З метою пояснення АЕ в ГХК побудовано феноменологічну теорію, згідно з якою ГХК замінюється достатньо великим набором автодинних генераторів монохроматичних коливань (АГМК) з еквідистантно розташованими частотами. Відповідно до теорії АГМК здійснено автодинний зсув частоти (АЗЧ) та зміну потужності кожного генератора, а також складання у визначених частотних інтервалах. Показано, що глибина модуляції визначається відношенням АЗЧ спектральних компонент до частотного періоду модуляції. Запропоновано використовувати АЕ у ГХК для управління їх параметрами. Розроблено метод модифікованої подвійної спектральної обробки (ММПСО), що дозволяє проводити однозначні вимірювання відстаней з похибкою у декілька мікрон в діапазоні його зміни від 20-ти до 100-та м. Розглянуто можливість застосування ММПСО для здійснення вимірювання з використанням ГХК.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням аналізу та синтезу багатоканальних багаточастотних кварцових генераторів (ББКГ) зі скороченим часом встановлення коливань. Запропоновано і розроблено підхід до синтезу ББКГ, який забезпечує мінімізацію часу перехідного процесу за рахунок раціонального вибору параметрів його кіл. На основі ББКГ з малим часом готовності розроблено первинний вимірювальний перетворювач (ПВП) системи дистанційного моніторингу та контролю параметрів серцево-судинної системи людини. Підтверджена ефективність використання ПВП в вимірювальній техніці та медичних діагностичних системах.

  Скачати повний текст

Узагальнено існуючу теорію магнетронів на просторових гармоніках. Запропоновано математичну модель для вивчення власних і вимушених коливань у неоднорідних коливальних системах магнетронного типу. За допомогою цієї моделі досліджено вплив різних видів неоднорідностей і температурних ефектів на властивості резонаторних систем й енергетичні характеристики магнетронів на просторових гармоніках. Запропоновано спосіб керування характеристиками резонаторних систем магнетронів і самих магнетронів на базі введення в них періодичних неоднорідностей. На підставі результатів статистичного аналізу впливу випадкових неоднорідностей визначено вимоги до точності виготовлення коливальних систем магнетронів на поверхневих гармоніках. Проаналізовано властивості вимушених коливань у резонаторних системах за наявності неоднорідностей різних типів. Завдяки розв'язанню нелінійної самоузгодженої системи рівнянь вивчено особливості електронно-хвильової поверхневої взаємодії та закономірності формування поля просторового заряду у резонаторних системах магнетронного типу за наявності в них малих періодичних неоднорідностей.

  Скачати повний текст

Теоретично й експериментально досліджено частотні властивості магнетронних автогенераторів. Вивчено загальні фізичні процеси в даних автогенераторах з урахуванням впливу теплових процесів на катоді. Розроблено двовимірну математичну модель магнетрона з урахуванням впливу процесів тепловиділення та теплообміну між катодом і анодом, аналітичну математичну модель теплових процесів, що мають місце на катоді магнетронного автогенератора. Запропоновано метод експериментального визначення "холодних" електродинамічних параметрів анодних блоків магнетронів. Проведено теоретичний аналіз фізичного механізму фазового угруповання електронного потоку в магнетронних автогенераторах з урахуванням впливу на фазування потоку складових поля ПЗ і компонент синхронного високочастотного поля (за динамічного режиму). Розглянуто особливості протікання конвекційного струму від катода магнетронів до анода на підставі траєкторного аналізу руху електронів за наявності різних видів емісії (термоелектронної та вторинної). Проведено теоретичні й експериментальні дослідження з метою вивчення впливу температури оксидного катоду непрямого розжарення на стабільність частоти магнетрона. Показано, що одним з частотних чинників нестабільності частоти у магнетронах є флуктуації струму термоелектронної емісії, зумовлені додатковим розігріванням анода вторинною електронною емісією. Показано добру відповідність результатів математичного моделювання та натурного експерименту.

