1-3) включены в перечень ведущих периодических изданий ВАК министерства образования и науки РФ:

1. Лопарев A.B., Белкин М.Е. Моделирование датчика на основе оптоэлектронного генератора для прецизионных измерений оптико-физических параметров различных сред. Измерительная техника, №11, 2010, с. 33-38.

2. Белкин М.Е., Лопарев A.B. Оптоэлектронный генератор - первое практическое устройство СВЧ- оптоэлектроники. Электроника НТБ, № 6/104, 2010, с. 62-70.

3. Белкин М.Е., Лопарев A.B. Компьютерное проектирование монолитной интегральной схемы сверхвысокочастотного генератора на гетероструктурных полевых транзисторах. Электронная техника Серия 2. Полупроводниковые приборы, 2010, вып. 1(224), с. 45-52.

4. Лопарев A.B. Моделирование процесса самовозбуждения оптоэлектронного генератора СВЧ колебаний. Научный вестник

МИРЭА. №2 (9), 2010, с. 41-48.

5. Белкин М.Е., Лопарев A.B. Исследование шумовых характеристик оптоэлектронного генератора СВЧ сигналов. Материалы IX научно-технической конференции «Твердотельная электроника. Сложные функциональные блоки РЭА». М: МНТОРЭС им. A.C. Попова, 2010, с. 62-65.

6. Лопарев A.B., Белкин М.Е. Моделирование многоконтурных схем оптоэлектронного генератора сверхвысокочастотных колебаний. Материалы Международной научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» Intermatic-2010, с. 159-163.

7. Лопарев A.B. Проектирование монолитной интегральной схемы балансного сверхвысокочастотного генератора на гетероструктурных полевых транзисторах. Труды 52-й Научной конференции МФТИ. Том 1, часть V, Физическая и квантовая электроника, с. 168-170, 2009 г.,

8. Белкин М.Е., Лопарев A.B. Проектирование монолитной интегральной схемы перестраиваемого транзисторного СВЧ генератора. Материалы Международной научно-технической конференции «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» Intermatic-2009, с. 198201.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Лопарев, Алексей Викторович, 2011 год

1. Гассанов Л.Г., Липатов А.А., Марков В.В., Могильченко Н.А. Твердотельные устройства СВЧ в технике и связи. //М: «Радио и связь», 1988 -288 с.

2. Петров Б.Е., Романюк В.А. Радиопередающие устройства на полупроводниковых приборах. // М: «Высшая школа», 1989 232 с.

3. Cheng К.К.М., Everard J.K.A. A new and efficient approach to the analysis and design of GaAs MESFET microwave oscillators. // IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, vol.3, 1990, p. 1283 1286.

4. Kaper V.S., Tilak V., Hyungtak K. et al. High-power monolithic AlGaN/GaN HEMT oscillator. // IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 38, Issue 9, 2003, p.1457-1461.

5. Megej A., Beilenhoff K., Hartnagel H.L. Fully monolithically integrated feedback voltage controlled oscillator using PHEMTs. // IEEE Microwave and Guided Wave Letters, vol. 10, Issue 6, 2000, p. 239 241.

6. Yao J., Microwave Photonics.// Journal of Lightwave Technology, vol. 27, no. 3,2009, p. 314-335.

7. Белкин M.E., Сигов A.C. Новое направление фотоники -сверхвысокочастотная оптоэлектроника. // Радиотехника и электроника, 2009, т. 54, № 8, с. 901-914.

8. Gopalakrishnan G.K., Burns W.K., Bulmer С.Н. Microwave-optical mixing in LiNb03 modulators. // IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 41, 1994, pp. 2383-2391.

9. Toughlian E., Zmuda H. A Photonic variable RF delay line for phased array antennas. // J. Lightwave Technology, vol. 8, 1990, pp. 1824-1828.

10. Yao X.S., Maleki L. A nowel 2-D programmable photonic time-delay device for millimeter-wave signal processing application. // IEEE Photonic Technology Letters, vol.6, 1994, pp. 1463-1465.

