Модули и блоки
4 Алексей Дроздов, Даниил Данилов, Николай Дроботун
В данной статье представлены результаты разработки, моделирования и измерения широкополосных умножителей частоты, спроектированных на основе диодов с барьером Шоттки, с выходными диапазонами частот 10…26 ГГц (удвоитель), 22,5…51 ГГц (утроитель), 20…60 ГГц (удвоитель). Микросхемы реализованы на основе монолитной интегральной технологии на подложке из арсенида галлия (GaAs).
8 Александр Груша, Александр Крутов, Александр Ребров
В статье представлены результаты проектирования и экспериментальные характеристики широкополосного усилителя, использующегося в качестве корректора амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). Показана возможность изменять наклон АЧХ вариацией общей ширины затворов транзисторов в схеме усилителя с распределенным усилением (УРУ). В качестве активного элемента предусмотрены E‑pHEMT-транзисторы, работающие при нулевом смещении на затворе.
В статье представлены две монолитные интегральные схемы (МИС), разработанные и изготовленные с помощью 100‑нм технологического процесса D01GH от компании OMMIC, основанного на нитриде галлия на кремнии. Первая МИС — это 29–33 ГГц усилитель мощности с импульсной мощностью 10 Вт и средней мощностью 8 Вт. Вторая МИС представляет собой 26–34‑ГГц приемо-передающий чип, включающий малошумящий усилитель мощности, усилитель мощности и SPDT-ключ. В полосе частот 28–34 ГГц этот приемо-передающий чип обеспечивает выходную мощность 35–36 дБм, в том числе потери на переключение.
14 Вадим Будняев, Валерий Вертегел
В статье представлены результаты разработки интегрального малошумящего усилителя С‑диапазона для сложно-функциональной монолитной интегральной схемы приемо-передающего модуля активной фазированной антенной решетки гражданского назначения. Разработана электрическая схема интегрального МШУ и проведено моделирование в системе автоматизированного проектирования Cadence IC Design с использованием PDK 0,18‑мкм SiGe БиКМОП технологического процесса.
18 Владимир Былкин, Виктория Бровкина, Светлана Дерябкина
Собраны и испытаны усилители на монолитных микросхемах GaN в диапазонах частот 4–8 и 8–12 ГГц: соответственно NC11634C‑408P25 и NC11650C‑812P25 китайской фирмы METDA. В непрерывном режиме при КПД 40% в диапазоне частот 4–8 ГГц получена максимальная выходная мощность 30 Вт, на частотах 8–12 ГГц – 20 Вт. Реализована технология низкотемпературной сборки кристаллов микросхем в модули.
20 Андрей Кищинский
Представлен анализ технических и технологических решений, применяемых при конструировании сверхширокополосных транзисторных усилителей мощности СВЧ-диапазона. Рассмотрены современные технологии и схемы построения монолитных интегральных усилителей мощности, достигнутые в промышленности и в разработках параметры, обсуждаются конструкции высокомощных усилителей. Приведены результаты ряда практических разработок, выполненных под руководством автора
24 Сергей Гармаш, Андрей Кищинский, Татьяна Маркелова, Алексей Радченко
В статье представлены результаты разработки и практической реализации широкополосных монолитных интегральных СВЧ-усилителей диапазона частот 5–18 ГГц с выходной мощностью 1,5 Вт и 0,9 Вт. Приведены основные принципы моделирования и результаты экспериментального исследования электрических характеристик образцов.
27 Алексей Радченко
В статье описана конструкция и приведены характеристики сверхширокополосного твердотельного усилителя СВЧ-мощности на основе современных монолитных интегральных схем, обеспечивающего в рабочем диапазоне частот 5–18 ГГц выходную мощность более 12–16 Вт и КПД 17–24%.
