В.Я. Носков - д.т.н., профессор, кафедра технологии и средств связи УрФУ (Уральский федеральный университет), гл. конструктор радиотехнических устройств объединения «ОКО». E-mail: noskov@oko-ek.ru К.А. Игнатков - аспирант, кафедра технологии и средств связи УрФУ (Уральский федеральный университет). E-mail: k.a.ignatkov@gmail.com С.М. Смольский - д.т.н., профессор, кафедра радиоприёмных устройств, Московский энергетический институт (технический университет); зам. директора Института радиотехники и электроники МЭИ. E-mail: smolskiysm@mail.ru

В части 7 настоящего обзора на основе общего решения системы уравнений с запаздыванием для одноконтурного генератора представлены результаты исследований условий устойчивости автодинной системы, предложен метод анализа и расчёта автодинных характеристик. Рассмотрены особенности формирования автодинных характеристик в зависимости от частоты автодинного сигнала и скорости перемещения отражающего объекта при различных условиях, в том числе при произвольном времени запаздывания отражённого излучения. Показаны зависимости формы автодинных сигналов, постоянной составляющей и коэффициентов нелинейных искажений от внутренних параметров генератора, включая его инерционность, а также от расстояния и направления движения объекта локации. Рассмотрен случай высокой частоты модуляции как путём вариации модуля коэффициента отражения, так и по цепи питания СВЧ-генераторов, установлены соотношения между их автодинными и модуляционными параметрами и характеристиками. Выполнены исследования метода биений, обеспечивающего возможность измерения ряда параметров автодинных генераторов, включая определение постоянной времени автодинного отклика. Представлены результаты экспериментальных исследований гибридно-интегральных модулей 8-мм диапазона, выполненных на основе планарных двухмезовых диодов Ганна, и транзисторных приёмопередающих модулей сантиметрового диапазона.

1. Воторопин С.Д., Носков В.Я., Смольский С.М.Современные гибридно-интегральные автодинные генераторы микроволнового и миллиметрового диапазонов и их применение. Ч. 1. Конструкторско-технологические достижения // Успехи современной радиоэлектроники. 2006. № 12. С.3-30.
2. Воторопин С.Д., Носков В.Я., Смольский С.М.Современные гибридно-интегральные автодинные генераторы микроволнового и миллиметрового диапазонов и их применение. Ч. 2. Теоретические и экспериментальные исследования // Успехи современной радиоэлектроники. 2007. № 7. С. 3-33.
3. Воторопин С.Д., Носков В.Я., Смольский С.М. Современные гибридно-интегральные автодинные генераторы микроволнового и миллиметрового диапазонов и их применение. Ч. 3. Функциональные особенности автодинов // Успехи современной радиоэлектроники. 2007. № 11. С. 25-49.
4. Воторопин С.Д., Носков В.Я., Смольский С.М.Современные гибридно-интегральные автодинные генераторы микроволнового и миллиметрового диапазонов и их применение. Ч. 4. Исследования многочастотных автодинов // Успехи современной радиоэлектроники. 2008. № 5. С. 65-88.
5. Воторопин С.Д., Носков В.Я., Смольский С.М.Современные гибридно-интегральные автодинные генераторы микроволнового и миллиметрового диапазонов и их применение. Ч. 5. Исследования автодинов с частотной модуляцией // Успехи современной радиоэлектроники. 2009. № 3. С. 3-50.
6. Носков В.Я., Смольский С.М. Современные гибридно-интегральные автодинные генераторы микроволнового и миллиметрового диапазонов и их применение. Ч. 6. Исследования радиоимпульсных автодинов // Успехи современной радиоэлектроники. 2009. № 6. С. 3-51.
7. Коган И.М. Ближняя радиолокация (теоретические основы). М.: Сов. радио. 1973.
8. Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В.Физика полупроводниковых радиочастотных и оптических автодинов. Саратов: Изд. Сарат. ун-та. 2003.
9. Комаров И.В., Смольский С.М. Основы теории радиолокационных систем с непрерывным излучением частотно-модулированных колебаний. М.: Горячая линия. Телеком. 2010.
10. Rocket F.Proximity Fuze // Electronics. 1945. № 11. P. 110-111.
11. Hunton R.D., Miller B.J. Generator-Powered Proximity Fuze // Electronics. 1945. №12. P. 98-103.
12. Kotani M., Mitsui S., Shirahata K. Load-Variation Detector Characteristics of a Detector-Diode Loaded Gunn Oscillator // Electronics and Communications in Japan.1975. V. 58-B. № 5. P. 60-66.
