Рассмотрены пути создания мощных импульсных генераторов на лавинно-пролетных диодах миллиметрового диапазона длин волн в автономном и синхронном режимах работы с уровнями импульсной мощности десятки ватт, диапазоном синхронной работы более 10% и стабильностью частоты автогенераторов 0,01% в пределах импульса СВЧ сигнала с длительностью 50...200 нс.

Определены достижимые минимальные величины температурных нестабильностей амплитуды и фазы выходного сигнала импульсных генераторов на лавинно-пролетных диодах в режиме внешней синхронизации. Показано, что общепринятый метод электронной (токовой) компенсации не устраняет полностью эти нестабильности.

За допомогою числових методів досліджено нелінійну динамічну систему з запізнювальним зворотним зв'язком і нелінійним елементом, що реалізує асиметричне одновимірне відображення. Знайдено залежність спектрально-кореляційних властивостей хаосу в даній системі від властивостей нелінійного відображення. Результати роботи можна використовувати для створення генераторів хаотичних коливань радіодіапазону з заданими статистичними характеристиками вихідного сигналу.

Запропоновано новий метод узгодження нелінійних підсхем, який принципово вирішує проблему стійкості методу роздільного інтегрування підсхем. До певної підсхеми приєднують лінійні заступні моделі, якими замінюють інші нелінійні підсхеми, що уможливлює незалежний паралельний розрахунок підсхем з глибокими зв'язками. На прикладі мультивібратора підтверджено адекватність перехідного процесу по частинах і цілої схеми.

Описано простий генератор імпульсів із часовими параметрами, близькими до параметрів сцинтиляційних спалахів вольфраматів, і з регульованими затримкою й амплітудою. Генератор дозволяє створювати до чотирьох незалежних імпульсів у роздільних каналах, їх суму (пряму й інвертовану), а також синхроімпульси, прив'язані до переднього фронту кожного з імпульсів. Генератор призначений для настроювання складних систем нагромадження даних для детекторів, побудованих на сцинтиляторах-вольфраматах.

Проведено дослідження імпульсного магнетронного розряду. Встановлено фактори, які впливають на його виникнення та розвиток. Визначено шляхи забезпечення високої стабільності часових параметрів виникнення та формування такого розряду. Одержані результати можна використати у ході вибору оптимальних режимів ланцюга підготовки та параметрів імпульсів генератора в конкретних приладах та пристроях на основі імпульсного магнетронного розряду.

Экспериментально исследованы процессы непрерывной и импульсной синхронизации двух генераторов Чуа. Предложенные методы синхронизации хаотических генераторов перспективны для применения в средствах связи при построении безопасных радиотехнических систем.

Експериментально досліджено процеси безперервної і імпульсної синхронізації двох генераторів Чуа. Запропоновано методи синхронізації хаотичних генераторів є перспективними для застосування в засобах зв'язку за побудови безпечних радіотехнічних систем.

Continuous and pulse synchronization of two Chua oscillators has been experimentally studied. The proposed synchronization methods of chaotic oscillators are promising for application in communication facilities in the construction of secure radio systems.

Изложены результаты исследований по принципиальным вопросам построения и анализа двухтактных магнитно-полупроводниковых генераторов импульсов микро- и наносекундного диапазонов. Показана альтернативная возможность формирования однополярных импульсов из входных биполярных с помощью индуктивных элементов магнитно-полупроводниковых генераторов. Установлены соотношения параметров таких импульсов и оценены дополнительные функциональные возможности новых схем двухтактных генераторов. Исследования подтверждены соответствующими экспериментальными данными.

