Устройства предыскажающей линеаризации СВЧ-усилителей мощности для бортовой спутниковой аппаратуры тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат наук Петушков Сергей Владимирович

• Петушков Сергей Владимирович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Петушков Сергей Владимирович

Глава 2. АНАЛИЗ УСТРОЙСТВ ПРЕДЫСКАЖЮЩЕЙ ЛИНЕАРИЗАЦИИ

2.1 Основные соотношения

2.2 Аналоговый предыскажающий линеаризатор

2.3 Цифровой предыскажающий линеаризатор

2.4 Адаптивный предыскажающий линеаризатор

2.6 Выводы

Глава 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРЕДЫСКАЖАЮЩИХ ЛИНЕАРИЗАТОРОВ

3.1 Модели усилителей мощности и методы анализа

3.2 Модели устройств предыскажающей линеаризации

3.3 Результаты моделирования

3.3.1 Аналоговый предыскажающий линеаризатор

3.3.2 Цифровой предыскажающий линеаризатор

3.3.3 Влияние снижения уровня ИМИ на помехоустойчивость радиолинии

3.4 Выводы

Глава 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕДЫСКАЖАЮЩИХ ЛИНЕАРИЗАТОРОВ

4.1 Техническая реализация макетов предыскажающих линеаризаторов и используемые усилители мощности

4.2 Результаты экспериментальных исследований

4.3 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список сокращений

Список условных обозначений

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЕ А Патент на изобретение Цифрового устройства предыскажения радиосигналов четными гармониками

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Акт №1 о внедрении результатов диссертации в практическую деятельность АО «Российские космические системы»

ПРИЛОЖЕНИЕ В Акт №2 о внедрении результатов диссертации в практическую деятельность АО «Российские космические системы»

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Акт о внедрении результатов диссертации в учебный процесс НИУ «МЭИ»

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Устройства предыскажающей линеаризации СВЧ-усилителей мощности для бортовой спутниковой аппаратуры»

ВВЕДЕНИЕ. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы и степень её разработанности. Усилители мощности модулированных высокочастотных сигналов используются в составе радиопередающих устройств различных радиоэлектронных средств: беспроводной связи, ретрансляции сигналов, радио и телевизионного вещания, радиолокации и др. Проблеме увеличения энергетической эффективности усилителей мощности при сохранении допустимого уровня нелинейных искажений передаваемых сигналов посвящены теоретические и научно-технические исследования ряда коллективов учёных и специалистов, направленные на линеаризацию характеристик активных элементов усилителей в относительно узкой информационной полосе частот, в основном для систем сотовой связи. К усилителям мощности, предназначенным для функционирования в составе бортовой спутниковой аппаратуры, в настоящее время предъявляются более жесткие эксплуатационные требования и при их практической реализации невозможно использование ряда структурных технических решений, разработанных ранее для наземных мощных радиоэлектронных средств.

К усилителям мощности для бортовой спутниковой аппаратуры предъявляются, кроме энергетической и спектральной эффективности, требования по: низкому значению потребляемой и рассеиваемой мощности, минимальной массе и габаритам; вибропрочности, стойкости к воздействию ионизирующего излучения космического пространства, высоким показателям надежности, длительному сроку активного существования на орбите и повышенным требованиям по соблюдению международных нормативов использования ограниченного частотного ресурса и электромагнитной совместимости (ЭМС) с другими радиоэлектронными средствами. Поэтому бортовые спутниковые усилители мощности СВЧ сигналов выделяются как отдельный класс устройств с новой совокупностью ключевых параметров и ограничений.

Для выполнения требований к высокой спектральной эффективности при разработке бортовых усилителей мощности используются сложные типы модуляции (многопозиционная фазовая, квадратурно-амплитудная, с мультиплексированием на ортогональных несущих и др.) формируемых СВЧ сигналов. Однако на выходе усилителя мощности, функционирующего в энергетически эффективном режиме вблизи насыщения активного элемента, возникают сильные нелинейные искажения таких сигналов, ухудшающие качество передаваемой информации в рабочей полосе частот и нарушающие требования ЭМС за её пределами. В связи с повышенным требованием по энергетической эффективности метод снижения уровня выходной мощности усилителя относительно точки насыщения или номинальной мощности активного элемента, для монохроматического сигнала, позволяющий снизить уровень нелинейных искажений до допустимого, становится неприменим. Для решения данной проблемы в настоящее время используются устройства линеаризации характеристик усилителей мощности. Поэтому практическая потребность в анализе известных решений и разработке новых устройств линеаризации характеристик усилителей мощности для бортовой спутниковой аппаратуры определила актуальность темы диссертации.

Решению задач по построению устройств линеаризации усилителей мощности высокочастотных сигналов различного назначения посвящены исследования отечественных и зарубежных авторов (О. А. Челноков, В. М. Рожков, Л. А. Белов, А. С. Кондрашов, К. В. Ромащенко, Л. И. Аверина, В. Д. Шутов, А .А. Лосев, Р. Ю. Иванюшкин, Н. П. Ямпурин, L. R. Kahn, F. H. Raab, Y. Nagata, M. A. Briffa, V. Petrovic, В. Aleiner, J. C. Pedro, S. C. Crips, A. S. Katz, P. Kennington, K. Yamauchi, J. Lim, W. H. Doherty, T. Rahkonen, Z. Wang, N. B. de Carvalho и др.), в которых разработан ряд способов снижения уровня нелинейных искажений при достаточно высокой энергетической эффективности. Наиболее широкое применение в бортовой спутниковой аппаратуре получили устройства

предыскажающей линеаризации, имеющие ряд преимуществ перед другими типами линеаризации.

Цель диссертационной работы - исследование новых цифровых и аналоговых устройств предыскажающей линеаризации характеристик бортовых спутниковых усилителей мощности, позволяющих повысить их энергетическую и спектральную эффективность для улучшения качества передаваемой информации в ограниченной полосе частот СВЧ диапазона при выполнении требований электромагнитной совместимости.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

- на основе анализа известных технических решений по линеаризации высокочастотных усилителей мощности обосновать целесообразность использования конкретных схемотехнических решений применительно к бортовой спутниковой аппаратуре;

- разработать схемы устройств цифровой и аналоговой предыскажающей линеаризации характеристик бортовых усилителей мощности для снижения уровня интермодуляционных искажений, на основе новых методов формирования предыскажений;

- разработать схему адаптивного устройства предыскажающей линеаризации, пригодную как для аналоговых, так и для цифровых схем, на основе корреляционного метода оценки уровня нелинейных искажений;

- проанализировать влияние снижения уровня интермодуляционных искажений на помехоустойчивость системы передачи цифровой информации;

- провести теоретическое и экспериментальное исследование линеаризованных усилителей мощности используемых в бортовой аппаратуре современных космических аппаратов для практической проверки возможности улучшения их энергетической и спектральной эффективности.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- предложен новый метод построения цифровой предыскажающей линеаризации, основанный на внесении предыскажения с помощью четных гармоник модулирующего сигнала;

- предложен и проверен метод построения аналоговой предыскажающей линеаризации основанный на физических свойствах гибридного кольца;

- разработан новый метод построения адаптивного устройства предыскажения, реализованный на основе корреляционной оценки уровня нелинейных искажений на выходе усилителя мощности;

- предложена новая методика оценки влияния качества линеаризации в усилителе мощности на уровень помехоустойчивости системы передачи цифровой информации в согласованном канале связи.