11. Nortton D., Johns S., Soref R. Tunable wideband microwave transversal filter using high dispertive fiber delay line. // In Proc. 4th Biennial Dept. Of Defense Fiber Opt. And Photon. Conf., McLean, VA, 1994, pp. 297-301.

12. Moslehi B., Chau K., and Goodman J. Fiber optic signal processors with optical gain and reconfigurable weights. // In Proc. 4th Biennial Dept. Of Defense Fiber Opt. And Photon. Conf., McLean, VA, 1994, pp. 303-309

13. Yin W.M., Lin Y.D. Statistically Optimized Minislot Allocation for Initial and Collision Resolution in Hybrid Fiber Coaxial Networks. // IEEE Journal on Selected Areas in Communications, vol. 18, no. 9, 2000, p. 1764-1773.

14. Wagner R. E., Igel J. R., Whitman R., et al. Fiber-Based Broadband-Access Deployment in the United States. // Journal of Lightwave Technology, vol. 24, no 12,2006, p. 4526-4540.

15. Larrode M.G., Koonen A.M.J., Olmos J.J.V., et al. Bidirectional Radio-OverFiber Link Employing Optical Frequency Multiplication. // IEEE Photonics Technology Letters, vol. 18, no. 1, 2006, p. 241-243.

16. Sauer M., Kobyakov A., George J. Radio over Fiber for Picocellular Network Architectures. // Journal of Lightwave Technology, vol. 25, no. 11, 2007, p. 3301-3320.

17. Lin C.T., Chen J., Peng P.C., et al. Hybrid Optical Access Network Integrating Fiber-to-the-Home and Radio-over-Fiber Systems. // IEEE Photonics Technology Letters, vol. 19, no. 8, 2007, p. 610-612.

18. Yao X.S., Maleki L. Optoelectronic oscillator for photonic systems. // IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. 32, no. 7, 1996 pp. 1141-1149.

19. Yao X. S., Lutes G. A High Speed Photonic Clock and Carrier Recovery Device. // IEEE Photonic Technology Letters, vol. 8, no. 5, May 1996, p. 688690.

20. Maleki L. Recent Progress in Opto-Electronic Oscillator. // Microwave Photonics, International Topical Meeting on MWP, 12-14 Oct. 2005, p. 8184.

21. Kaba M., et al. Improving Thermal Stability of Optoelectronic Oscillators. // IEEE Microwave Magazine, August 2006, vol. 50, no 4, p. 38-47.

22. Huang, M. Tu, S. Yao, L. Maleki. A "Turn-key" optoelectronic oscillator with low acceleration sensitivity. //Proceedings of the 2000 IEEE/EIA International Frequency Control Symposium and Exhibition, 2000, p. 267279.

23. Белкин M.E. Разработка модели оптоэлектронного генератора СВЧ диапазона. // Материалы международной НТК «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения», 24-28 октября 2006 г., Москва. М.: МИРЭА, 2008. -с. 269-270.

24. Seeds A. J., Williams К .J. Microwave Photonics. // IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology, vol. 241, no 12, 2006, p. 4628-4641.

25. Yao X. S., Maleki L., Eliyahu D. Progress in the opto-electronic oscillator a ten year anniversary review. // IEEE MTT Symposium Digest, TU6C-4, 2004, p. 287-290.

26. Yao X. S. Opto-electronic Oscillators. // In. book: RP Photonic Technology in Optical Fiber Links. /Ed. by W. S. C. Chang. Cambridge University Press. -2002. - p. 255-292.

27. Вамберский M.B., Казанцев В.И., Шелухин C.A. Передающие устройства СВЧ. // М.: Высшая школа, 1984 448 с.

