Індекс рубрикатора НБУВ: Ч231.0

Рубрики:

Основні принципи та загальні проблеми науково-інформаційної діяльності

Шифр НБУВ: Ж100651 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Значна частина сучасних електронних компонентів, що застосовуються в електронній техніці (ЕТ), володіючи високими заявленими електрофізичними характеристиками, досить часто не відповідають паспортним даним, мають приховані дефекти, які через складність та високий рівень інтеграції (процесори, FPGA і ін.) складно своєчасно виявити. Це накладає на виробників ЕТ додаткові вимоги щодо організації вхідного і функціонального контролю виробів і використання контролюючих пристроїв високого рівня автоматизації і відповідно складності. Мета досліджень - розробка оригінального конструктивно-технологічного рішення багатозондового контактного пристрою для контролю мікросхем в корпусах BGA, яке відрізняється можливістю одночасного контролю великої кількості виводів з високою щільністю їх розташування, низькою собівартістю, малими масогабаритними параметрами і можливістю контролю якості підключення. Якісне, однорідне контактування багатозондового контактного пристрою до контрольованої мікросхемі здійснюється за рахунок пневматичного притиснення зондів, розташованих на гнучкому шлейфі. Зонди конструктивно розподілено на кілька частин, що надає змогу провести перевірку якості підключення. Розроблено конструкцію багатозондового контактного пристрою і топологію притискання шлейфу, проведено моделювання напружено-деформованого стану, що виникає у разі притискання зондів гнучкого шлейфу до виводів мікросхеми, проведено експериментальні дослідження перехідного опору гнучкий шлейф - виводи мікросхеми. Висновки: проведене моделювання та експериментальні дослідження надають підставу вважати, що запропоноване конструктивно-технологічне рішення надає змогу контролювати мікросхеми в BGA корпусах з кількістю виводів до декількох сотень і кроком розташування до 500 мкм.

Індекс рубрикатора НБУВ: Ч231.0

Рубрики:

Основні принципи та загальні проблеми науково-інформаційної діяльності

Шифр НБУВ: Ж100651 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На сьогоднішній день існує висока потреба в дешевих портативних газових сенсорах для оперативного моніторингу навколишнього середовища й атмосфери житлових приміщень, а також, у різних галузях промисловості. Останнім часом гібридні наносистеми на основі провідних полімерів, легованих напівпровідниковими наночастинками різної природи знаходяться в центрі підвищеної уваги як матеріали для сенсорних елементів. Мета досліджень - створення сенсорних елементів на основі композитних плівок полі-3,4-етилендіоксітіофену в поєднанні з нанокристалами поруватого кремнію та оксиду цинку і вивчення відгуку їх електричного опору на адсорбцію молекул газів різної природи. Структуру наночастинок ZnO та порошку поруватого кремнію було досліджено за методом рентгенівської дифракції. Характеристики органо-неорганічних композитних плівок було визначено за допомогою скануючої електронної мікроскопії та ІЧ Фур'є-спектроскопії. Для оцінки сенсорних властивостей було досліджено електричний відгук одержаних композиційних плівок на адсорбцію молекул аміаку та етанолу. Експериментальні дослідження виявили взаємодію між органічними і неорганічними компонентами нанокомпозиту й утворення монолітної гібридної плівки. Зареєстровано збільшення електричного опору сенсорних елементів внаслідок адсорбції молекул аміаку і етанолу. Встановлено, що максимальна чутливість гібридних плівок знаходиться за низьких концентрацій досліджуваних речовин. Кінетика відклику резистивних сенсорних елементів на основі гібридних композитів на зміну концентрації газів є достатньо швидкою для мікроелектронних хімічних сенсорів. Висновки: поєднання наночастинок поруватого кремнію та оксиду цинку забезпечує збільшення площі робочої поверхні сенсорів на основі плівок органо-неорганічних композитів, їх високу чутливість і селективність до молекул аміаку й етанолу.