13. Nagano S., Akaiwa Y. Behavior of Gunn Diode Oscillator with a Moving Reflector as a Self-Excited Mixer and a Load Variation Detector // IEEE Transactions on Microwave Theory Technique.1971. V. МТT-19. № 12. P. 906-910.
14. Sensitivity to direction of motion of a self-oscillating-mixer Doppler radar / M.J. Lazarus, D. Phil, F.R. Pantoja, etc. // IEE Proc. 1982. V. 129. № 4. P. 233-240.
15. Pantoja F.R., Calazans E.T. Teoretical and Experimental Studies of Gain Compression of Millimeter-Wave Self-Oscillating Mixers // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1985. V. MTT-33. №3. P. 181-186.
16. Dixon S.J., Jacobs H. Millimeter-Wave InP Image Line Self-Mixing Gunn Oscillator // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1981. V. MTT-29. №9. P. 958-961.
17. Design of a Spherical Array Self-Mixing Oscillator Antenna / M. Krairiksh, W. Buasomboon, P. Ngamjanyaporn, C. Phong­charoenpanich // Proceedings of APMC2001, Taipei, Taiwan. 2001. P. 815-818.
18. Nygren T., Sjölund. Sensitivity of Doppler Radar with Self-Detecting Diode Oscillators // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1974. V. MTT-22. №5. P. 494-498.
19. Schuck W-D. Thermal Effects of IMPATT Diodes Used as Self-Detecting Oscillators in Doppler Radar Applications // Nachrichtentechn Z. 1973. 26. №11. Р. 517-519.
20. Берштейн И.Л. Об одной схеме с автомодуляцией // Радиотехника. 1946. Т. 1. № 9. С. 63-66.
21. Богачёв В.М., Лысенко В.Г., Смольский С.М.Транзисторные генераторы и автодины / под ред. В.М. Богачёва. М.: Изд. МЭИ. 1993.
22. Nеw direction-of-motion Doppler detector / M.J. Lazarus, F.P. Pantoja, M. Somekh at all. // Electron. Lett. 1980. V. 16. №25. P. 953-954.
23. Общие характеристики и особенности автодинного эффекта в автогенераторах / Е.М. Гершензон, Б.Н. Туманов, В.Т. Бузыкин и др. // Радиотехника и электроника. 1982. Т. 27. № 1.С.104-112.
24. Directional  harmonics in Doppler effect / M.J. Lasarus, M.G., Somekh, S. Novak, F.R. Pantoja // Electron. Lett. 1981.V. 17. №2. P.94-96.
25. Хотунцев Ю.Л., Тамарчак Д.Я. Синхронизированные генераторы и автодины на полупроводниковых приборах. М.: Радио и связь. 1982.
26. Дамгов В.Н. Нелинейни и параметрични явления в радиофизически системи. София: Академично издательство «Проф. М. Дринов». 2000.
27. Туманов Б.Н., Бузыкин В.Т. Особенности автоколебаний в автодинных генераторах СВЧ // Электронная техника. Сер 1. Электроника СВЧ.1983. № 2. С. 3-9.
28. Туманов Б.Н., Закарлюк Н.М. Фазовые портреты и особенности автоколебаний автодина на диоде Ганна // Электронная техника. Сер 1. Электроника СВЧ.1985.№10. С. 6-13.
29. Воторопин С.Д, Закарлюк Н.М., Носков В.Я., Смольский С.М. О принципиальной невозможности самосинхронизации автодина излучением, отражённым от движущегося объекта // Изв. вузов. Физика. 2007. Т. 50. № 9. С. 53-59.
30. Солодов А.В., Солодова Е.А. Системы с переменным запаздыванием. М.: Наука. 1980.
31. Носков В. Я. Анализ автодинного эффекта в СВЧ генераторах с цепью автосмещения первого порядка // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника. 1992. № 6. С. 24-30.
32. Носков В.Я., Смольский С.М. Общие соотношения для анализа автодинного эффекта в одночастотных генераторах // Радиотехнические тетради. М.: МЭИ-ТУ. 2010. № 41. С. 37-42.
33. Носков В.Я. Динамические особенности автодинного отклика СВЧ генератора // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1992. Т. 35. № 9. С. 9-16.
34. Носков В.Я., Игнатков К.А. Влияние внутренних параметров автодинных СВЧ-генераторов на их динамические характеристики  // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника. 2012. № 3. С. 23-40.
