ISSN 2588-0454 · EISSN 2588-0462

Язык: ru

Статья: ДЕТЕКТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 2-ММ ДИАПАЗОНА ДЛИН ВОЛН НА ОСНОВЕ ДИОДОВ С БАРЬЕРОМ ШОТТКИ (2024)

Читать

Читать онлайн

Представлены результаты разработки и исследования детектора электромагнитного излучения 2-мм диапазона длин волн на основе последовательной пары диодов с барьером Шоттки (ДБШ). Описана реализованная волноводно-микрополосковая конструкция детектора и принцип действия. Рассмотрен линейный расчет характеристик детектора и модель нелинейного элемента на основе эквивалентных параметров ДБШ в рабочем режиме. Показаны методики измерения характеристик детектора. Приведены экспериментальные результаты чувствительности по напряжению, чувствительности по току, возвратных потерь входа детектора. Исследована зависимость падения напряжения на последовательной паре ДБШ от мощности КВЧ-сигнала. Также исследованы зависимости чувствительности по напряжению и КСВн-входа детектора от величины тока смещения. Рассмотрено влияние эквивалентных параметров нелинейного элемента на чувствительность по напряжению и КСВн входа детектора.

Ключевые фразы: ДЕТЕКТОР, квч, ксвн, чувствительность по напряжению, чувствительность по току, квадратичный режим работы

Автор (ы): Билинский Кирилл Владимирович

Соавтор (ы): Кулешов Григорий Евгеньевич, Бадьин Александр Владимирович, Дорожкин Кирилл Валерьевич

Журнал: URAL RADIO ENGINEERING JOURNAL

Предпросмотр статьи

Идентификаторы и классификаторы

УДК: 621.314.263. Электромагнитные преобразователи частоты

Для цитирования:

БИЛИНСКИЙ К. В., КУЛЕШОВ Г. Е., БАДЬИН А. В., ДОРОЖКИН К. В. ДЕТЕКТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ 2-ММ ДИАПАЗОНА ДЛИН ВОЛН НА ОСНОВЕ ДИОДОВ С БАРЬЕРОМ ШОТТКИ // URAL RADIO ENGINEERING JOURNAL. 2024. Т. 8 № 2

Текстовый фрагмент статьи

Список литературы

1. Elmahaishi M. F., Azis R. S., Ismail I., Muhammad F. D. A review on electromagnetic microwave absorption properties: their materials and performance. Journal of Materials Research and Technology. 2022;20:2188-2220. DOI: 10.1016/j.jmrt.2022.07.140 EDN: OSWYGU

2. Вишневский В., Фролов С., Шахнович И. Миллиметровый диапазон как промышленная реальность. Стандарт 802.15.3с и спецификация WirelessHD. Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2010;3:70-79. EDN: NXVWIR

3. Shaik K. Z., Siddaiah P., Prasad K. S. CPW-Fed Microstrip Patch Antenna for Millimeter Wave Applications. The International Journal of Integrated Engineering. 2022;14:69-83. DOI: 10.30880/ijie.2022.14.07.006 EDN: SYHYKZ

4. Zhu B., Wang Y., Li W., Wang F., Liu J., Kong M., et al. Delivery of 40 Gbit/s W-band signal over 4600 m wireless distance employing advanced digital signal processing. Chinese Optics Letters. 2022;20(10):103901. DOI: 10.3788/col202220.103901 EDN: BMQXYR

5. Maune H., Hubner K.-H., Gold G. Considerations for V- and W-Band Inter-Satellite Links. 2022 IEEE 22nd Annual Wireless and Microwave Technology Conference (WAMICON). Conference Proceedings. 27-28 April 2022. Clearwater, FL, USA. IEEE; 2022. Pp. 1-4. DOI: 10.1109/WAMICON53991.2022.9786212

6. Seo M., Kim H.-J., Kim S. Phase Noise Analysis to Improve Frequency Resolution of W-Band Compact Radar. Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science. 2022;33:348-355. DOI: 10.5515/kjkiees.2022.33.5.348

7. Kumari S., Samanta S. K. The evolution of microwave assisted thermal processing of pre-transfusion human blood: A review. Materials Today: Proceedings. 2022;57:1877-1883. DOI: 10.1016/j.matpr.2022.01.196 EDN: GFNADK

8. Xu D., Zhou A., Yang Y., Ma H. Efficient Environment Mapping Using a Commodity Millimeter-Wave Robot. IEEE Transactions on Wireless Communications. 2022;22(7):4858-4872. DOI: 10.1109/twc.2022.3229661 EDN: LZWQKW