28. Odyniec М. RF and Microwave Transistor Oscillator Design // Art tech House, London, 2002 398 pp.

29. Loboda M.J., Parker Т.Е., Montress G.K. Frequency stability of L-band, two-port dielectric resonator oscillators. // IEEE Trans. Microwave Theoiy & Tech, vol. 35, no.12, 1987, p. 1334-1339.

30. Sparanga S. L-band dielectric resonator filters and oscillators with low vibration sensitivity and ultra low noise. // Proc. 43rd Annual Symposium on Frequency Control, 1989, p. 94-106.

31. Sallin M., Zhou L., Broomfield C., ct al. Broad tuning ultra low noise DROs at 10 GHz utilizing ceramic based resonators. // Proc. Joint 2003 IEEE Frequency control Symposium and 17th European Frequency and Time Forum, May 2003, p. 411-416.

32. Lakin K.M., Kline G.R., McCarron K.T. High-Q microwave acoustic resonators and filters. // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 41 issue 12, 2002, p. 2139 2146.

33. Галдецкий А., Калиникос Б., Королев А. Монолитные генераторы СВЧ-диапазона с частотозадающими элементами на основе акустических волн. // Электроника НТБ, №4, 2005, с. 34-36.

34. Khanna A.P.S. Microwave oscillators: The state of the technology. // Microwave Journal, vol. 49, no. 4, 2006, p. 22-44.

35. Тараненко В.П. Электрическая перестройка частоты твердотельных СВЧ генераторов варакторами. // Известия ВУЗов / сер. Радиоэлектроника, т. 19, № 10, 1976, с. 5-15.

36. Полупроводниковые приборы в схемах СВЧ. /Под ред. М. Хауэса, Д. Моргана: Пер. с англ./ Под ред. В. С. Эткина. М.: Мир, 1979 - 444 с.

37. Безруков А.В. Измерение шумов радиоприемных устройств. // М: Связь, 1971 -21 с.

38. Rohde U. L., Poddar А. К., Bock G. The Design of Modern Microwave Oscillators for Wireless Applications: Theory and Optimization. // John Wiley & Sons, Inc. N.J., 2005 543 p.

39. Белов JI., Хилькевич В. Генераторы с диэлектрическими резонаторами для стабилизации частоты. // Электроника НТБ, №7, 2006, с. 54-59.

40. Neyer A., Voges Е. Dynamics of Electrooptic Bistable Devices with Delayed Feedback. // IEEE Journal of Quantum Electronics, vol. QE-18, no. 12, 1982, p. 2009-2015.

41. Nakazawa M., Nakashima Т., Tokuda M. An Optoelectronic Self-Oscillatory Circuit with an Optical Fiber Delayed Feedback and its Injection Locking

42. Technique. // IEEE Journal of Lightwave Technology, vol. LT-2, no.5, 1984, p. 719-730.

43. Yao X.S., Maleki L. High frequency optical subcarrier generator // Electronic Letters, vol. 30, Issue 18, 1994, p. 1525-1526.

44. Yao X.S., Maleki L. Converting light into spectrally pure microwave oscillation. // Optics Letters, vol. 21, no. 7, 1996, pp. 483-485.

45. Yao X. S., Maleki L. Dual microwave and optical oscillator. // Opt. Lett., vol. 22, no. 24, 1997, p. 1867-1869.

46. Shin M., Kumar P. 1.25 Gbps Optical Data Channel Up-conversion in 20 GHz-Band via a Frequency-Doubling Optoelectronic Oscillator for RadioOver-Fiber Systems. // IEEE/MTT-S International Microwave Symposium, Honolulu, HI, 3-8 June 2007, p. 63-66.

47. Larger L., Udaltsov V. S., Poinsot S. Optoelectronic phase chaos generator for secure communication. // Journal of Optical Technology, vol. 72, Issue 5, 2005, p. 378-382.

48. Duy N. L., Journet B., Ledoux-Rak I., et al. Opto-electronic Oscillator: Applications to Sensors. // International Topics' Meeting on 2008 Asia-Pacific Microwave Photonics Conference MWP/APMP 2008, p. 131-134.