Теоретическая и практическая ценность работы:

- разработанные и экспериментально испытанные схемы аналоговых и цифровых вариантов предыскажающих линеаризаторов позволяют учесть одновременное проявление в усилителе мощности амплитудной компрессии и амплитудно-фазовой конверсии на этапе проектирования бортовой аппаратуры;

- разработанная автором схемотехническая реализация устройства адаптации параметров аналогового или цифрового линеаризатора на основе вычисления взаимной корреляционной функции позволяет корректировать дестабилизирующее воздействие факторов космического пространства на характеристики усилителя мощности без переключения на тестовый сигнал;

- экспериментальные исследования предложенных и разработанных автором устройств предыскажающей линеаризации для современных образцов вакуумных и твердотельных бортовых спутниковых усилителей мощности показали возможность снижения за счёт линеаризации суммарного уровня мешающих интермодуляционных излучений по соседним каналам на 10 дБ

для вакуумных и до 15,5 дБ для транзисторных усилителей вблизи режима насыщения.

Методы исследования. При решении поставленных задач использовались методы: теории цепей, колебаний и сигналов; спектрального анализа; описания систем радиоавтоматики; спектрального и корреляционного анализа; минимизации функционала критерия качества; математического моделирования; экспериментальных исследований. Моделирование и расчет проводились с использованием современных систем автоматического проектирования MatLab, AWR Design Environment.

Положения, выносимые на защиту:

- предложенные устройства цифрового предыскажающего линеаризатора на основе использования четных гармоник и аналогового предыскажающего линеаризатора на основе гибридного кольца позволяют повысить энергетическую и спектральную эффективность бортовых спутниковых усилителей мощности по сравнению с известными техническими решениями;

- возможность использования адаптивного устройства предыскажающей линеаризации на основе вычислении взаимно-корреляционной функции, для улучшения качества линеаризации, при изменении характеристик основного усилителя мощности в процессе эксплуатации в жестких условиях космического пространства;

- системные методы оценки качества линеаризации позволяют анализировать влияние уровня интермодуляционных искажений на помехоустойчивость системы передачи цифровой информации;

- предложены и обоснованы рекомендации по использованию в бортовой спутниковой аппаратуре конкретного типа усилителя мощности и предыскажающего линеаризатора в зависимости от функционального назначения аппаратуры, энергетических и конструкторско-технологических показателей и рабочего диапазона частот.

Степень достоверности полученных результатов обеспечена применением апробированной методики анализа интермодуляционных искажений и внеполосных мешающих излучений на выходе усилителя мощности. Результаты имитационных исследований согласуются с данными измерений, полученными при испытаниях лабораторных макетов и действующих образцов усилителей мощности современной бортовой спутниковой радиопередающей аппаратуры, разработанной в АО «Российские космические системы».

Апробация результатов работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на !У-ой Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий», (2013 г., ОАО «РКС», г. Москва), на четырёх международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов "РАДИОЭЛЕКТРОНИКА, ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭНЕРГЕТИКА", в 2016 -2019 гг. (НИУ «МЭИ», г. Москва); на четырёх международных научно-технических конференциях «Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов» СИНХРОИНФО (г. Воронеж, 2014 г.; г. Самара, 2016 г.; г. Казань, 2017 г.; г. Минск, Беларусь, 2018 г.), на 24-ой международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКо, 7-13 сентября 2014 г. в г. Севастополь; на !У-ой Всероссийской научно-технической конференции «Системы связи и радионавигации» 12-13 октября 2017 г. в г. Красноярске.

Результаты работы использованы в практической деятельности АО «Российские космические системы» по созданию перспективной бортовой спутниковой аппаратуры и используются в учебном процессе кафедры формирования и обработки радиосигналов института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова Национального исследовательского

университета «МЭИ» для обучения студентов по направлению «Радиотехника».

Личный вклад. Все научные результаты, сформулированные выводы, рекомендации и положения, выносимые на защиту, получены автором лично, либо при его непосредственном участии. Основные научные результаты опубликованы в соавторстве с научным руководителем Л. А. Беловым. В совместных работах соискатель занимался численным моделированием, экспериментальными исследованиями, проверкой и оценкой полученных результатов. Одна работа опубликована без соавторов.

Соответствие специальности. Работа соответствует следующим областям исследования специальности 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения:

- исследование новых процессов и явлений в радиотехнике, позволяющих повысить эффективность радиотехнических устройств;

- разработка устройств генерирования, усиления, преобразования радиосигналов в радиосредствах различного назначения;

- разработка радиотехнических устройств для использования их в промышленности, биологии, медицине, метрологии и др.

Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 16 работ, в том числе три статьи в научно-технических журналах, рекомендуемых Перечнем ВАК, 1 публикация в издании, индексируемом в международной реферативной базе Scopus, получен патент РФ на изобретение и подана заявка на изобретение по теме диссертации. Одна публикация выполнена без соавторов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка используемой литературы из 104 наименований и четырех приложений. Общий объем работы составляет 124 страницы текста, включая 50 иллюстраций, 1 таблицу, списки условных обозначений и сокращений.

Глава 1. ОБЗОР УСТРОЙСТВ ЛИНЕАРИЗАЦИИ

СВЧ-УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

1.1 Основные характеристики усилителей мощности

Основным блоком радиопередающего устройства в составе бортовой спутниковой аппаратуры является усилитель мощности (УМ), повышающий уровень входного несущего информацию радиочастотного сигнала ивх(0 до необходимого уровня Рвых, определяющего энергетику канала связи [1-5]. Такие усилители различаются: типом активных элементов, частотным диапазоном, уровнем выходной мощности, значением энергетической эффективности - коэффициентом полезного действия (КПД), стабильностью рабочих характеристик при вариациях питающих напряжений и параметров окружающей среды, массогабаритными и технико-экономическими показателями.

Основными энергетическими характеристиками УМ при усилении высокочастотных сигналов являются [6, 7]: зависимость Рвых(Рвх) средней выходной мощности от уровня входной Рвх; зависимость Р0(Рвх) потребляемой от источника питания мощности от входной; зависимость Кр = Рвых/Рвх коэффициента передачи по мощности Рвых от уровня входной Рвх; энергетический коэффициент полезного действия

(КПД) л = РвыхР).

Усилители мощности СВЧ-сигналов характеризуются [8 - 12] проявлениями амплитудной компрессии (АМ/АМ преобразования), связанной с уменьшением коэффициента передачи Кр относительно своего малосигнального значения Кр0 при переходе УМ в нелинейный режим работы, вблизи насыщения, и амплитудно-фазовой конверсией (АМ/ФМ преобразования) вызванной инерционностью усилителя мощности в виде зависимости (рРвх) фазового сдвига входного одночастотного сигнала р от уровня входной мощности Рвх.