35. Кантор А.В. Аппаратура и методы измерений при испытаниях ракет. М.: Оборонгиз. 1963.
36. Физика быстропротекающих процессов: Пер. под ред. Н. А. Златина. Т. 1. М.: Мир. 1971.
37. Поршнев С.В. Радиолокационные методы измерений экспериментальной баллистики. Екатеринбург: УрО РАН. 1999.
38. Лушев В.П., Воторопин С.Д., Дерябин Ю.Н. и др.Автодинные СВЧ-датчики перемещения для измерения скорости горения высокоэнергетических композиционных материалов // 15-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь: Вебер. 2005. С. 831-833.
39. Закарлюк Н.М., Носков В.Я., Смольский С.М. Бортовые автодинные датчики скорости для аэробаллистических испытаний // 20-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь: Вебер. 2010. С. 1065-1068.
40. Page C.H., Astin A.V. Survey of Proximity Fuze Development // American Journal of Physics. 1947. V.15. № 2. P. 95-110.
41. Гершензон Е.М., Калыгина В.М., Левит Б.И., Туманов Б.Н. Резонанс релаксационных колебаний в автодинных генераторах // Известия вузов. Радиофизика. 1981. Т. 24. № 8. С. 1028-034.
42. Гершензон Е.М., Левит Б.И., Туманов Б.Н. Автодинные и модуляционные характеристики инжекционных полупроводниковых лазеров // Изв. вузов. Радиофизика. 1980. Т. 23. № 5. С. 533-541.
43. Гумённый С.Н., Иванов В.Н., Цвирко Ю.А., Ясинский В.К. Частотная дисперсия модуляционной чувствительности генераторов на диодах Ганна // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1976. № 1. С. 33-36.
44. Бугаёв А.В., Маев К.А. Частотная зависимость модуляционной чувствительности ГЛПД // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1976. № 7. С. 42-47.
45. Noskov V.Ya., Ignatkov K.A., Smolskiy S.M.Determination of Autodyne Oscillator Parameters by the Beating Metod // Telecommunication Sciences. 2012. V. 3. № 1. P. 35-45.
46. Воторопин С.Д., Носков В.Я. Приёмопередающие модули на слаботочных диодах Ганна для автодинных систем // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника. 1993. № 4. С. 70-72.
47. Егунов М.С., Воторопин С.Д. Приёмопередающий модуль 5-мм диапазона длин волн с частотной модуляцией для систем ближней радиолокации // Техника и приборы СВЧ. 2008. № 1. С. 18-22.
48. Носков В.Я., Игнатков К.А., Смольский С.М. Влияние расстройки резонатора на автодинные характеристики стабилизированных СВЧ генераторов // Изв. вузов. Радиоэлектроника. 2011. Т.54. № 11. С. 45-60.
49. Носков В.Я., Игнатков К.А. Модель автодинного СВЧ генератора для определения его динамических свойств // 22-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь: Вебер. 2012. С. 881-882.
50. Носков В.Я., Игнатков К.А. Основные уравнения для исследования переходных процессов в автодинном генераторе и анализ его устойчивости  // Физика и технические приложения волновых процессов: XI Междунар. науч.-техн. конф. Екатеринбург: Изд. УрФУ. 2012. С. 119-121.
51. Носков В.Я., Смольский С.М. Регистрация автодинного сигнала в цепи питания генераторов на полупроводниковых диодах СВЧ (Обзор) // Техника и приборы СВЧ. 2009. № 1. С. 14-26.
52. Kurokawa K. Injection Locking of Microwave Solid-State Oscillators // Proceedings of the IEEE. 1973. V. 61. № 10. P. 1386-1410.
53. Малахов А.Н. Флуктуации в автоколебательных системах. М.: Наука. 1968.
54. Фомин Н.Н., Андреев В.С., ВоробейчиковЭ.С. и др. Радиотехнические устройства СВЧ на синхронизированных генераторах / под ред. Н.Н. Фомина. М.: Радио и связь. 1991.
55. Takayama Y. Doppler signal detection with negative resistance diode oscillators // IEEE Transactions on Microwave Theory Technique.1973. V. МТT-21. № 2. P. 89-94.
56. Носков В.Я., Игнатков К.А., Смольский С.М.Амплитудно-частотные характеристики автодинных СВЧ генераторов // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника. 2011. № 4. С. 17-31.
57. Носков В.Я., Игнатков К.А., Смольский С.М. Зависимость автодинных характеристик от внутренних параметров СВЧ-генераторов // Радиотехника. 2012. № 6. С. 24-46.