  Скачати повний текст

Розв'язано актуальну науково-технічну задачу підвищення коефіцієнта корисної дії, стабільності та розширення діапазону перебудови частоти електричних коливань генераторів на базі транзисторних структур з від'ємним опором. Удосконалено лінійну та нелінійну математичні моделі генераторів на базі таких структур. Одержано співвідношення для визначення умови збудження генераторів, амплітуди та частоти генерованих коливань, дисперсійних значень флуктуацій амплітуди та фази, нелінійних спотворень і нелінійних відхилень частоти. Розроблено схемотехнічні рішення діапазонних генераторів на базі БТ-, МДН-, СІТ- і НЕМТ-транзисторних структур зі збільшеними стабільністю та потужністю генерованих коливань, підвищеним коефіцієнтом корисної дії. Удосконалено квазілінійні моделі генераторів на базі даних транзисторних структур з пасивним індуктивним елементом з електричною та оптичною перебудовою частоти генерації, одержано аналітичні співвідношення для інженерного розрахунку вольт-амперних характеристик активних елементів генераторів. На підставі результатів експериментальних досліджень доведено вірогідність теоретичних одержаних співвідношень.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена питанням досліджень по забезпеченню ефективної автономної роботи (стабілізації частоти) задаючих кварцових генераторів систем синхронізації цифрових мереж зв'язку на основі використання модуляційного методу. Основна увага при цьому приділена вивченню модуляційних характеристик кварцових генераторів, на основі яких формуються сигнали ангармонійних датчиків, що використовуються для управління основною частотою. Розроблені рекомендації по використанню складних схем управління частотою, до складу яких входять лангаситові п'єзофільтри.

  Скачати повний текст

Розроблено новий науковий метод синтезу макромоделей динамічних систем з регуляризувальними властивостями, що поєднує методи реакції та регуляризації за Тихоновим. Даний метод апробовано на задачі синтезу макромоделі атрактора Лоренца за вихідним сигналом як системи диференціальних рівнянь Коші. З використанням створеного комбінованого методу регуляризації синтезовано нову автономну макромодель перервного генератора як автономну систему диференціальних рівнянь Коші третього порядку у нормальній формі. Обгрунтовано теоретичну можливість синтезу макромоделі перервного генератора, представленого радіотехнічною схемою, що має вигляд автономної системи диференціальних рівнянь другого порядку за допомогою стробоскопічного аналізу вихідного сигналу цього генератора. Створено нові неавтономні макромоделі даного генератора як системи диференціальних рівнянь другого порядку з використанням комбінованого методу регуляризації. Досліджено області збіжності цих макромоделей.

  Скачати повний текст

Розроблено новий метод множення частоти фазоманіпульованих сигналів, що, на відміну від існуючих методів, забезпечує множення лише частоти несучого коливання, тоді як фаза сигналу залишається незмінною та не призводить до множення фазових спотворень, що присутні у вхідному сигналі. Вперше синтезовано структуру помножувача частоти фазоманіпульованих сигналів, в якій базовий помножувач частоти кратності два використовується оптимізований за кутом відтину помножувач, що працює за принципом фазового придушення. Вперше доведено можливість перетворення фазоманіпульованих сигналів за частотою без використання змішувачів і допоміжних джерел опорних, гетеродинуючих і проміжних частот.

  Скачати повний текст

Досліджено різні способи холодного запуску магнетрона на просторовій гармоніці з холодним вторинно-емісійним катодом. Визначено вплив коефіціенту вторинної емісії холодного катоду на вихідні характеристики магнетрона. Запропоновано різні конструкції термоемісійної системи, що дозволяють використовувати режим обмеження струму допоміжного термокатоду просторовим зарядом для зменшення впливу його температури на характеристики магнетрона та на термін служби приладу. Розроблено математичну модель для аналізу роботи таких термостійких систем. Досліджено холодний запуск магнетрона за допомогою модуляції анодної напруги та з використанням зовнішнього НВЧ-сигналу. З'ясовано механізми впливу параметрів зовнішнього сигналу та модуляції анодної напруги на холодний запуск магнетрона. Досліджено роль початкового просторового заряду у холодному запуску магнетрона та вивчено один з можливих механізмів його утворення за рахунок іонізації.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено тривимірну багатоперіодичну математичну модель двокаскадного магнетронного автогенератора з використанням методу великих часток в одновидовому й одночастотному наближеннях. Здійснено математичне моделювання нелінійної взаємодії двох замкнених електронних потоків з високочастотним полем резонансної сповільнюючої системи двокаскадного магнетрона та проаналізовано електричні режими такої взаємодії. Вивчено динаміку електронного потоку, а саме процеси фазового угрупування у магнетронних системах оберненого типу у широкому діапазоні вхідних електричних параметрів з урахуванням дії сил просторового заряду. Досліджено енергетичні (вольт-амперні, вихідної потужності, коефіцієнт корисної дії) і частотні (електронного зсуву частоти) характеристики двокаскадного магнетронного автогенератора та визначено ефективні режими його роботи. Розроблено загальний підхід до візуалізації обчислювального експерименту, що є віртуальною лабораторією та дозволяє проводити дослідження динамічного режиму роботи традиційних (звичайних і обернених) і нетрадиційних магнетронних автогенераторів.