В бортовой спутниковой аппаратуре используется два основных типа усилителей мощности СВЧ-диапазона частот [13, 14]: электровакуумные УМ, выполненные на лампе бегущей волны [15] (УЛБВ, в англоязычной литературе - Traveling Wave Tube Amplifier - TWTA) и твердотельные усилители мощности (ТУМ, в англоязычной литературе - Solid State Power Amplifier - SSPA), выполненные на нитрид-галлиевых (GaN) или арсенид-галлиевых (GaAs) транзисторах по многокаскадной схеме [16].

Электровакуумные усилители мощности на ЛБВ [15, 17, 18] отличаются высокими значениями выходной радиочастотной мощности, энергетической эффективности и коэффициента усиления единичного прибора; широкой полосой частот; пониженной чувствительностью к проникающей радиации; стойкостью к механическим воздействиям (линейное ускорение, ударные воздействия, широкополосная вибрация); высокими показателями надёжности и длительного срока активного существования. Однако для их функционирования необходим компактный бортовой источник вторичного электропитания (ИВЭП) с формируемыми стабильными напряжениями до 12 кВ и КПД не менее 90%, что создает ряд технических проблем при разработке бортовой передающей аппаратуры [ 19].

На рисунке 1. 1 представлены типовые характеристики амплитудной компрессии и амплитудно-фазовой конверсии усилителя мощности на ЛБВ для одночастотного входного сигнала [15].

Из рассмотрения рисунка 1.1,а видно, что максимальная выходная мощность при одночастотном сигнале на входе Рвых нас соответствует режиму насыщения, в котором наблюдается максимум. Значения входной Рвх нас и выходной Рвых нас в этой точке принимаются в качестве нормирующих при инженерных расчётах. При дальнейшем увеличении входной мощности значение Рвых(Рвх) уменьшается из-за перегруппировки электронных потоков в ЛБВ.

а)

б)

Рисунок 1.1 - Типовые АМ/АМ а) и АМ/ФМ б) характеристики УЛБВ при одночастотном входном сигнале (точка А - соответствует режиму насыщения)

Характеристика Рвых(Рвх) определяет амплитудную зависимость коэффициента передачи по мощности Кр(Рвх) = ЛРвых/'ЛРвх , то есть компрессию усиления.

Рассмотрение амплитудно-фазовой характеристики рРвх) на рисунке 1.1,б показывает, что фазовый сдвиг в УЛБВ монотонно уменьшается с ростом уровня входной мощности по сравнению с его малосигнальным значением (проявляется эффект АМ/ФМ преобразования), достигая нескольких десятков угловых градусов в точке насыщения.

Твердотельные усилители мощности (ТУМ) выполняются по многокаскадной схеме, для получения высокого значения коэффициента усиления, на нитрид-галлиевых (GaN) или арсенид-галлиевых (GaAs) полевых транзисторах группы МОП (в англоязычной литературе - Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect - MOSFET) или на транзисторах с барьером Шоттки (в англоязычной литературе - Metalized Semiconductor Field-Effect Transistor - MESFET) [20 - 23] и отличаются: пониженным напряжением питания; малой массой и габаритами устройства; низким уровнем нелинейных искажений; высокими показателями надёжности и длительного срока активного существования. Для достижения высокой выходной мощности свыше 100 Вт в состав твердотельных усилителей мощности вводятся схемы суммирования мощностей [24].

На рисунке 1.2 представлены типовые характеристики амплитудной компрессии и амплитудно-фазовой конверсии твердотельного усилителя мощности для одночастотного выходного сигнала [16].

Из рассмотрения рисунка 1.2,а видно, что для ТУМ с рабочей точкой на линейном участке входной вольтамперной характеристики наблюдается монотонная зависимость Рвых(Рвх). При высоких значениях входной мощности появляется зона насыщения по выходной мощности и происходит снижение коэффициента передачи Кр(Рвх) = dPBblx/dPBX (компрессия усиления) по мере роста уровня входной мощности Рвх.

В качестве нормирующего значения выходной мощности для ТУМ обычно принимают его условное значение, при котором коэффициент усиления одночастотного сигнала Kp на 1 дБ ниже своего максимального (малосигнального) значения Кр0. В спецификациях производители ТУМ указывают данное значение выходной мощности и называют его точкой однодецибельной компрессии Рвых1дБ для одночастотного входного сигнала.

а)

5 О -5

-10 -15

Р ъыу]Р ъыу. нас. ДБ

А

-20 -15

Фазовый сдвиг, град

■10 -5

P«J-Ръх нас. ДБ

о

б)

8 6 4 2 О

А

-20

-15

-10 -5

Рвх^Рвх нас. ДБ

О

Рисунок 1.2 - Типовые АМ/АМ а) и АМ/ФМ б) характеристики ТУМ на полевых транзисторах при одночастотном входном сигнале (точка А - соответствует режиму насыщения)

Рассмотрение амплитудно-фазовой зависимости (Р вх) ТУМ, представленной на рисунке 1.2,б, показывает, что наибольшее значение амплитудно-зависимого фазового сдвига может достигать нескольких угловых градусов и противоположно по знаку по сравнению с зависимостью (Рвх) для УЛБВ на рисунке 1.1,б. Для ТУМ малосигнальное значение фазового сдвига зависит от емкости ^-«-перехода мощного транзистора выходного каскада и от напряжения его электропитания.

1.2 Нелинейные искажения сигналов в усилителях мощности

При рассмотрении основных характеристик усилителей мощности, представленных в предыдущем разделе, можно обратить внимание, что при малых значениях входной мощности они характеризуются линейными участками без компрессии усиления и малыми значениями фазового набега. Однако с приближением выходной мощности к области насыщения, где достигается наиболее энергетически эффективный режим работы, проявляется нелинейность характеристик АМ/АМ-преобразования, возникает значительный фазовый набег и снижается коэффициент усиления. Соответственно при усилении сигналов со сложными типами модуляции в усилителе мощности, работающем вблизи насыщения, появляются нелинейные искажения, ухудшающие качество передачи информации и нарушающие требования электромагнитной совместимости.

Для выполнения требований внешней ЭМС на практике используют сглаживание фронтов информационных символов в формирователе или полосовую частотную фильтрацию на выходе радиопередающего устройства. Такие технические решения приводят к увеличению уровня межсимвольных искажений (МСИ), для снижения которых применяются фильтры Найквиста с характеристиками типа «приподнятый косинус» (в англоязычной литературе - Root raised cosine filter - RRC) [2].

Однако использование фильтров, ограничивающих полосу частот передаваемых сигналов, приводит к изменениям огибающей входного сигнала усилителя во времени, что в свою очередь повышает требования к линейности характеристик амплитудной компрессии и амплитудно-фазовой конверсии.