49. Romeira B., Figueiredo J. Optoelectronic Oscillators for Communication Systems. // IFIP Advances in Information and Communication Technology, vol.314, 2010, p. 273-280.

50. Leeson D. B. A simple model of the feedback oscillator noise spectrum. // Proceedings of the IEEE, 1966, vol. 54, no 2, p. 329-330.

51. Yao X. S., Maleki L., Ji Y., et al. A Dual-Loop Opto-Electronic Oscillator. // TMO Progress Report 42-135, November 15, 1998, p. 1-8.

52. Yao X. S., Maleki L. Multi-loop optoelectronic oscillator. // IEEE J. Quantum Electron., vol. 36, no. 1, 2000, p. 79-84.

53. Eliyahu D., Maleki L. Low phase noise and spurious level in multiloop optoelectronic oscillator. // IEEE Int. Frequency Control Symp. Proc., 2003, p. 405-407.

54. Zhou W., Blasche G. Injcction-Locked Dual Opto-Electronic Oscillator with Ultra-Low Phase Noise and Ultra-Low Spurious Level. // IEEE Transactions on microwave theory and techniques, vol. 53, no.3, March 2005, p. 929-933.

55. De-Wu K., Jin-Long Y., Bo W. An optoelectronic oscillator based on duallasers. // Optoelectronics Letters, vol.5, no. 5, 2009, p. 344-346.

56. Ott M., Plante J., Shaw J., et al. Fiber Optic Cable Assemblies for Space Flight: Issues and Remedies. // Paper number 975592 AIAA/SAE World Aviation Congress, Anaheim, CA 1997, pp. 1-7.

57. Eliyahu D., Maleki L. Tunable, Ultra-Low Phase Noise YIG Based OptoElectronic Oscillator. // IEEE MTT-S International Microwave Symposium Digest, 2003, Vol.3, pp. 2185-2187.

58. Yao X.S., Maleki L., Davis L. Coupled opto-electronic oscillators. // Proceedings of the IEEE International Frequency Control Symposium, 1998, p. 540.

59. Yao X.S., Davis L., Maleki L. Coupled opto-electronic oscillator for generating both RF signals and optical pulses. // Journal of Lightwave Technology, vol. 18, 2000, p.73.

60. Salik E., Yu N., Tu M. et al. EDFA-based coupled opto-electronic oscillator and its phase noise. // Optics Express, vol. 16, no. 12, 9 June 2008, p. 90679072.

61. Salik E., Yu N., Maleki L. An Ultralow Phase Noise Coupled Optoelectronic Oscillator. // IEEE Photonics Technology Letters, vol. 19, no. 6, 2007, p. 444446.

62. Quinlan F., Williams C., Ozharar S., et al. Self-Stabilization of the Optical Frequencies and the Pulse Repetition Rate in a Coupled Optoelectronic

63. Oscillator. //IEEE Journal of Lightwave Technology, vol. 26, no. 15, August 1,2008, p. 2571-2577.

64. Stys C., Shockman P. System Clock Generators:A Comparison of a PLL Synthesizer vs. a Crystal Oscillator Clock. // Semiconductor Components Industries, LLC, AND8248/D, 2006, p. 1-5 (http://www.onsemi.com/publink/Collateral/AND8248-D.PDF)

65. Tsuchida H., Suzuki M. 40-Gb/s Optical Clock Recovery Using an Injection-Locked Optoelectronic Oscillator. // IEEE Photonics Technology Letters, vol. 17, no. 1, January 2005, p 211-213.

66. Duy N. L., Journet B., Ledoux-Rak I., et al. Opto-electronic Oscillator: Applications to Sensors. // International Topics' Meeting on 2008 Asia-Pacific Microwave Photonics Conference MWP/APMP 2008, p. 131-134.

67. Vig J. Military applications of high accuracy frequency standards and clock. // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, vol. 40, no. 5, 1993, p. 522-527.