9. Матвеев В. И., Потапов А. И. Микроволновая дефектоскопия. Контроль. Диагностика. 2022;5:42-47. DOI: 10.14489/td.2022.05.pp.042-047 EDN: TWWXQJ

10. Бердюгин А. И., Бадьин А. В., Гурский Р. П., Трофимов Е. А., Кулешов Г. Е. Терагерцовый сканирующий рефлектометр для визуализации строения полимерных конструкций в аддитивном производстве. Ural Radio Engineering Journal. 2021;5(3):207-224. DOI: 10.15826/urej.2021.5.3.001 EDN: FQPFFI

11. Trofimov E. A., Kuleshov G. E., Dorozhkin K. V., Badin A. V., Berdyugin A. I., Perevalov A. V., et al. Electromagnetic Properties of 3D Printed Conductive Porous Plastics at Extremely High Frequency. Russian Physics Journal. 2023;66:640-648. DOI: 10.1007/s11182-023-02987-0 EDN: SIJXCD

12. Zinchenko I. I., Lapinov A. V., Vdovin V. F., Zemlyanukha P. M. Khabarova T. A. Measurements and Evaluations of the Atmospheric Transparency at Short Millimeter Wavelengths at Candidate Sites for Millimeter- and Sub-Millimeter-Wave Telescopes. Applied Sciences. 2023;13(21):11706. DOI: 10.3390/app132111706 EDN: GOTWAK

13. Nakamura K., Kawasaki K., Iwasawa N., Yamaguchi D., Takeuchi K., Shibagaki N., et al. Verification of Applicability of 90 GHz Band Millimeter-Wave for Obstacle Detection to Railway. IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering. 2023;18(6):960-969. DOI: 10.1002/tee.23766 EDN: DHPRFI

14. Пак А. А., Куттыбаева А., Изимбетова А., Смайлов Н. Анализ радиоканалов миллиметрового диапазона 5 G. German International Journal of Modern Science. 2021;9:44-49. DOI: 10.24412/2701-8369-2021-9-1-44-48 EDN: MHBWTM

15. Litvinov G. E., Smychek V. B., Halinouskaya N. V., Evseenko N. A., Lapin A. V. The effectiveness of EHF therapy in patients with malignant neoplasms suffering from chronic pain syndrome. Health and Ecology Issues. 2023;20(1):32-40. DOI: 10.51523/2708-6011.2023-20-1-04 EDN: SXOXZH

16. Wang R., Mei Y., Meng X., Ma J. Secrecy performance of terahertz wireless links in rain and snow. Nano Communication Networks. 2021;28(1):100350. DOI: 10.1016/j.nancom.2021.100350 EDN: MCKBMN

17. Кучумов А. А., Смирнов С. О. Исследование основных характеристик распространения волн в верхней части миллиметрового диапазона длин волн. T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. 2017;11(3):12-16. EDN: YKVPFJ

18. Бутков В. П., Губарев Д. Е., Зикий А. Н., Зламан П. Н. Серийные детекторы СВЧ (обзор). Инженерный вестник Дона. 2017;44(1):1-13.

19. Ufschlag T., Schoch B., Wrana D., Wagner S., Schwantuschke D., Raay F. van, et al. Integrated GaN Power Detector for High Power Millimeter-Wave Applications. 2024 IEEE Topical Conference on RF/Microwave Power Amplifiers for Radio and Wireless Applications (PAWR). Conference Proceedings. 21-24 January 2024. San Antonio, TX, USA. IEEE; 2024. Pp. 74-77. DOI: 10.1109/PAWR59907.2024.10438607

20. Дятлов А. П., Дятлов П. А., Кульбикаян Б. Х. Амплитудный пеленгатор с повышенной помехозащищенностью. Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Технические науки. 2004;2:12-16. EDN: NOFULL

21. Wang F., Zeng X., Wu C., Wang B., Liu K. J.R. mmHRV: Contactless Heart Rate Variability Monitoring Using Millimeter-Wave Radio. IEEE Internet of Things Journal. 2021;8(22):16623-16636. DOI: 10.1109/jiot.2021.3075167 EDN: DDWQJE

22. Пантенков Д. Г., Гусаков Н. В., Ломакин А. А. Методический подход к радиоконтролю сигналов спутниковой связи с оценкой требуемых энергетических характеристик приемных станций. Известия высших учебных заведений. Электроника. 2022;27(3):382-406. DOI: 10.24151/1561-5405-2022-27-3-382-406 EDN: AHTXTM

23. Виллер К. Э. Кристаллические детекторы. Пер. с англ. М.: Советское Радио; 1950. 332 с.
24. Иванов С. Н., Пеин Н. А., Скворцова Н. Е., Соколова Ю. Ф. Физические основы работы полупроводниковых СВЧ-диодов. М.: Советское Радио; 1965. 188 с.
25. Стриха В. И., Бузанева Е. В., Радзиевский И. А. Полупроводниковые приборы с барьером Шоттки. Физика. Технология. Применение. М.: Советское Радио; 1974. 248 с.