Нелинейные искажения, возникающие в усилителе мощности, разделяются на интермодуляционные и перекрестные. Перекрёстные искажения вызывают изменение спектрального состава сигнала при одновременном воздействии двух модулированных сигналов на входе

усилителя мощности, при передаче сигналов с несколькими несущими частотами через один усилительный тракт. При этом в спектре одного сигнала возникают спектральные составляющие с параметрами мешающей модуляции второго сигнала, действующего в канале.

Нелинейные искажения на выходе усилителя мощности появляются при воздействии сигналов со сложными типами модуляции. При поступлении на вход усилителя мощности двух одночастотных сигналов с одинаковой мощностью и близкими значениями частоты несущих /1 и /2, на выходе из-за нелинейности появятся дополнительные комбинационные составляющие с частотами:

£ = ±п/1 ± т/2, (и)

где пи т - целые числа натурального ряда.

На рисунке 1.3 представлен вид спектральной плотности мощности (СПМ) такого сигнала вблизи рабочей полосы на выходе безынерционного усилителя мощности с АМ/АМ-преобразованием.

Рисунок 1.3 - Спектр выходного сигнала УМ вблизи рабочей полосы частот при двухчастотном входном воздействии

Из рассмотрения этого рисунка видно, что кроме входных составляющих с уровнем С1 и С2 возникают интермодуляционные составляющие третьего порядка ИМ3 на частотах 2/1 - £2 и 2/2 - £1, а также интермодуляционные продукты ИМ5, ИМ7 и т.д. более высокого нечётного порядка.

Если входной модулированный сигнал имеет сплошной полосовой спектр, сосредоточенный вблизи несущей частоты, то в спектре выходного сигнала широкополосного УМ вблизи рабочей полосы частот возникают интермодуляционные искажения 3-го, 5-го и других нечётных порядков, в виде пьедесталов, представленные на рисунке 1.4. А так же дополнительные частотные составляющие высших гармоник вблизи частот, кратных входным значениям и их продуктам интермодуляции.

дспм

Рисунок 1.4 - Спектр полосового сигнала на выходе нелинейного усилителя мощности вблизи несущей частоты f

Из рассмотрения рисунка 1.4 видна характерная особенность интермодуляционных продуктов нечётного порядка вблизи рабочей полосы частот. Видно, что они появляются не только в побочных полосах частот шириной в целое нечётное число раз больше, чем рабочая, нарушая требования электромагнитной совместимости, но и внутри рабочей полосы частот, приводя к ухудшению качества передачи информации.

В последние годы стал весьма актуальным вопрос о пассивной интермодуляции (ПИМ, в англоязычной литературе - Passive Intermodulation - PIM) [25 - 28]. Это явление означает возникновение интермодуляционных продуктов в ранее считавшихся линейными полосковых, волноводных и коаксиальных линиях передачи, в соединителях, в материале печатной платы, в частотных фильтрах и дуплексерах, в трансформаторах и в других компонентах, проявляющихся из-за малых отклонений вольтамперных

характеристик от идеализированных. Особую опасность эффекты ПИМ создают в приёмо-передающих антенно-фидерных устройствах и в цепях с близким по частоте расположением полос частоты передачи и приёма в аппаратуре базовых станций систем сотовой связи. Мероприятия по минимизации уровня ПИМ заставляют производителей компонентов СВЧ-цепей существенно усложнять технологию и использовать дорогостоящие материалы и конструкции при изготовлении своей продукции. В спутниковой аппаратуре специфический эффект ПИМ возникает, кроме того, из-за мультипакторного пробоя и вторичной эмиссии в вакуумных цепях, узлах и в электронных приборах диапазона СВЧ под действием потоков заряженных частиц космического излучения.

Таким образом, проблема линейности усилителя мощности имеет существенное значение не только из-за мешающего излучения за пределами выделенной полосы частот, но также из-за снижения помехоустойчивости системы передачи информации в рабочей полосе частот.

1.3 Критерии оценки уровня нелинейных искажений

В настоящее время известен ряд методов оценки нелинейных и интермодуляционных искажений, из которых можно выделить: а) метод тестовых сигналов; б) статистической оценки; в) системных критериев; г) нелинейных Х-параметров.

Метод тестовых сигналов. Самым простым методом является оценка уровня интермодуляционных составляющих с помощью двухчастотного тестового сигнала (в англоязычной литературе - two tone test). Для этого на вход усилителя мощности подается сумма двух смодулированных составляющих на частотах f1 и f одинаковой мощности с близкими частотами внутри рабочей полосы частот (см. рисунок 1.3). В качестве количественной оценки уровня интермодуляционных искажений (ИМИ) используется выраженное в децибелах отношение мощности

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Петушков Сергей Владимирович, 2019 год

Список литературы

1. Кантор, Л. Я. Спутниковая связь и вещание: Справочник / В. А. Бартенев, Л. Я Кантор и др./ 3-е изд. // под ред. Л. Я. Кантора. - М.: Радио и связь. -1997. - 528 с.

2. Скляр, Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение. Изд. 2-е, испр.: / Пер. с англ. - М.: Изд. дом «Вильямс».. -2003. - 1104 c.

3. Регламент радиосвязи / В 4-х томах, - Женева, ITU, -438 c. Распоряжение правительства РФ от 17 апреля 2018 г. № 685-р.

4. Быховский, М. А. Управление радиочастотным спектром и электромагнитная совместимость радиосистем. Учебное пособие / Под ред. М. А. Быховского. - М.: Эко-Трендз. -2009. - 376 с.

5. Belov, L. А. Handbook of RF, Microwave, and Millimeter-Wave Components /L. A. Belov, S. M. Smolskiy, V. N. Kochemasov, - Boston-London, Artech House: - 2012. - 504 p.

6. Кулешов, В. Н. Формирование колебаний и сигналов. Учебник, Изд. 2-е, испр. и дополн. / В. Н. Кулешов, Н. Н. Удалов, Д. П. Царапкин, Л А. Белов и др. / под ред. В. Н. Кулешова и Н. Н. Удалова. - М.: Юрайт. -2018. - 421 с.

7. Белов, Л.А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты. Учебное пособие. - М.: Изд. дом МЭИ. - 2010. -320 с.

8. Grebennikov A. - RF and Microwave Power Amplifier Design. - New York, McGraw-Hill, 2005. - 420 p.

9. Челноков, О. А. Транзисторные генераторы синусоидальных колебаний -М.: Сов. радио. -1975. - 272 с.

10. Лебедев, И. В. Электронные устройства СВЧ. В 2-х книгах // коллектив авторов под ред. И. В. Лебедева. -М.: Радиотехника. -2008. - 752 с.

11. Лебедев, И. В. Генераторы и усилители СВЧ / коллектив авторов под ред. И. В. Лебедева. -М.: Радиотехника. -2005. - 352 с.

12.Национальный стандарт Российской федерации «Линии соединительные цифровые для передачи телевизионных программ. Основные параметры и методы измерений [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.rOCT Р 52595-2006].

13. Белоус, А. И. Космическая электроника /А. И. Белоус, В. А. Солодуха, С. В. Шведов / В 2-х книгах. -М.: Техносфера. -2015. -1284 с.