68. Huang S., Tu M., Yao S., Maleki L. A "Turn-key" optoelectronic oscillator with low acceleration sensitivity. // Proceedings of the 2000IEEE/EIA International Frequency Control Symposium and Exhibition, 2000, p. 267279.

69. Huang S., Tu M., Yao S. Acceleration-insensitive opto-electronic oscillators. //US patent№US006594061B2, 15.07.2003.

70. Hayat A., Varon M., Bacou A. et al. 2,49 GHz Low Phase-Noise Optoelectronic Oscillator using 1,55 VCSEL for Avionics and Aerospace Applications. // Proceedings of International Topics Meeting on Microwave Photonics MPW/APMP, 2008, p. 98-101.

71. Choi C.S., Seo J.H., Choi W.Y. et al. 60-GHz Bidirectional Radio-over-Fiber Links Based on InP-InGaAs HPT Optoelectronic Mixers. // IEEE Photonics Technology Letters, vol. 17, no. 12, 2005, p. 2721-2723.

72. Xu Z., Zhang X., Yu J. Frequency upconversion of multiple RF signals using optical carrier suppression for radio over fiber downlinks. // Optics Express, vol. 15, Issue 25, 2007, p. 16737-16747.

73. Kim H. J., Song J. I., Song H. J. An all-optical frequency up-converter utilizing four-wave mixing in a semiconductor optical amplifier for subcarrier multiplexed radio-over-fiber applications. // Optics Express, vol. 15, Issue 6, 2007, p. 3384-3389.

74. Shin M., Grigoryan V.S., Kumar P. Frequency-doubling optoelectronic oscillator for generating high-frequency microwave signals with low phase noise. // Electronics Letters, vol. 43, Issue 4, 2007, p. 242-244.

75. Pan S., Yao J. A Frequency-Doubling Optoelectronic Oscillator Using a Polarization Modulator. // IEEE Photonics Technology Letters, vol. 21, no. 13, 2009, p. 929-931.

76. Белкин M.E., Лопарев A.B. Оптоэлектронный генератор первое практическое устройство СВЧ- оптоэлектроники. // Электроника НТБ, №6/104, 2010, с. 62-70.

77. Product Brief. Compact Opto-Electronic Oscillator (OEO). Low Phase Noise Microwave Signal Source Module. OEwaves (www.oewaves.com).

78. Product Brief. Advanced Opto-Electronic Oscillator (OEO). Ultra-Low Phase Noise Microwave Signal Source Module. OEwaves (www.oewaves.com).

79. Marsh S. Practical MMIC Design. Artech House, Boston, 2006. 356 p.

80. Александров P. Монолитные интегральные схемы СВЧ: взгляд изнутри. // Компоненты и технологии №9 2005, с. 174-182.

81. GaN НЕМТ MMIC Products overview http://www.cree.com

82. Golio М. The RF and Microwave Handbook, CRC Press, London, 2001 -1376 p.

83. Kurokawa К. Some basic characteristics of broadband negative resistance oscillator circuit. //Bell Sys. Tech. J. vol. 48, 1969, p. 1937-1945.

84. Андреев B.C. Теория Нелинейных электрических цепей. // М: Радио и Связь, 1982.-280 с.

85. Хелзайн Д. Пассивные и активные цепи СВЧ./ Пер. с англ. под ред. Галина А.С.//М: Радио и Связь, 1981 -200 с.

86. Li G.L., Yu P.K.L. Wide-Bandwidth Optical Intensity Modulators. // Handbook of Optical Components and Engineering./ Ed. K. Chang. John Wiley & Sons, Inc. 2003, p. 1009-1078.

87. Product Brief. LN05S Fixed Chirp Intensity Modulator with external DC Bias Covega (http://www.covega.com).

88. Шевцов Э.А., Белкин M.E. Фотоприемные устройства волоконно-оптических систем передачи. М: Радио и связь, 1992. 224 с.