26. Спецификация на материалы для производства гибких печатных плат. Полиимид. URL: https://www.rezonit.ru/upload/spetsifikatsii/PyraluxAPclad_DataSheet.pdf (дата обращения: 22.03.2024).

27. Божков В. Г., Бекезина Т. П., Бурмистрова В. А. Диоды с барьером Шоттки на основе термостойких контактов Ir-GaAs и Pt/Ir-GaAs, созданных электрохимическим осаждением. Доклады ТУСУР. 2022;25(1):48-52. DOI: 10.21293/1818-0442-2021-25-1-48-52 EDN: LIIRZF

28. Балакший В. И., Белов А. А. Амплитудное детектирование. Методическая разработка к одноименной задаче “Практикума колебаний” кафедры физики колебаний. М.: Изд. физического факультета МГУ; 2006. 19 с.

29. Диоды полупроводниковые СВЧ детекторные. Методы измерения тангенциальной чувствительности. ГОСТ 19656.13-76. URL: https://gostassistent.ru/doc/6c1eb919-cd21-4612-8536-bb74074c511b?utm_referrer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F (дата обращения: 15.03.2024).

30. Белов Л. Компания Farran Techology. Компоненты и подсистемы вплоть до терагерцевого диапазона. Электроника: Наука, Технология, Бизнес. 2009;8:18-21. EDN: OCANPF

Выпуск

Т. 8 № 2 (2024)

Кол-во страниц: 105 страниц

Другие статьи выпуска

ПРИМЕНЕНИЕ ФУНКЦИЙ ГРИНА СТРАТИФИЦИРОВАННЫХ СРЕД ДЛЯ РАСЧЕТА ПОЛЯ ИЗЛУЧЕНИЯ АНТЕНН ВБЛИЗИ ОТРАЖАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ (2024)

Авторы: Таха Аль-Мамури Аднан Мохаммед, Шабунин Сергей Николаевич

Рассматривается метод расчета электромагнитного поля, излучаемого апертурной антенной вблизи отражающей границы. Для анализа используется модель элемента Гюйгенса. Электромагнитное поле рассчитывается с использованием тензорных функций Грина, учитывающих неоднородную структуру среды под границей. В качестве источника рассматриваются электрический и магнитный токи. Стандартные программы электромагнитного моделирования, использующие численные методы решения, требуют определения компонентов поля во всей области выделенного бокса проектирования. Предложенный подход позволяет рассчитывать распределение амплитуды и фазы всех компонентов поля только в желаемой области. Параметры слоистой среды под отражающей границей учитываются в записи характеристических частей функций Грина, чем обеспечивается многократный выигрыш вычислительных ресурсов. Приведены картины электромагнитного поля, рассчитанные предложенным методом и в программе ANSYS HFSS. Показано, что использование объемной сетки дискретизации среды в программе ANSYS HFSS приводит к фантомным дефектам структуры поля, проявлению его асимметричности даже при симметричном положении источников. Приведены картины поля как для элемента Гюйгенса, так и открытого конца прямоугольного волновода для разных видов отражающей границы. Отмечена монотонность и физическая правдоподобность полученных решений. Рассмотрено изменение коэффициента отражения от границы с учетом кривизны фазового фронта излучателя в ближней зоне. Предложенная модель может быть применена для разработки отечественных программных средств электромагнитного моделирования.

Сохранить в закладках

КОЭФФИЦИЕНТ ШУМА: ОЦЕНКА ШУМОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РАДИОФОТОННОГО ТРАКТА НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ШУМА (2024)

Авторы: Лучинин Александр Сергеевич, Малыгин Иван Владимирович

В радиофотонных системах передачи СВЧ-сигналов, как и в любых радиоэлектронных системах, шумовые характеристики определяют потенциальные возможности по точности и дальности действия. Предложено в качестве меры отличия шумовых характеристик оптоэлектронных преобразователей СВЧ-сигналов от идеала использовать коэффициенты шума элементов, входящих в их состав. На примере оптоэлектронного (ОЭ) СВЧ-генератора показано действие такого критерия. Опираясь на результаты исследования шумовых параметров ОЭ СВЧ-генератора, получены количественные характеристики преобразования источников шумов элементов, входящих в состав ОЭ генератора, во флуктуации фазы и амплитуды выходного СВЧ-колебания. Выполнен анализ взаимодействия шумов элементов ОЭ генератора с СВЧ гармоническим колебанием. Разработана методика измерения характеристик преобразования шумов с использованием коэффициента шума. Приведены результаты измерения шумовых характеристик взаимодействия гармонического колебания с аддитивным и мультипликативным шумом оптоэлектронных компонентов. По значениям коэффициента шума оцениваются возможности уменьшения уровней шумов преобразователей СВЧ-сигналов и даются рекомендации по уменьшению влияния шумов.