14. Белоус, А. И. СВЧ-электроника в системах радиолокации и связи / А. И. Белоус, М. К. Мерданов, С. В. Шведов / В 2-х книгах. -М.: Техносфера. -2016. -1416 с.

15. Гилмор мл., А.С. Лампы с бегущей волной // пер. с англ. под ред. Н. А. Бушуева. - М.: Техносфера. -2013. - 616 с.

16. Сечи, Ф. Мощные твердотельные СВЧ-усилители / Ф. Сечи, М. Буджатти // пер. с англ. под ред. А. А. Борисова. -М.: Техносфера. -2016.

- 416 с.

17. Лампы бегущей волны для систем спутниковой связи. [Электронный ресурс]: сайт компании НПП «Алмаз». - 2019. http://almaz-rpe.ru/.

18. Оборудование для систем космической связи [Электронный ресурс]: сайт корпорации Thales. - 2018. https://www.thalesgroup.com/en/global.

19. Березин, О. К. Источники электропитания радиоэлектронной аппаратуры / О. К. Березин, В. Г. Костиков, В. А. Шахнов //- М.: Три Л. -2000. - 400 с.

20. Арсенид-галлиевые СВЧ транзисторы [Электронный ресурс]: сайт фирмы Sumimoto Electric Inc., 2018. Режим доступа: https: //www. sedi.co.jp/products/index.html.

21. Высокоскоростные компоненты систем космической связи

[Электронный ресурс]: сайт фирмы Mitsubishi Electric, Inc. - 2018. Режим доступа: https: //www. mitsubishielectric. com/en/index.html.

22. Полупроводниковые компоненты мощных устройств СВЧ-диапазона [Электронный ресурс]: сайт фирмы CREE Wolfspeed, Inc.

- 2018. Режим доступа: https://www.cree.com/wolfspeed.com/rf/products.

23. Европейский производитель космических аппаратов и бортовой аппаратуры [Электронный ресурс]: сайт компании EADS Astrium - 2018. Режим доступа: https://www.eads astrium space transportation

24. Артым, А. Д. Повышение эффективности мощных радиопередающих устройств / А. Д. Артым, А. Е. Бахмутский, Е. В. Козин и др. / Под ред. А. Д. Артыма. -М.: Радио и связь. - 1987. -176 с.

25._Будурис, Ж. Цепи сверхвысоких частот. Теория и применение / Ж. Будурис, П. Шеневье / пер. с французского под ред. А. Л. Зиновьева. - М.: Сов. радио, 1979. - 288 с.

26. Международные стандарты на измерения уровня пассивной интермодуляции. [Электронный ресурс]: IEC 62037: Passive RF and Microwave Devices, Intermodulation Level Measurement, parts 1...8. 2019. Режим доступа: https://webstore.iec.ch/.. ./info_iec62037-6.

27. Белов, Л. А. Пассивная интермодуляция в СВЧ-цепях: механизмы появления, методы измерения и способы снижения /Л.А. Белов, В. Кочемасов, Е. Строганова / Электроника: НТБ. - 2015, № 3. С. 80 - 91.

28. Белов, Л. Анализаторы пассивной интермодуляции - продукция компании AWT Global / /Л. Белов, И. Сокальский / Электроника: НТБ, 2015, № 9. С. 128 - 131.

29. Кондрашов, А. С. Корреляционная оценка уровня интермодуляционных искажений СВЧ-сигналов в усилителях мощности // Л. А. Белов, А. С. Кондрашов, С. В. Петушков // Электросвязь. 2015, №5. - С. 28 - 30.

30. Белов, Л. А. Оценка уровня интермодуляционных искажений сложного СВЧ сигнала в усилителе мощности с учетом его амплитудного распределения / Л. А. Белов, А. С. Кондрашов, С. В. Петушков // Сб. трудов Международной научно-технической конференции «Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов в инфокоммуникациях» «СИНХРОИНФО 2014», 29 июня - 1 июля. -Воронеж. - 2014. /научный журнал «Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов». - 2014. - Том 5. - № 2. - С.61 - 64.

31. Денисенко, А. Н. Сигналы. Теоретическая радиотехника. Справочное пособие. -М.: Горячая линия - Телеком, 2005. - 704 с.

32. Феер К. Беспроводная цифровая связь. Методы модуляции и расширения спектра: пер. с англ./ К. Феер. - М.: Радио и связь, 2000. - 530 с.

33. Николаев, Е. X-параметры - эффективный инструмент для анализа электрических цепей / Электроника: НТБ, 2012, № 1. - С. 76 - 79.

34. Betts, L. X-parameter Case Study: GaN High Power Amplifier Design [электронный ресурс]. Режим доступа:

35. [Электронный ресурс]: сайт фирмы Keysight Technologies., 2018. https : //www. keysight. com/upload/cmc upload/All/X-parameter-Webcast-2011-final.pdf).

36. Kenington, P. B. High-Linearity RF Amplifier Design. - Artech House Inc. 2000, - 552 p.

37. Cripps, S.C. RF Power Amplifier for Wireless Communications - Artech House Inc, 1999, - 472 p.

38. Briffa, M.A. Linearization of RF Power Amplifiers - A thesis submitted for the degree of Doctor of Philosophy at Victoria University of Technology, December, 1996, - 180 p.

39. Aleiner, В. Digital Feed-Forward linearization, Microwave Journal, Vol. 52, No. 10, October 2009. -Pp. 110 - 120.

40. Cho, K-J. 1.85 GHZ band linearizer using the feedforward loop without delay lines / Kyoung-Joon Cho, Wan-Jong Kim, Jong-Heon Kim A. / Proceedings of the 2000 Asia-Pacific Microwave Conference, Sydney, NSW, Australia, 3 - 6 Dec. 2000.

41. Hu, Y. A New Method of Third-order Intermodulation Reduction in Nonlinear Microwave Systems / Yongcai Hu, Jean Claude Mollier and Juan Obregon // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. MTT-34, No. 2, February 1986. -Pp. 245 - 250.

42. Kenneth, G. V. Power Amplifier Linearization Using IF Feedback / G. Voyce Kenneth and Jay H. McCandless // Proceedings of 1989 IEEE Microwave Theory and Techniques Symposium, 1989. - Pp. 863 - 866.

43. Briffa, M. A. Dynamically Biased Cartesian Feedback Linearization / Mark A. Briffa and Michael Faulkner // Proceedings of the 43rd IEEE Vehicular Technology Conference, Secaucus, USA, VTC-93, May1993. - Pp. 672 - 675.

44. Kahn, L. R. Single-Sideband Transmission by Envelope Elimination and Restoration, in Proceedings of the IRE, July 1952. - Pp. 803 - 806.

45. Raab, F. H. Intermodulation distortion in Kahn-technique transmitters, IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 44, Dec. 1996. - Pp. 2273 - 2278.

46. Rudolph, D. Out-of-band Emissions of Digital Transmissions using Kahn EER technique, IEEE Transactions on microwave theory and techniques. Vol. 50, № 8, Aug. 2002.