89. Белкин М.Е., Дзичковский Н.А., Индришенок В.И. Моделирование сверхбыстродействующих pin-фото диодных гетероструктур. // Нано- и микросистемная техника. №10 (2008), с. 23-27.

90. Alwyn J. Seeds and Keith J. Williams. Microwave Photonics. // J. Lightwave Technol. no. 24, 2006, p. 4628-4641.

91. Фильтры и цепи СВЧ. Пер. с англ. Алексеева JI.B., Знаменского А.Е., Полякова B.C. М.: «Связь», 1976. 246 с.

92. Kinayman N., Aksun I. Modern Microwave Circuits. // Artech House Inc., London, 2005. 624 p.

93. Лопарев A.B. Моделирование процесса самовозбуждения оптоэлектронного генератора СВЧ колебаний. // Научный вестник МИРЭА. №2 (9), 2010, с. 41-48.

94. Andreev V. A., Indukaev К. V. The Rytov-Vladimirskii Phase and Interferometric Measurements. // Journal of Russian Laser Research, 2001, vol. 22, no. l,p. 1-22.

95. Himeno A., Kato K., Miya T. Silica-based planar lightwave circuits. // IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, vol. 4, no 6, 1998, p. 913924.

96. Microwave office product overview, AWR corp. (http://web.awrcorp.com)

97. Microwave & RF Components design overview, CST Inc. (http://www.cst.com/)

98. Optical Communication System and Amplifier Design Suite overview (http://www.optiwave.eu/)

99. VPI transmissionMaker Optical Systems, product information (http://www.vpisystems.com/)

100. RF and microwave circuits, measurements, and modeling. / Editor-in-chief M. Golio. CRC- Press, 2008. - 876 p.

101. Maas S.A. Nonlinear Microwave and RF Circuits. Artech House, 2003. -582 p.

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

103. Baek D., et al. Ku-Band InGaP-GaAs HBT MMIC VCOs with balanced and differential topologies. // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 52, no. 4, 2004, p. 1353-1359.

104. Description of fully integrated Ku-band HBT VCO CHV2270-98, United Monolithic Semiconductors (www.ums-gaas.com)

105. Specification of the Voltage Controlled Oscillator V2060, (www.herley.com)

106. Voltage controlled oscillator TOM9317 performance datasheet, (http://www.spectrummicrowave.com)

107. Synergy Microwave Corporation: Voltage Controlled oscillator Online Datasheet (http://www.synergymwave.c0m/pr0ducts/l/ds/DXOl 0701095-5.pdf)

108. Hittite Microwave Corporation, VCO Product Details (http://www.hittite.com/content/documents/datasheet/hmc3881p4.pdf)

109. Hittite Microwave Corporation, VCO Product Details (http://www.hittite.com/content/documcnts/datasheet/hmc7351p5.pdf)

110. Лазерные диодные модули LDI H-DFB(CWDM)-A,-10P. Институт информационных технологий, Минск (http://www.beliit.com/).

111. Specification of the single-mode 1550/1590 nm polarization insensitive isolators, Ascentta Inc., USA (www.ascentta.com)

112. Product Brief. Fiber Polarization Controllers -Thorlabs (www.thorlabs.de).

113. Product Brief. Mach-40™ 005: 40 Gb/s Fixed Chirp Intensity Modulator with external DC Bias Covega (www.covega.com).

114. Product Brief. Photodetector XPDV-2120R- U2t (www.thorlabs.de).

115. Технические характеристики СВЧ-усилителя МШУ 1-2 (http://www.istok-mw.ru/Products/uhf/products527.htm)

116. Технические характеристики СВЧ-усилителя МШУ 1-3 (http://www.istok-mw.ru/Products/uhf/products 527 .htm)

117. Medium Power Amplifier HMC383LC4, Product Data Sheet (http ://www.hittite.com/)

118. Делитель мощности 37.43 SMA с полосой пропускания 2-18 ГГц , Амитрон (www.amel.ru).