30 Виктор Пчёлин, Игорь Корчагин, Вячеслав Трегубов, Дмитрий Калита
Разработан усилитель Х‑диапазона длин волн, обеспечивающий выходную импульсную мощность не менее 50 Вт с коэффициентом усиления 20 дБ. Выполнено суммирование мощности четырех каналов, в согласующих цепях применена керамика с высокой диэлектрической проницаемостью. СВЧ-часть усилителя выполнена на комплектации АО «НПП «Исток» им. А. И. Шокина». Приведены результаты измерений мощного СВЧ-транзистора.
34 Майкл Хопкинс (Michael Hopkins)
Обеспечение высокой чувствительности усилителя при наличии шума в цепях питания традиционно было одной из основополагающих целей еще на заре проектирования электроники. Как правило, стремление добиться высокого отношения сигнал/шум (SNR) было направлено на уменьшение шума от его классических источников, что позволило значительно повысить чувствительность усилительных систем.
Антенны и фидеры
40 Элина Галкина, Алексей Кирпанев
Рассматриваются два варианта двухдиапазонных антенн с общей апертурой миллиметрового и сантиметрового диапазонов длин волн. Общим является применение двухрефлекторной системы с поворотом плоскости поляризации для возбуждения электромагнитных волн миллиметрового диапазона. В обоих случаях применяется офсетный транс-рефлектор. В первом варианте антенны используется двухчастотные облучатель и твист-рефлектор. Предложены различные пути построения двухчастотных твист-рефлекторов. Во втором варианте для электромагнитных волн сантиметрового диапазона предусмотрена волноводно-щелевая антенная решетка, плоскость излучения которой совмещена с плоскостью твист-рефлектора миллиметрового диапазона. Приведены результаты компьютерного моделирования двухчастотного твист-рефлектора и второго варианта двухдиапазонной антенны, показывающие возможность практической реализации предлагаемых антенных систем.
Проектирование и моделирование
44 Дэвид Вай (David Vye)
Современные САПР должны обеспечивать интуитивный ввод данных (в том числе и на основе схем), нелинейное моделирование, возможность отображения результатов, генерацию топологии на основе созданных схем и поддержку электромагнитного (ЭМ) анализа для моделирования и верификации топологии. NI AWR Design Environment является примером такой САПР. Также в статье будет описан новый мастер-модуль программного пакета NI AWR Design Environment, позволяющий синтезировать цепи согласования импеданса
48 Дерек Линден (Derek Linden)
Развитие технологий связи нового поколения, включая сети 5G, ≪Интернет вещей≫ и ≪умные≫ системы автомобилей, требует появления более продвинутых антенн и компонентов, что, в свою очередь, заставляет инженеров создавать новые проекты с учетом появляющихся технологий, материалов. Кроме того, существует необходимость в высокой интеграции устройств, как следствие, это означает поиск нестандартных решений для поставленных задач. В данной статье мы расскажем об уникальном проекте антенны, созданном благодаря инструментам синтеза и оптимизации, встроенным в программное обеспечение NI AWR.
52 Андрей Солод, Дарья Крупинина
В статье приведены расчеты параметров электромагнитного поля, на основе которых получены зависимости, определяющие актуальность оснащения подвижных кареток радиолокационного имитатора цели устройствами слежения. Для чего были проведены расчеты уровней плотности потока СВЧ-мощности для случаев со сферическим (идеализированным) и ортогональным радиолокационным имитатором цели с устройством слежения и без. Построены графические зависимости уровней мощностей сигнала в фокусе радиолокационного имитатора цели, нормированные относительно идеализированного радиолокационного имитатора цели. В реальной безэховой камере проведены экспериментальные измерения уровней сигнала в фокусе радиолокационного имитатора цели с использованием устройств слежения и без, а также выполнено сравнение результатов измерений с расчетными значениями и сделаны выводы о применении устройств слежения в радиолокационном имитаторе цели при испытаниях радиолокационных систем наведения авиационных и корабельных управляемых средств поражения.