В наш час вимірювання якості зображень у автоматичному режимі і реальному масштабі часу є надзвичайно актуальним завданням для переважної більшості практичних застосувань обробки зображень. Кількісна оцінка якості зображення без еталону є одним із найбільш актуальних і складних завдань обробки та аналізу зображень. Узагальнений контраст є найбільш важливою кількісною характеристикою, яка визначає об'єктивну якість зображення в цілому. В наш час одним з найбільш актуальних завдань попередньої обробки зображень є розробка нових ефективних методів вимірювання узагальненого контрасту складних зображень у автоматичному режимі з рівнем обчислювальних витрат, прийнятним для обробки зображень у режимі реального часу. Мета досліджень: розробка методу вимірювання узагальненого контрасту складних (багатоелементних) зображень за їх гістограмою на основі усередненого контрасту елементів зображення (об'єктів і фону) з використанням (для) різних визначень ядра контрасту. Аналіз відомих підходів до вимірювання локального контрасту елементів зображення, відомих методів кількісної оцінки узагальненого контрасту складних зображень, а також результатів експериментальних досліджень для ряду складних реальних і тестових зображень надав змогу виявити властиві їм закономірності (відповідність основним вимогам до визначення контрасту, характер і динаміку змін контрасту за лінійних перетворень шкали яскравості зображення), які проявляються залежно від використання різних визначень ядер контрасту і метрик узагальненого контрасту зображень. Запропоновано метрику для вимірювання без еталону узагальненого контрасту складних зображень за їх гістограмою на основі усередненого контрасту елементів зображення для різних визначень ядра контрасту. Висновки: запропонована метрика контрасту на основі усередненого контрасту елементів зображення для запропонованих визначень ядер контрасту надає забезпечити точну кількісну оцінку (вимірювання) узагальненого контрасту складних реальних зображень, а також надає змогу досить точно оцінити (прогнозувати) сприйняття якості зображень під час проведення їх суб'єктивних (якісних) експертних оцінок.

Застосування генераторів детермінованого хаосу в телекомунікаційних системах потребує знання їх динамічних властивостей. Відомі математичні моделі та фазові портрети таких генераторів. Але загальну теорію генераторів детермінованого хаосу розроблено за умови відсутності шумів. У той час, як практичне застосування цих генераторів у телекомунікаційних системах здійснюється за умови наявності як внутрішніх, так і зовнішніх шумів. Тому актуальною прикладною науковою задачею є дослідження впливу шуму на динаміку коливань у генераторі детермінованого хаосу. Мета досліджень - створення математичнихмоделей генератору детермінованого хаосу типу Кияшко - Піковського - Рабіновича на основі польової транзисторної структури з відіємним опором за відсутності та у разі наявності адитивного білого шуму. На підставі використання відомої математичної моделі Кияшко - Піковського - Рабіновича та нелінійної апроксимації статичної вольт-амперної характеристики польової транзисторної структури за допомогою функції гіперболічного тангенсу досліджено динаміку хаотичних коливань в генераторі. Одержано результати математичного моделювання генератору детермінованого хаосу за відсутності та наявності адитивного білого шуму. Оцінено вплив адитивного білого шуму на динаміку та параметри генерованих хаотичних коливань. Одержано фазові портрети, часові та частотні характеристики коливань за відсутності та наявності шуму в генераторі детермінованого хаосу на основі польової транзисторної структури з від'ємним опором. Висновки: одержані результати числового моделювання динаміки хаотичних коливань за наявності адитивного білого шуму підтверджують високу завадостійкість генератору детермінованого хаосу на основі польової транзисторної структури з від'ємним опором.

Однією із важливих характеристик генераторів на базі переходів Джозефсона є спектральна щільність потужності фазових шумів. В ряді теоретичних та експериментальних праць показано, що спектральна форма лінії генерації є лоренцевою, а її ширина становить десятки та навіть сотні мегагерц. Така форма лінії генерації і відносно велика її ширина ускладнюють застосування джозефсонівських переходів у приймальних пристроях високої чутливості та цифрових радіотехнічних пристроях з частотно-імпульсним кодуванням інформації. Мета досліджень - актуальною є задача дослідження можливості зменшення ширини лінії генерації та підвищення вихідної потужності. У зв'язку з цим, метою даної праці є дослідження залежності ширини лінії генерації від геометричних розмірів переходу Джозефсона та величини критичного струму. Роботу проведено з використанням методів операторного обчислення і математичного аналізу для побудови математичних моделей і одержання графічних залежностей. Дослідження показали, що ширина лінії генерації зменшується зі збільшенням ширини переходу Джозефсона за рахунок зниження диференціального опору переходів. Збільшення величини критичного струму призводить до розширення ширини лінії генерації, оскільки струм нормальних електронів і куперівських пар зростає, і ця залежність носить лінійний характер. Висновки: вперше було одержано аналітичну залежність ширини лінії генерації переходу Джозефсона від його геометричних розмірів і струму нормальних електронів та куперівських пар. Порівняння одержаних залежностей з експериментальними результатами, описаними в інших роботах, підтвердили достовірність розроблених математичних моделей.

