Введение к работе
Актуальность npoftwm,
Делители частоты (ДЧ) СВЧ диапааона широко применяются в системах фазовой авт* подстройки частоты ( ФАПР ) задающих генераторов и гетеродинов приемников, в синтезаторах частоты (СЧ), являющихся основой современных систем связи, РЛС и РРЛ, в частотомерах непосредственного счета и в другк измерительных системах. ДЧ СВЧ диапазона, как правило, определяют диапазон рабочих частот высокостабильных генераторов сигналов вышеуказанных систем.
Необходимость роста скоростей передачи информации в область гигабитовых потоков и занятость метрового и низкочастотной чаг ти сантиметрового диапазона длин волк современными радиоэлектронными системами диктует необходимость расширение частотного диапааона современных систем связи, РЖІ и РРЛ в область единиц и десятков гигагерц. Решение этой технической задачи в значительной степени определяется наличием в арсенале разработчика систем сверхбыстродействующих широкополосных ДЧ СВЧ диапазона.
В связи с вышеизложенным разработка широкополосных ДЧ СВЧ диапазона с коэффициентом детения 2, удовлетворяющих комплексу повышенных требований к электрическим и эксплуатационным характеристикам является важной научно-технической задачей. На важность задачи соаданяя создания широкопс тесных ДЧ СВЧ диапазона указывает большое число публикаций в зарубежной литературе, большое'число заказов на широкополосные ДЧ ВЧ диапазона предприятий и организаций, занимающихся разработкой современных радиоэлектронных систем.
Задача разработки широкополосных ДЧ СВЧ диапазона с коэффициентом деления 2 была поставлена в рамках НИР и ОКР выполняемых по Комплексным целевым программам Украины:
-
"технология на базе GaAs для СВЧ электронной тех.ики"
-
"Воспроизводство -элементной баэч для организации замкнутого цикла производства вооружений и военной техники".
Цель работы.
Развитие методологии проектирования широкополосных ДЧ СБ.Ч диапазона ніч уро&не функциональных и электронных схем, разработка методик
-2 -
оценки предельного и минимального быстродействия ДЧ, методик
схемотехнического построения функциональных элементов и ИС ДЧ
СВЧ диапазона вцедом с учетом конструктивно-технологических ог
раничений сов.1 эменной технологии монолитных КС и ПТШ на арсени-
де галлия. .'*'
Основные задачи исследования.
Общая научно-техническая задача работы еаключаетоя в разработке методологии проектирования интегральных схем монолитных широкополосных ДЧ СВЧ диапазона с.коэффициентом деления 2 на арсениди галлия, удовлетворяющих комплексу повышенных электрических и эксплуатационных.требований.
Для решения общей вадачи решаются следующие Научные подзадачи:
-
Разработка научной методики функционального построения широкополосных ДЧ СВЧ диапазона с коэффициентом деления 2.
-
Безработна методики оценки предельного быстродействия широкополосного ДЧ СВЧ диапазона, созданного по разработанной, функциональной схеме.
-
Разработка научной методики синтева .. электронной схемы широкополосного ДЧ СВЧ диапазона с коэффициентом деления 2. ,
-
Разработка методики схемотехнического построения функ-» циональных элементов ИС мошлитных широкополосных ДЧ СВЧ диапазона на основе полевых транзисторов Шотки ( ПТІП ) с учетом kohl, .'руктивно технологических ограничений монолитных ИС на яр-сениде галлия.
В. Разработка методики схемотехнического построения ЙС широко олосного ДЧ СВЧ диапазона с коэффициентом деления 2 с учетом конструктивно-технологических ограничений .монолитных ИС на арсениде галлия.
R. Разработка методики оценки минимальной рабочей частоты ДЧ СВЧ диапазона.
7. Разработка и исследование монолитных широкополосных ДЧ СВЧ диапазона с коэффициентом деления 2 на основе ПТШ на арса= ниде галлия с повышенными характеристиками по комплексу электрических и эксплуатационных параметров.
- З -Метода исследований.
В работе используются методы теории множеств, методы теории нечетких множеств, методы теории графов', методы машинного моделирования электрических цепей. Основные теоретически!, результаты работы подтверждены моделированием на ЭВМ типа IBM PC, сравнением расчетных и экспериментальных дан..лс, исследования экспериментальных и опытных образцов ДЧ СВЧ диапазона
* На"чная новизна работы.
і. Разработана методика синтеза структурной схемы широкополосных ДЧ СВЧ диапазона на основе обобщенной теории синтеза электронных схем с применением теории множеств и теории графов. 2. Разработана научная методика синтеза электронных схем широкополосных ДЧ СВЧ диапазона на основе теории нечетких множеств и теории графов.
3. Разработаны методики оценки минимального и максимального быстродействия ДЧ и получены обобщенные аналитические выражения для. оценки максимальной и минимальной рабочих частот широкополосного ДЧ.СВЧ диапазона.
. 4. Разработана' методика схемотехнического построения функциональных элементов и широкополосного ДЧ СВЧ диапазона вцелом на основе ГОШ с учетом конструктивно-технологических ограничений монолитных ИС.на арсениде галлия.
Практическая ценность.
-
Разработана методология проектирования широкополосных ДЧ СВЧ диапазона на основе ГОШ на арсениде галлия, удовлетворявших комплексу повышенных электрических и эксплуатационных требований.
-
На основе методологии разработаны, изготовлены и экспериментально исследованы ИС широкополосных ДЧ в диапазоне частот 0,25..,4,0 и 4...8 ГГц, не имеющие по совокупности параметров отечественных аналогов. По совокупности параметров разработанные ИС ДЧ СВЧ диапазона с коэффициентом деления 2 не уступают ДЧ СВЧ диапазона, выпускаемым ведупими зарубежными фирмами Японии, США, Литвы в эаданных диапазонах частот.
Реализация м внедрение научных результатов.
Результаты работы использованы в трех научно-исследовательских и двух опытно-конструкторских работах, выполненных и выполняемых в настоящее.время в НИИ " Сатурн " г. *иев в рамках двух Комплексных целевых программ Украинца
Апробация работы.
Результаты работы докладывались на ряде научно-технических семинаров НГОРЭС им. Попова ( г. Севастополь, г. Ленинград 1988 - 1Э92г.г.. ), а аакие на двух Всесоюзных научно-технических конференциях ( г. Звенигород, 1984г. и г. Киев, 1990г. ).
Публикации.
Основные результаты исследований опубликованы в восьми печатных работах и двух отчетах по научно-исследовательским работам.
Объем и структура работы.