47. Sorsby, W. B. Practical High-Efficiency Partial-Envelope Tracking Power Amplifier System with Broadband Applications / William B. Sorsby, Timothy L Kean, Scott L. Heibel, Gamal M Hegazi - IEEE Radio and Wireless Symposium (RMS), 10 - 14 Jan. 2010. - Pp. 104 - 107.

48. Petrovic, V. Application of Cartesian Feedback to HF SSB Transmitters / Petrovic V. and Brown A. N. // Proceedings of IEE Conference on HF Communications Systems and Techniques", February 1985. - Pp. 81 - 85.

49. Kohji, C. Linearized Saturation Amplifier with Bidirectional Control (LSA-BC) for Digital Mobile Radio / Chiba Kohji, Nojima Toshio, and Tomisato

Shigeru // Proceedings of GLOBECOM '90, December 1990.

- P 906.2.1-906.2.5.

50. Briffa, M. A. Stability analysis of cartesian feedback linearisation with weak non-linearities / Mark A. Briffa, and Michae Faulkner // IEE Proceedings -Communications. Vol. 143, No. 4, August 1996.

51. García, P. Nonlinear distortion cancellation sings LINC transmitters in OFDM systems / Paloma García, Jesus de Mingo, Antonio Valdovinus, and Alfonso Ortega // IEEE Trans. on Broadcasting. Vol. 51. - 2005. - Pp. 84 - 93.

52. Лосев, А. А. Анализ влияния постоянной времени пикового детектора на искажения сигнала в усилителе мощности по методу дефазирования и его коэффициент полезного действия // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. Том 8, 2014, № 10. - С. 47 - 52.

53. Lim, J. Compensation of path imbalance in LINC transmitters using EVM and ACPR look up tables / J. Lim, W. Kang, H. Ku // Proc. Asia-Pacific micr. conf. - 2010. - Pp. 1296 - 1299.

54. Myoung, S. Mismatch detection and compensation method for the LINC system using a closed-form expression / S. Myoung, I. Lee, J. Yook, K. Lim, J. Laskar // IEEE trans. micr. theory and tech. - 2008. - ol.56, №.12.

- Pp. 3050 - 3057.

55. Katz, A. A reflective diode lineariser for spacecraft applications / A. Katz, R. Sudarsanam, and Aubert C. // IEEE MTT-S Int. Microw. Symp. Dig., St. Louis, MO, USA, June 1985. - Pp. 661 - 664.

56. Yamauchi, K. A Novel Series Diode Linearizer for Mobile Radio Power Amplifiers / K. Yamauchi, K. Mori, M. Nakayama, Y. Itoh, Y. Mitsui, O. Ishida // 1996 IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig., vol. 2. - Pp. 831 - 834.

57. Villemazet, J. -F. New Ka-Band Analog Predistortion Linearizer allowing a 2.9GHz Instantaneous Wideband Satellite Operation / J.-F.Villemazet, Н. Yahi, B. Lefebvre, F. Baudeigne, Maynard J. et at. // 2017 47th European Microwave Conference (EuMC), 10 - 12 Oct. 2017, IEEE, 21 December 2017, DOI: 10.23919/EuMC.2017.8231024.

58. Воронецкий, Е. В. Повышение эффективности усилителей многочастотных сигналов / Е. В. Воронецкий, С. М. Ксенофонтов, В. М. Рожков, О. А. Челноков, А. К Шестаков // Радиотехника. - 1996. № 4.

- С. 73 - 79.

59. Mekechuk, K. Linearizing Power Amplifiers Using Digital Predistortion / Kelly Mekechuk, W.J. Kim, S. P. et at. / EDA Tools and Test Hardware, High

Frequency Electronics / Agilent Technologies / High Frequency Electronics // Apr 2004. - Pp. 18 - 28.

60. Zhao, J. An Automatic Error Compensation Method for the Feedback Loop in Adaptive DPD Systems // J. Zhao, J. Zhou, J. Zhai, X. Liang, W. Hong // Microwave Journal. Vol. 51, No. 8, August 2008. - Pp. 64 - 83.

61. Roger, F. An Analog Approach to Power Amplifier Predistortion / Frederic Roger / Microwave Journal, Vol. 54, No. 4, April 2011. - Pp. 60 - 76.

62. Интегральная микросхема адаптивного предыскажающего линеаризатора [Электронный ресурс]: сайт фирмы Maxim Integrated 2018. https://www.maximintegrated.com/en/products/comms/wireless-rf/SC1889.html

63. Кондрашов, А. С. Адаптивная система линеаризации усилителей мощности широкополосных СВЧ-сигналов / Л. А. Белов, А. С. Кондрашов, К. В. Ромащенко, М. А. Немаев // Сб. докл. Междунар. науч.-техн. семин. «СИНХРОИНФО 2013», 30 июня - 3 июля, Ярославль, 2013. -С.11 - 13.

64. Ромащенко, К. В. Повышение линейности и энергетической эффективности усилителей мощности широкополосных СВЧ - сигналов / Л.А. Белов, А.С. Кондрашов, В.М. Рожков, К.В. Ромащенко // Электросвязь, - М.: 2012, №5. - С. 23 - 25.

65. Кондрашов, А. С. Радиопередающее устройство с адаптивной коррекцией линейности / Патент на полезную модель 128426 RU / Владелец - НИУ МЭИ, авторы Л. А. Белов, А. С. Кондрашов, М. А. Немаев, К. В. Ромащенко, приоритет от 27 декабря 2012 г. МПК Н04В7/005; приоритет от 27.12.2012; опубл. в Бюлл. изобр. 2013, № 14.

66. Nagata, Y., Linear Amplification technique for Digital Mobile Communications, Vehicular Technology Conference IEEE 39th, vol. 1, 1-3 May 1989. - Pp.159 - 164.

67. Аверина, Л. И. Адаптивный цифровой метод уменьшения внеполосного излучения усилителя мощности / Л. И. Аверина, А. М. Бобрешов, В. Д. Шутов // Вестник Воронежского государственного университета. Воронеж, 2013, №1. - С. 82 - 88.

68. Аверина, Л. И. Бесструктурное моделирование усилителей мощности с учётом инерционных свойств / Л.И. Аверина, В.Д. Шутов, Р.А. Рыбалкин // Известия вузов. Радиоэлектроника. - Т. 56, 2013. - №1. - С. 50 - 57.

69. Челноков, О. А. Радиопередающие устройства. (серия: Проектирование радиоэлектронной аппаратуры на интегральных микросхемах) / М.В.

Балакирев, Ю.С. Вохмяков, Н.В. Карутин, В.М. Рожков и др. // под ред. О.А. Челнокова. - М.: Радио и связь. - 1982. - 256 с.

70. Баскаков, С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. Учебник. 3-е изд.

- М., Высш. шк., 2000. - 462 с.