Дослідження присвячено подальшому розвитку принципів побудови високовольтних магнітно-напівпровідникових генераторів (МНГ) мікро- та наносекундних імпульсів шляхом використання нових компресійних вузлів з перекриттям у часі імпульсних струмів у суміжних контурах з нелінійними магнітними елементами для підвищення енергетичних і динамічних параметрів цих генераторів. Розвинуто основи теорії магнітних і магнітно-напівпровідникових генераторів. Вперше створено науково-технічні принципи структурно-повузлового синтезу високовольтних МНГ. Розроблено метод поланкового аналізу нових вузлів компресії імпульсів (ВКІ) у структурі МНГ. Встановлено властивості магнітних ключів, зібраних аналогічно мостовій схемі Греца, формувати високовольтні уніполярні мікро- та наносекундні імпульси із вихідних біполярних імпульсів, що мають велику шпаруватість.

Выполнен расширенный анализ существующей модели коммутирующего дросселя. Предложена его усовершенствованная модель, которая учитывает нелинейность и неоднозначность характеристики намагничивания его сердечника. Проведено численное моделирование переходных процессов в магнитном генераторе импульсов с ключом в зарядном контуре, получены графики электромагнитных характеристик процесса и проанализированы режимы работы генератора при различных сопротивлениях нагрузки и параметрах цепи подмагничивания.

Індекс рубрикатора НБУВ: З847.3

Рубрики:

Генератори імпульсів

Шифр НБУВ: Ж61280 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано математичну модель генератора прямокутних імпульсів на базі польової транзисторної структури з від'ємним опором, яка базується на нелінійній апроксимації статичних характеристик активного елемента генератора та квазілінійних схем-заміщеннях генератора в областях швидких і повільних рухів.

Проаналізовано технічні характеристики генератора пуассонісської імпульсної послідовності, побудованого на базі лінійного конгруентного генератора та реалізованого на програмованих логічних інтегральних схемах. Розглянуто характеристики вихідного сигналу генератора пуассонівської імпульсної послідовності за імітації вихідного сигналу дозиметричних детекторів.

Приведены результаты разработки генераторов импульсного действия с электронным переключением частоты. В качестве задающего высокостабильного источника СВЧ-импульсов применен малогабаритный синтезатор частоты 8-миллиметрового диапазона длины волны, формирующий СВЧ-импульсы заданной длительности с уровнем мощности 1,0 - 1,2 Вт. Синхронизованный усилитель, выполненный на лавинно-пролетном диоде, обеспечивает мощность на выходе генератора до 20 Вт при длительности импульсов СВЧ 100 - 300 нс в рабочей полосе.

Наведено результати розробки генераторів імпульсної дії з електронним перемиканням частоти. Малогабаритний синтезатор частоти 8-міліметрового діапазону довжин хвиль застосовується як задавальне високостабільне джерело НВЧ-імпульсів, яке формує імпульси заданої тривалості з рівнем потужності 1,0 - 1,2 В. Синхронізований підсилювач, який виконано на лавинно-пролітному діоді, забезпечує потужність на виході генератора до 20 Вт за тривалості імпульсів НВЧ 100 - 300 нс в робочій смузі частот.

Transmitting devices for small radars in the millimeter wavelength range with high resolution on range and noise immunity. The work presents the results of research and development of compact pulse oscillators with digital frequency switching from pulse to pulse. The oscillator consists of a frequency synthesizer and a synchronized amplifier on the IMPATT diode. Reference oscillator of synthesizer is synchronized by crystal oscillator with digital PLL system and contains a frequency multiplier and anamplifier operating in pulse mode. Small-sized frequency synthesizer of 8 mm wave lengths provides an output power of ~1.2 W per pulse with a frequency stability of no worse than 2∙10–6. Radiation frequency is controlled by three-digit binary code inÒÒL levels. Synchronized amplifier made on IMPATT diodes provides microwave power up to 20 W in oscillator output with microwave pulse duration of 100—300 ns in an operating band. The oscillator can be used as a driving source for the synchronizationof semiconductor and electro-vacuum devices of pulsed mode, and also as a transmitting device for small-sized radar of millimeter wave range.