Задача измерения информационных параметров радиотехнического сигнала при доминировании в погрешности целевого результата составляющей, порождаемой аддитивными шумами внешней среды измерения, характерна для многих приложений радиотехники, мониторинга среды, контроля и технической диагностики. Рассмотрено оптимальное в среднеквадратическом смысле решение минимизации "веса" доминирующей погрешности в результате измерения с целью приближения его к своему эталону. Цель работы - применение предварительного преобразования с адаптивной фильтрацией аддитивных шумов в задаче минимизации доминирующей погрешности измерения информационных параметров "зашумленной" выборки радиотехнического сигнала. Научная новизна работы заключается в модификации формы операторного уравнения измерения информационных параметров, учитывающей специфику процедуры отбеливания. Решается задача предварительного преобразования наблюдаемой выборки для автоматического согласования процедуры измерения с параметрами входного сигнала и получения максимального количества информации на входе измерительного средства. Эффективность такого преобразования оценивается информационным критерием, обобщенной мерой которого является видоизмененная энтропийная метрика по Шеннону. Рассмотрены проблемные ситуации в задачах измерения информативных параметров радиотехнического сигнала на фоне аддитивных шумов произвольной интенсивности. Приведены операторная и алгоритмическая формы модифицированного уравнения измерения информационных параметров сигнала, а также вариант их реализации в виде устройства предварительного преобразования с адаптивной фильтрацией, выполненного по схеме линейного весового суммирования. Оценена эффективность адаптивной фильтрации "зашумленной" выборки измерительного сигнала и подтверждена обоснованность операции предварительного преобразования, которая позволяет минимизировать информационные потери на входе средства измерения. Выводы: исследованы особенности решения измерительной задачи и сформулированы предложения по применению технологии предварительного преобразования с адаптивной фильтрацией аддитивных шумов внешней среды для минимизации "веса" доминирующей погрешности в результате измерения.

Вибір завадостійких кодів для каналів зв'язку з певними властивостями є складною задачею, яка не завжди вирішується на практиці за критеріями оптимальності. На прикладі сімейства стандартів 802.11, DVB-T можна побачити, що з оприлюдненням нових версій (802.11ac, DVB-T2) відбувся перехід від менш ефективних за критеріями інформаційної ефективності та завадостійкості кодів (згорткових кодів та кодів Ріда - Соломона) до більш ефективних блокових кодів і кодів LDPC. Тому, для вибору завадостійкого коду слід використовувати не лише традиційний практичний досвід, а й методи оцінки інформаційної ефективності, завдяки яким можна розрізняти коди за показником інформаційної ефективності. Мета досліджень - оцінка граничної інформаційної ефективності завадостійких кодів. Здійснено поєднання класичної методики оцінки інформаційної ефективності Зюко разом із розробленою методикою синтезу оптимальних завадостійких кодів за критерієм максимального наближення до границі Шеннона. Знайдено лінію граничної інформаційної ефективності завадостійких кодів, яка надає змогу оцінити мінімальні втрати інформації у разі досягнення необхідної завадостійкості. Висновки: одержана лінія граничної інформаційної ефективності завадостійких кодів може бути використана для оцінки ефективності використання конкретних завадостійких кодів. Як приклад зображений клас одних з найефективніших кодів - БЧХ, які суттєво віддалені від границі інформаційної ефективності.

Hе дивлячись на обмежену дальність дії, пристрої визначення місця розташування джерела радіовипромінювання за криволінійним фронтом електромагнітної хвилі надають змогу за допомогою рознесеної антенної системи вирішувати завдання одночасного визначення дальності та напрямку джерела радіовипромінювання на основі врахування кривизни фронту прийнятої електромагнітної хвилі. Для визначення кутового напрямку обчислюється фазовий зсув, який виникає за рахунок різниці ходу прийнятого фронту електромагнітної хвилі, а за рахунок криволінійного фронту хвилі визначається дальность. При цьому завдання вирішується у два етапи, на першому - визначається кутова напрямок, а на другому - дальність, тому метод не має високу точність. Мета досліджень - розробка методу одночасного визначення місця розташування джерела радіовипромінювання за результатами вимірювання фазових зрушень який, що надає змогу підвищити точність визначення місця розташування. Запропонований метод заснований на використанні уточненої форми вираження для визначення дальності та кутового напрямку за результатами вимірювання фазових зсувів, в тому числі за рахунок криволінійного фронту електромагнітної хвилі. Шукані параметри визначаються шляхом пошуку безумовного локального екстремуму нелінійного виразу для визначення дальності та кутового напрямку методом Хука - Дживса. Запропонований метод визначення місця розташування надає змогу одночасно визначати джерела радіовипромінювання та підвищити точність визначення місця розташування у порівнянні з існуючими методами на 3 - 8 %. Висновки: метод може бути легко реалізований як у пристроях пошуку джерел радіовипромінювань в широкому діапазоні частот як існуючих так і у перспективних телекомунікаційних системах.