71. Rezaei, S. A Systematic Methodology to Design Analog Predistortion Linearizer for Dual Inflection Power Amplifiers/ S. Rezaei, M. S. Hashmi, B. Dehlaghi, F. M. Ghannouchi/ 2011 IEEE MTT-S International Microwave Symposium. - 5 - 10 June 2011, Baltimore, MD, USA. DOI: 10.1109/MWSYM.2011.5973248

72. Петушков, С. В. Аналоговый предыскажающий линеаризатор СВЧ-усилителя мощности / С. В. Петушков, Л. А. Белов // Сб. трудов Междунар. научно-технической конф. «СИНХРОИНФО - 2017», 3 - 4 июля, - Казань. -2017. С. 169 - 171 / электронный журнал «Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов». - 2017. Том 8.

- С. 57 - 59.

73. Петушков, С. В. Отражающий линеаризатор для СВЧ-усилителя мощности бортового ретранслятора / Л. А. Белов, С. В. Петушков // Сб. тезисов докладов РНТК «Системы связи и радионавигации». - 2017. Красноярск. - С. 54-58. - ISBN 978-5-9905691-3-3.

74. Петушков, С. В. Предыскажающая компенсация продуктов интермодуляции в усилителях мощности сверхвысокочастотных сигналов / С. В. Петушков, Л. А. Белов, Е. Н. Вильдерман // Вестник МЭИ. - 2018.

- №5. - С. 139-145. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-5-139-145.

75. Петушков, С. В. Аналоговый предыскажающий линеаризатор на диодах Шоттки для бортовых СВЧ-усилителей мощности. - СВЧ Электроника (приложение к журналу «Электронные компоненты»). 2017. №1. C. 65 - 67.

76. Петушков, С. В. Предыскажающий аналоговый линеаризатор для бортовой спутниковой аппаратуры / С. В. Петушков // Тез. докл. XXIII-ей Междунар. научно-технич. конф. студ. и аспир. «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», -Москва. - 2017. 2 - 3 марта. В 3-х т., Том. 1 (ISBN 978-5-383-01078-5 (Том 1). Изд. дом МЭИ. 2017. - С. 34.

77. Петушков, С. В. Отражающий линеаризатор для бортовых усилителей мощности СВЧ-сигналов. / С. В. Петушков, Е. Н. Вильдерман // Тез. докл. XXIV-ой Междунар. научно-технической конференции студ. и аспир. «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (15-16 марта 2018 г., г. Москва). - М., : ООО «Центр полиграфич. услуг «Радуга», 2018. - 1120 с.

- С. 25. - ISBN 978-5-905486-08-1.

78. Петушков, С. В. Устройства линеаризации для СВЧ-усилителей мощности // С.В. Петушков / Тез. докл. XXV-ой Междунар. научно-технической конференции студ. и аспир. «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», - Москва. - 2019. 15 - 16 марта. - С. 24.

79. Petushkov, S. V.. Influence of power amplifier's intermodulation distortion on transmitted information quality / S. V. Petushkov, E. N. Vilderman, L. A. Belov // 2018 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). - 4 - 5 July 2018. - Minsk, Belarus. WoS, Scopus. DOI: 10.1109/SYNCHROINFO.2018.8457049.

80. Петушков, С. В. Влияние снижения уровня интермодуляционных искажений в усилителе мощности на качество передачи информации в радиоканале / С. В. Петушков, Л.А. Белов, Е.Н. Вильдерман // научный журнал «Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов»,

- М.: Медиа Паблишер, 2019, том. 10, №1. - С. 36 - 39.

81. Петушков, С. В. Цифровая система линеаризации транзисторного СВЧ-усилителя мощности предыскажением чётными гармониками / Л. А. Белов, С. В. Петушков // Сб. трудов Междунар. научно-техн. конфер. «СИНХРОИНФО 2016», 1 - 2 июля, Самара. - 2016. С. 88 - 91; / научный журнал «Системы синхронизации, формирования и обработки сигналов». - 2016. - Том 7. - № 2. - С. 32 - 34.

82. Петушков, С. В. Минимизация интермодуляционных искажений побочных излучений в усилителе СВЧ мощности спутникового ретранслятора / Материалы 26-ой Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии» (КрыМиКол2016), 4-10 сентября, г. Севастополь. - 2016. - Том 2.

- C. 190 - 196.

83. Петушков, С. В. Цифровой линеаризатор с предыскажением четными гармониками для бортовых усилителей мощности / С. В. Петушков // Тез. докл. XXII-ой Междунар. научно-техн. конф. студ. и аспир. «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика», - Москва. - 2016. 25 - 26 февр. 2016 г. В 3-х т.-Том. 1. ISBN 978-5-383-01019-8 (Том 1) С. 31.

84. Chani-Cahuana, J. Digital Predistortion for the Linearization of Power Amplifiers / Diss. Of Communication Systems and Information Theory Group Department of Signals and Systems Chalmers University of Technology G'oteborg, Sweden, 2015. - 50 p.

85. Marsalek, R. Digital Predistortion and ITS Integration in the Software Defined Radio Transceiver / Roman Marsalek/ the Thesis is Disposal AT // Department of Radio electronics Faculty of Electrical Engineering and Communication Technicka 12, 616 00, Brno, Czech Republic. 2015. - 20 р.

86. Соловьёва, Е. Б. Каскадный предкомпенсатор для линеаризации характеристик усилителя мощности // Цифровая обработка сигналов, 2013, № 1. - С. 9 - 13.

87. Солнцев, В. А. Анализ подавления нелинейных искажений в усилителях сигналом огибающей / В. А. Солнцев, А. И. Шульга // Радиотехника и электроника, т. 57, № 2, 2012. С. 219 - 229.

88. Петушков, С. В. Цифровое устройство предыскажения радиосигналов четными гармониками / Патент РФ на изобретение 2623807 RU // Владелец - АО «Российские космические системы», авторы А. С. Кондрашов, С. В. Петушков, класс МПК7: H04B7/00 // приоритет от 09.06.2016; опубл. в Бюлл. изобр. 29.06.2017, № 19.

89. Петушков, С. В. Использование чётных гармоник для цифрового предыскажения входного сигнала при линеаризации амплитудных характеристик СВЧ-усилителя мощности / С. В. Петушков, Л. А. Белов, А. С. Кондрашов // T-Comm - Телекоммуникации и транспорт, 2016, том. 10. № 6. C. 3 - 7.

90. Кондрашов, А. С. Радиопередающее устройство с цифровым предыскажением и адаптивной коррекцией линейности /Патент на полезную модель 149398 RU, Владелец - НИУ «МЭИ», авторы А. С. Кондрашов и Л. А. Белов, МПК Н04В7/005; приоритет от 25.06.2014, опубл. в Бюлл. изобр. 2014, № 36.

91. Ромащенко, К.В. Предыскажающая адаптивная коррекция интермодуляционных искажений в усилителе мощности. /Ромащенко К.В., Белов Л.А., Петушков С.В. // Тезисы докладов V Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы ракетно-космического приборостроения и информационных технологий». АО «Российские космические системы» 5-7 июня 2012 г., Москва,

- с. 160.

92. Бруевич, А. Н. Апроксимация нелинейных характеристик и спектров при гармоническом воздействии /А. Н. Бруевич, С. И. Евтянов /-М.: Сов. радио, 1965. - 344 с.