Сохранить в закладках

АНАЛИЗ АРИФМЕТИЧЕСКОГО МОДУЛЯРНОГО КОДА ПРИМЕНИТЕЛЬНО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СПУТНИКОВОЙ НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ ГЛОНАСС (2024)

Авторы: Гогадзе Илья Сергеевич

В статье исследуется эффективность модулярного кодирования для передачи информационного сообщения в условиях низкого отношения энергии бита к шуму. Анализ проводился в рамках проекта по совершенствованию действующей системы ГЛОНАСС и включал в себя сравнение с усеченным кодом Хэмминга (85,77). В ходе анализа были рассчитаны минимальные арифметические операции, необходимые для кодирования обоих кодов, и оценена помехоустойчивость модульного кодирования. При сравнении требуемых для кодирования арифметических операций модулярный код имеет преимущество только в тех случаях, когда числовая информация сопоставима с основаниями системы. Кроме того, его помехоустойчивость уступает коду Хэмминга при передаче того же количества информационных битов. Однако при уменьшении оснований системы модульный код все же будет иметь большее преимущество. Также следует отметить, что система обладает такими свойствами, как возможность параллельной обработки закодированной информации и гибкие методы декодирования информации.

Сохранить в закладках

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАКУРСА ПРОСТРАНСТВЕННО-РАСПРЕДЕЛЕННОЙ ЦЕЛИ НА ЕЕ РАДИОЛОКАЦИОННОМ ИЗОБРАЖЕНИИ (2024)

Авторы: Доросинский Леонид Григорьевич, Виноградова Нина Сергеевна

Статья посвящена проблеме определения ракурса надводного корабля по его радиолокационному изображению, полученному в радиолокаторах с синтезированной апертурой. К основным методам решения названной задачи относятся классический байесов метод многоальтернативной проверки гипотез и его модификации и/или метод классификации надводных кораблей, расположенных под различными ракурсами, с помощью искусственных нейронных сетей (ИНС). В работе показано, что для достижения высокой эффективности распознания ракурсов при использовании ИНС необходимо обладать значительными вычислительными ресурсами, а также иметь доступ к большой, репрезентативной и масштабной обучающей выборке. При наличии достаточных вычислительных и временных ресурсов ИНС демонстрирует высокие результаты в разнообразных условиях наблюдения, однако стоит отметить, что для их эффективного обучения требуется значительное количество процессорного времени, составляющее несколько часов. В то же время классические методы способны проводить вычисления за доли секунды, даже на сравнительно маломощных устройствах. Также стоит учесть, что с увеличением числа распознаваемых классов ИНС могут потреблять до десятков гигабайт оперативной памяти, что ограничивает доступность этого метода в задаче распознавания ракурсов пространственно-распределенных целей.

Сохранить в закладках

Издательство

Издательство: УрФУ
Регион: Россия, Екатеринбург
Почтовый адрес: 620002, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
Юр. адрес: 620002, Свердловская область, г. Екатеринбург, ул. Мира, д. 19
ФИО: Кокшаров Виктор Анатольевич (Ректор)
E-mail адрес: rector@urfu.ru
Контактный телефон: +7 (343) 3754507
Сайт: https://urfu.ru/ru

Все права на тексты и товарные знаки принадлежат их законным владельцам. Подробнее...

Сайт https://scinetwork.ru (далее – сайт) работает по принципу агрегатора – собирает и структурирует информацию из публичных источников в сети Интернет, то есть передает полнотекстовую информацию о товарных знаках в том виде, в котором она содержится в открытом доступе.

Сайт и администрация сайта не используют отображаемые на сайте товарные знаки в коммерческих и рекламных целях, не декларируют своего участия в процессе их государственной регистрации, не заявляют о своих исключительных правах на товарные знаки, а также не гарантируют точность, полноту и достоверность информации.

Все права на товарные знаки принадлежат их законным владельцам!

Сайт носит исключительно информационный характер, и предоставляемые им сведения являются открытыми публичными данными.

Администрация сайта не несет ответственность за какие бы то ни было убытки, возникающие в результате доступа и использования сайта.

Спасибо, понятно.