На даний час для побудови телекомунікаційної інфраструктури провідних країн світу широкого застосування одержали цифрові радіорелейні лінії зв'язку (ЦРРЛЗ), що переважно працюють в діапазоні сантиметрових хвиль та нижній частині діапазону міліметрових хвиль (3,4 - 40,5 ГГц). Однак через нестачу радіочастотного ресурсу та необхідність передачі високошвидкісних потоків інформації останнім часом у разі розгортання нових ЦРРЛЗ спостерігається тенденція до подальшого переходу та освоєння верхньої ділянки діапазону міліметрових хвиль, радіорелейне обладнання якого широко представлено провідними виробниками на телекомунікаційному ринку. Перспективним для побудови майбутніх ЦРРЛЗ є також й терагерцовий діапазон частот 100 - 3000 ГГц, який має дуже велику інформаційну ємність, але який поки що не використовуться через складність побудови радіотракту радіорелейного обладнання. Науково-дослідний Інститут телекомунікацій та Інститут електроніки та зв'язку Української Академії наук розробили макет прийомопередавача діапазону 130 - 132 ГГц, внаслідок чого актуальною стала задача тестування якості роботи його окремих блоків шляхом дослідження зміни параметрів сигналів, що передаються через нього. Мета досліджень - дослідження зміни параметрів багатоканального сигналу цифрового телебачення стандарту DVB-C у разі його передачі через макет приймально-передавального тракту діапазону 130 ГГц. Cтандарт DVB-C для проведення досліджень було обрано через можливість формування сигналів з різною позиційністю модуляції (від QAM-64 до QAM-256), що надало змогу дослідити вплив параметрів окремих вузлів макету на параметри сигналів, що передавалися через нього. Для дослідження було зібрано експериментальну установку, до складу якої увійшли прийомопередавач, підсистема формування телевізійних сигналів стандарту DVB-C, підсистема вимірювання параметрів сигналів стандарту DVB-C. Дослідження проводилось поетапно: було використано одноканальний, двохканальний та трьохканальний сигнали DVB-C. Результати дослідження показали, що використання нижньої частини терагерцового діапазону частот (130 ГГц) зі смугою 24 МГц надає змогу передати через прийомопередавач, що має спільний гетеродин для передавального та приймального тракту, три канали телевізійного мовлення стандарту DVB-C із загальною швидкістю транспортного потоку на рівні 125 МБіт/с з високою суб'єктивною якістю відтворення всіх ТВ програм. Висновки: проведене дослідження вказує на високу якість передачі сигналів цифрового телебачення стандарту DVB-C прийопомередавачем терагерцового діапазону, оскільки нелінійні спотворення тракту не було помічено, а фазові шуми гетеродину не викликали значного розсіювання символів на сигнальному сузірії. Подальшим кроком буде дослідження якості передачі сигналів стандарту DVB-C для випадку радіолінії та окремих гетеродинів в передавальному та приймальному трактах. Прийомопередавач у подальшому може бути використаний для побудови ЦРРЛЗ терагерцового діапазону для передачі та прийому високошвидкісних сигналів цифрового телебачення, Інтернету тощо.

Современные антенны диапазона от 1 до 12 ГГц зачастую выполняются в виде волноводов или рупоров, что часто делает конструкцию антенной системы слишком тяжелой и объемной. Описана возможность создания широкополосной антенны в печатном исполнении. Цель исследований - в качестве широкополосной антенны в печатном исполнении была выбрана антенна Вивальди. Но построение электродинамической модели широкополосной щелевой антенны Вивальди в классическом виде громоздко и требует нового подхода. Для решения этой задачи в работе изложен метод разбития криволинейной излучающей щели на участки с постоянной шириной раскрыва. Решение электродинамических уравнений для поперечных компонент напряженности электрического поля для регулярных участков антенны позволяют получить электродинамическую модель щелевой антенный Вивальди. Результаты расчетов были проверены экспериментально и приведены в работе. Продемонстрировано сравнение расчетных и экспериментальных диаграмм направленности широкополосной щелевой антенны Вивальди на частоте 10 ГГц в двух плоскостях (E и H). Соответствующие диаграммы направленности имеют расхождение не более 5 - 10 %, что подтверждает эффективность метода. Выводы: методика расчета может быть применима для широкого вида криволинейных планарных антенн, а антенна как эффективная замена громоздким и тяжелым рупорным излучателям.