  Скачати повний текст

Розв'язано задачу оптимізації синтезаторів частот (СЧ) непрямого типу за критерієм мінімуму загального коефіцієнта підсилення контуру фазового автопідлаштування частоти (ФАПЧ) за наявності зовнішніх обмежень, що накладаються стандартами, за якими працює система, складовою частиною якої є цей СЧ. Ці обмеження виражаються у вигляді обмежувальних шаблонів, що визначають вимоги до кривої перехідного процесу. Досліджено вплив наявності, типів режимів і тривалості перехідного процесу на характеристики неідеального ЧМн-2 сигналу, що формується за допомогою СЧ непрямого типу. Запропоновано методи маніпуляції, що складаються в формуванні ансамблів двійкових маніпульованих сигналів, одна або дві складові яких є радіоімпульсами з кутовою модуляцією складної форми.

  Скачати повний текст

Запропоновано та досліджено структури аналогових і цифрових двозв'язаних систем фазового автопідстроювання (ФАП) та наведено методики параметрів коригуючої системи ФАП (КСФАП) за умови підвищення точності основної системи ФАП (ОСФАП) у разі фізичної реалізації коригуючих пристроїв. Створено та досліджено структури оптимальних за швидкодією двозв'язаних систем ФАП, коли пристрій управління міститься в розімкненому каналі КСФАП чи ОСФАП і не впливає на стійкість їх замкнених контурів керування. Розроблено методику синтезу пристрою управління оптимальних за швидкодією систем ФАП за різних значень коренів характеристичного рівняння ОСФАП. Створено методики синтезу двозв'язаних за швидкодією систем ФАП у разі обмежень на похідні керованої величини та синтезу оператора зв'язку між КСФАП і ОСФАП за умови компенсації початкових значень повільно згасаючих компонент перехідної складової фазової похибки. Запропоновано та досліджено нові структури квазі оптимальних за швидкодією двозв'язаних систем ФАП, а також методику синтезу пристрою управління. Показано, що комбінована ОСФАП має більш широкі можливості щодо мінімізації середньо-квадратичної похибки, ніж ФАП з принципом управління за відхиленням завдяки оптимальному вибору параметрів розімкненого каналу управління. Запропоновано методику синтезу його параметрів з урахуванням умов фізичної реалізації оператора розімкненого зв'язку.

  Скачати повний текст

Вперше запропоновано метод компенсації режимної та температурної нестабільності середньої частоти частотного модулятора (ЧМ), який враховує залежність еквівалентної індуктивності від зміни напруги між емітером і базою транзистора, що дає можливість компенсувати зміну ємності варікапа, обумовлену нестабільністю напруги джерела живлення та зміною температури. Вперше запропоновано метод лінеаризації модуляційної характеристики ЧМ, який враховує залежність еквівалентної індуктивності транзисторних індуктивних елементів (ТІЕ) від миттєвих значень модуляційного сигналу. Вперше одержано аналітичний вираз для модульної характеристики ЧМ. Розроблено статистичні моделі ТІЕ та ЧМ, що враховують статистичні зв'язки між параметрами компонентів електричної схеми.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Здійснено числове моделювання, експериментальне дослідження та розробку схем заміщення щілинної антени складної форми на діелектричній основі у хвилеводі. Уперше таку структуру використано для створення інтегральних напівпропровідників пристроїв надвисоких частот (НВЧ). Розроблено конструкцію поперечно-планарного інтегрального транзисторного генератора НВЧ з щілинною антеною, що ввімкнута у коло зворотного зв'язку генератора. Запропоновано конструкції таких генераторів з електричним перестроюванням частоти варакторним діодом. Створено та досліджено оригінальні конструкції малогабаритних хвилевідних генераторів НВЧ, стабілізованих об'ємним резонатором, базуючись на транзисторному генераторі з механічним, електричним перестроюванням частоти. Розроблено нову конструкцію транзисторного генератора НВЧ, стабілізованого відкритим резонатором, на базі поперечно-планарного інтегрального транзисторного генератора. Завдяки застосуванню відкритого резонатора генератор має оптимальні спектральні характеристики випромінювання. Показано, що розроблений квазіоптичний генератор може бути ефективно використаний для вимірювання фізичних характеристик діелектричних матеріалів. Розроблено схеми заміщення коливальних систем поперечно-планарних генераторів з щілинними антенами, хвилевідних та квазіоптичних конструкцій генераторів.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні методи та принципи побудови активних пристроїв з високим коефіцієнтом корисної дії (ККД) - підсилювачів та автогенераторів на біполярних і польових транзисторах, які працюють в режимах класів Е, F та інших. Розроблено нові конструкції підсилювачів та автогенераторів та їх ланок. Запропоновано метод і розвинуто теорію розширення смуги частот підсилювачів класу Е. Розвинуто теорію підсилювачів класу F на біполярних і польових транзисторах. Запропоновано ввести новий клас роботи підсилювачів на біполярних транзисторах - клас N. Розвинено теорію автогенераторів класу Е. Вперше одержано оцінки для синхронізації даних генераторів. Визначено кільцеві автогенератори класу Е. Проведено експериментальне дослідження даних конструкцій. Вдосконалено методи аналізу стрічково-щілинних структур. Побудовано алгоритми їх розрахунку з метою побудови узгоджувальних пристроїв для підсилювачів з високим ККД.