93. Saleh, A. Frequency-independent and frequency-dependent nonlinear models of TWT amplifiers/ A. Saleh // IEEE Transactions on Communications. - 1981.

- vol. 29. - P. 1715 - 1720.

94. Ghorbani, A. The Effect of Solid State Power Amplifiers (SSPAs) Nonlinearities on MPSK and M-QAM Signal Transmission / Ghorbani, A. and M. Sheikhan / Sixth Int'l Conference on Digital Processing of Signals in Comm., 1991. P. 193 - 197.

95. Богатырёв, Е. А. Основы анализа нелинейных инерционных устройств с помощью функциональных рядов Вольтерры-Винера. - М.: Изд. дом МЭИ, 2010. - 68 с.

96. Коротков, А.С. Функциональные модели усилителя мощности с "эффектом памяти" / А.С. Коротков, И.А. Румянцев// Научно -технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. - 2012. - №5. - С.50 - 54.

97. Vuolevi, J. H. K. Measurement technique for characterizing memory effects in RF power amplifiers / J. H. K. Vuolevi, T. Rahkonen, J. P. A Manninen // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. - 2001. - Vol. 29, № 8.

- P. 1383 - 1389.

98. Root, D. Broadband poly-harmonic distortion behavioral models from fast automated simulations and large-signal vectorial network measurements / D. Root, J. Verspecht, Sharrit et al. / IEEE Trans on Microwave Theory and Techniques. Vol. 53 (11), - P. 3656 - 3664.

99. Разевиг, В. Д. Проектирование СВЧ-устройств с помощью Microwave Office / В.Д. Разевиг, Ю.В. Потапов, А.А. Курушин //- М.: СОЛОН-пресс. -2003. - 492 с.

100. Курушин, А. А. Моделирование цифровых потоков радиосвязи в среде ADS/Ptolemy / А. А. Курушин, А. О. Мельников // - М.: СОЛОН-пресс. 2005. - 184 с.

101. Руководство по визуальной системе автоматизированного моделирования СВЧ-устройств NI AWR Design Environment

[электронный ресурс]/ режим доступа:

https://awrcorp.com/download/kb.aspx?file=docs/VSS_Getting_Started_ru.pdf.

102. Усилитель мощности на лампе бегущей волны производства АО "Российские космические системы» - наименование изделия: «УМ-БРТК2001»; Шифр конструкторской документации: Э1246-49016РТК2001.

103. Транзисторный усилитель мощности межспутниковой радиолинии системы ГЛОНАСС производства АО "Российские космические системы»

- наименование изделия: ТУМ ША1227; технические условия: ИВЯФ.468714.484 ТУ.

104. Дансмор, Д. П. Измерения параметров СВЧ-устройств / пер. с англ. -М.: Техносфера, 2018. - 736 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ А Патент на изобретение Цифрового устройства предыскажения радиосигналов четными гармониками

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Акт №1 о внедрении результатов диссертации в практическую деятельность АО «Российские космические системы»

«УТВЕРЖДАЮ» / Зам. генерального конструктора АО «Российские космические системы»

/ /? АО V \

.'•^„Российские ^

Х\\ космические. Л % систи^Г/у

А.С. Кондрашов 2018 г.

АКТ № tt-m/blAOTB.0i.lCll об использовании результатов разработки устройств цифровой предыскажающей линеаризации для усилителей мощности бортовой аппаратуры космических аппаратов в деятельности АО «Российские космические системы»

Настоящим актом подтверждается, что результаты разработки устройств цифровой предыскажающей линеаризации для усилителей мощности бортовой аппаратуры новейших космических аппаратов инженера исследователя 1 категории Петушкова Сергея Владимировича использованы в практической деятельности АО «Российские космические системы».

Теоретические и экспериментальные результаты исследований C.B. Петушкова цифровых устройств предыскажающей линеаризации, для улучшения энергетической и спектральной эффективности бортовых усилителей мощности, отражены в ряде публикаций в ведущих отечественных и зарубежных специализированных изданиях. Полученные результаты применены при разработке бортового радиопередающего устройства /Cw-диапазона частот с усилителем мощности на ЛБВ в бортовом радиотехническом комплексе высокоинформативного радиоканала (БРТК ВИРК-М) для космического аппарата «Спектр-М» и при разработке бортового радиопередающего устройства ^-диапазона частот на твердотельном усилителе мощности (ТУМ-SL) в бортовой аппаратуре многофункциональной космической системы ретрансляции «Луч-5М».

На новое техническое решение для цифрового устройства предыскажающей линеаризации, предложенное C.B. Петушковым в соавторстве с сотрудниками АО «Российские космические системы» получен патент РФ №2623807 с приоритетом от 09.06.2016 г. Применение этих разработок позволяет повысить энергетическую и спектральную эффективность усилителей мощности, что в свою очередь повышает качество связи в радиолинии, а так же позволяет выполнить жесткие требования по электромагнитной совместимости.

Начальник отдела 1205

В.М. Рожков

ПРИЛОЖЕНИЕ В Акт №2 о внедрении результатов диссертации в практическую деятельность АО «Российские космические системы»

«УТВЕРЖДАЮ» ^ Зам. генерального конструктора ' ,у''' А (^Российские космические системы»

: I >1 «российские й

•V 1\ космические^

\ систе^^^; /

~ ■ ?1у> /{ О/

А.С. Кондратов 2019 г.

АКТ №$НДЛЗ-|^от 1Ъ .01.1019 об использовании результатов

разработки устройств аналоговой предыскажающей линеаризации для усилителей мощности бортовой аппаратуры космических аппаратов в деятельности АО «Российские космические системы»

Настоящим актом подтверждается, что результаты разработки устройств аналоговой предыскажающей линеаризации для усилителей мощности бортовой аппаратуры новейших космических аппаратов инженера исследователя 1 категории Петушкова Сергея Владимировича использованы в практической деятельности АО «Российские космические системы».

Теоретические и экспериментальные результаты исследований C.B. Петушкова аналоговых устройств предыскажающей линеаризации, для улучшения энергетической и спектральной эффективности бортовых усилителей мощности, отражены в ряде публикаций в ведущих отечественных и зарубежных специализированных изданиях. Полученные результаты применены при разработке бортовых радиопередающих устройств Ки, /Га-диапазонов частот с усилителями мощности на ЛБВ (ЛУМ-ЛГг/1-15, ЛУМ-АЫ-150) в бортовой аппаратуре многофункциональной космической системы ретрансляции «Луч-5М».

На новое техническое решение для аналогового устройства предыскажающей линеаризации, предложенное C.B. Петушковым в соавторстве с сотрудниками АО «Российские космические системы» подана заявка №2018134767 от 03.10.2018 г. в Роспатент. Применение этой разработки позволяет повысить энергетическую и спектральную эффективность усилителей мощности, что в свою очередь повышает качество связи в радиолинии, а так же позволяет выполнить жесткие требования по электромагнитной совместимости.

Начальник отдела 1205

В.М. Рожков

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Акт о внедрении результатов диссертации в учебный процесс НИУ

«МЭИ»