В программной среде Matlab Simulink проведено моделирование переходных процессов в выходной цепи генератора разрядных импульсов с нелинейной моделью плазмоэрозионной нагрузки, адекватной в широких диапазонах изменения их параметров. В результате моделирования получены и проанализированы зависимости от времени, а также от амплитуды импульсов напряжения и значений реактивных элементов выходной цепи генератора основных параметров разрядных импульсов и их производных. Впервые рассчитаны зависимости от времени и амплитуды импульсов напряжения значения зарядов, прошедших через плазменные каналы и рабочую жидкость. На основе анализа зависимостей их отношений определены диапазоны изменения напряжения и длительности импульсов, в которых его удельное электрохимическое действие минимально. Составлена карта электрических режимов плазмоэрозионной обработки гранулированной токопроводящей среды и разработаны рекомендации по управлению гранулометрическим составом плазмоэрозионных частиц.

Розроблено та досліджено генератор коротких імпульсів амплітудою до 30 кВ та крутизною їх фронту 10¹¹ - 10¹² В/с, що призначений для технологій генерації озону і прямої обробки води імпульсним бар'єрним розрядом. Кінцевий каскад генератора включає індуктивний накопичувач енергії та збірну панель із послідовно включених діодів з часом обриву струму ~ 40 нс. Коефіцієнт передачі енергії від генератора до навантаження у вигляді активного опору досягає 38 %, а у випадку навантаження розрядною камерою з бар'єрним розрядом - 20 %. Зроблено висновок, що значна частина енергії, яка передається генератором від первинного джерела, накопичується в ємності діелектричного бар'єра розрядної камери, яка потім використовується непродуктивно. Запропоновано шлях її ефективного використання за рахунок магнітного ключа, що в певний час шунтує розрядну камеру. Для ефективного використання енергії від первинного джерела також необхідно ретельне узгодження імпедансу розрядної камери з параметрами генератора.

С помощью дифференциальных уравнений состояния системы описаны расчеты переходных и установившихся режимов работы импульсных преобразователей. Данные расчеты в матричной форме разделяются на электромагнитную и тепловую составляющие. Решения данных дифференциальных уравнений проанализированы с точки зрения установления тепловой защиты преобразователя без добавления устройств тепловой защиты. Получено решение электротепловых уравнений системы, с помощью которого можно подбором материалов пассивных элементов и выбором активных элементов с определенными граничными значениями избежать тепловых аварий преобразователя.

Изложены принципы работы и построения высоковольтных магнитнополупроводниковых импульсных устройств силовой преобразовательной техники, проанализированы электромагнитные процессы в основных звеньях этих устройств. Проведены систематизация и классификация предложенных новых и лучших известных магнитных и полупроводниковых ключей, узлов и структур генераторов мощных импульсов тока микро- и наносекундного диапазонов и магнитно-полупроводниковых импульсных устройств в целом для различных электротехнологий и физических исследований. Даны рекомендации по улучшению основных показателей этих устройств и расширению их функциональных возможностей.

Установлено, что верхняя оценка вероятности безотказной работы генератора импульсов тока (по параметру время нарастания) соответствует варианту нормального распределения эквивалентных параметров разрядной цепи, а нижняя оценка - распределению эквивалентных параметров разрядной цепи по равномерному закону. Получены зависимости, позволяющие определять значения вероятности безотказной работы во всем диапазоне изменения параметров элементов разрядной цепи для варианта их относительных отклонений от номинальных значений равных 10 %. Материалы можно использовать для исследования надежности функционирования генераторов импульсов тока.

Проведено аналіз високостабільного по частоті діодного генератора для зовнішньої синхронізації потужних радіоімпульсних діодних джерел. Стабілізація частоти в генераторі на безкорпусному лавинно-пролітньому діоді здійснюється високодобротним циліндричним об'ємним резонатором прохідного типу. В результаті теоретичного аналізу на основі еквівалентної схеми встановлені параметри безкорпусного діода, визначені величина зв'язку високодобротного циліндричного резонатора з хвилевідною системою генератора і її конструктивні параметри.