  Скачати повний текст

Вперше розроблено математичну модель синхронізованого автогенератора класу E. Відмінність даної моделі від існуючих, що визначає її новизну, полягає в тому, що складна передавальна функція була апроксимована в околі робочої частоти функцією послідовного RLC-кола, що дозволяє аналітично та шляхом моделювання одержати залежності смуги синхронізації від напруги синхросигналу автогенератора для різних способів введення синхросигналу. Вдосконалено математичну модель дворежимного автогенератора класу E. Відмінність даної моделі від існуючих, що визначає її новизну та сутність вдосконалення, полягає в урахуванні режиму високого підсилення активного елементу автогенератора. Це дозволяє досліджувати роботу автогенераторів класу E в субоптимальному режимі за їх роботи з навантаженням, що змінюється. Вдосконалено метод розрахунку автогенератора класу E. Сутність вдосконалення методу полягає в тому, що вперше запропоновано аналітичний розв'язок тригонометричного рівняння, яке описує умови балансу фаз та узгодження опорів у колі автогенератора класу E. Висвітлено метод ефективної маніпуляції вихідного сигналу підсилювача класу E. Сутність вдосконалення методу полягає в веденні додаткового кола узгодження імпедансів підсилювача та навантаження, що вперше дозволяє виконувати умови підсилювача класу E за обох рівнів вхідного сигналу. Розглянуто метод визначення параметрів еквівалентного кола резонансного навантаження.

  Скачати повний текст

Досліджено вплив завад на процеси синхронізації у пристроях фазового автопідстроювання частоти різного призначення. Створено математичні моделі процесу синхронізації за наявності випадкових і детермінованих збурень. На базі нових моделей розроблено ефективні методи підвищення завадостійкості пристроїв синхронізації. Удосконалено теорію випадкових процесів у динамічних системах, зокрема, запропоновано нові способи виявлення стохастичних біфуркацій. Досліджено якісні особливості статистичної динаміки пристроїв синхронізації. Визначено межові значення параметрів пристрою та завад, за яких зберігається його працездатність. Здійснено параметричний синтез класичного пристрою автопідстроювання частоти за критерієм максимального допуску на відхилення параметрів сигналу і завад від апріорно заданих. Виявлено, що ефективність за завадостійкістю та діапазоном стеження становить від декількох відсотків до декількох разів. Доведено, що викокористання запропонованого модифікованого пристрою фазової синхронізації підвищує завадостійкість приймання радіосигналів зі збереженням динамічних властивостей. На прикладах типових задач радіолокації, супутникової навігації та детектування сигналів з кутовою модуляцією визначено параметри модифікованого пристрою, що забезпечують зниження шумового порогу на 8 - 10 децибел з одночасним розширенням смуги схоплення.

  Скачати повний текст

Запропоновано самоузгоджену математичну модель магнетрона на просторовій гармоніці з холодним вторинно-емісійним катодом, що описує у двовимірній системі координат електронно-хвильову взаємодію, ефекти просторового заряду та вторинну емісію з холодного катоду. Модель описує стаціонарні та перехідні процеси. З використанням запропонованої моделі виявлено властивості досліджуваних приладів: відсутність періодичності просторового заряду, взаємодію електронів з несинхронною просторовою гармонікою високочастотного поля, наявність мультистабільності, неможливість передбачення співвідношення між амплітудами компонент дублету на основі даних холодних вимірювань, багатомодовий та багатоетапний процес збудження коливань. Одержані величини анодного току та вихідної потужності збігаються з даними експерименту.

  Скачати повний текст