58. Каннингхэм В. Введение в теорию нелинейных систем. М. - Л.: Госэнергоиздат. 1962.
59. Лебедев И.В. Техника и приборы сверхвысоких частот. Т. 2. Электровакуумные приборы СВЧ / под ред. Н.Д. Девяткова. М.: Высшая школа. 1972.
60. Смольский С.М. Оптимизация автодинного режима генераторов СВЧ с учетом условий устойчивости // Труды МЭИ. 1979.  № 397. С. 69-73.
61. Стрюков Б.А., Зверев Ю.М. Об информативных свойствах автодинного измерителя скорости // Радиотехника. 1977. №. 1. С. 65-69.
62. Дамгов В.Н., Ланда П.С., Перминов С.М., Шаталова Г.Г. Стохастические автоколебания в генераторе с дополнительной запаздывающей обратной связью // Радиотехника и электроника. 1986. № 4. С. 730-733.
63. Носков В.Я., Игнатков К.А. О причинах хаотизации автодинных сигналов в СВЧ генераторах  // Физика и технические приложения волновых процессов: Труды XI Междунар. науч.-техн. конф. (26-28 сентября 2012) / под общ. ред. Ю.Е. Мительмана. Екатеринбург: Изд. УрФУ. 2012. С. 130-132.
64. Воторопин С.Д., Носков В.Я., Смольский С.М.Анализ автодинного эффекта радиоимпульсного генератора // Изв. вузов. Физика. 2008. Т. 51. № 3. С. 64-70.
65. Носков В.Я., Смольский С.М. Связь нелинейных искажений сигналов и процесса установления автодинного отклика СВЧ-генераторов // Радиотехника. 2010. № 1. С. 55-66.
66. Носков В.Я., Игнатков К.А. Динамика установления автодинных характеристик радиоимпульсного генератора  //Физика и технические приложения волновых процессов: XI Междунар. науч.-техн. конф. Екатеринбург: Изд. УрФУ. 2012. С. 127-129.
67. Носков В.Я., Игнатков К.А., Смольский С.М.Роль вариаций нагрузки в формировании автодинного отклика СВЧ генераторов при сильном отражённом сигнале // Радиотехнические тетради. М.: МЭИ-ТУ. 2011. № 46. С. 33-36.
68. Носков В.Я., Игнатков К.А., Смольский С.М.Характеристики одноконтурных СВЧ генераторов при сильном отражённом сигнале // Радиотехнические тетради. М.: МЭИ-ТУ. 2011.  № 46. С. 37-41.
69. Носков В.Я., Смольский С.М. Автодинный эффект в генераторах с амплитудной модуляцией // Радиотехника. 2011. № 2. С. 21-36.
70. Носков В.Я., Игнатков К.А. Динамические автодинные характеристики СВЧ генераторов // 22-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь: Вебер. 2012. С. 883-884.
71. Носков В.Я., Игнатков К.А. Особенности формирования автодинного отклика при «быстром» движении отражателя // 22-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь: Вебер. 2012. С. 885-886.
72. Носков В.Я., Игнатков К.А., Смольский С.М.Экспериментальные исследования автодинных модулей на меза-планарных диодах Ганна КВЧ диапазона // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника. 2012. № 2. С. 17-36.
73. Носков В.Я., Игнатков К.А. Экспериментальные исследования автодинных и модуляционных характеристик СВЧ-генераторов // 22-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь: Вебер. 2012. С. 891-892.
74. Носков В.Я., Игнатков К.А. Характеристики СВЧ генераторов при модуляции коэффициента отражения // 22-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь: Вебер. 2012. С. 887-888.
75. Воторопин С.Д., Носков В.Я., Смольский С.М.Автодинный сигнал при модуляции величины коэффициента отражения // 17-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь: Вебер. 2007. С. 748-750.
76. Носков В.Я., Игнатков К.А. Характеристики СВЧ генераторов при модуляции по цепи питания // 22-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь: Вебер. 2012. С. 889-890.
77. Пат. 191328413 (Великобритания). Improvements in Receivers for use in Wireless Telegraphy (приор. 09.12.1913) / H.J. Round.
78. Носков В.Я., Иванов В.Э., Игнатков К.А., Кудинов С.И. Теоретические обоснования автодинного метода формирования ответного сигнала радиозонда по дальности // 22-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь: Вебер. 2012. С. 897-899.
79. Алексеев Ю.И. Автодинный частотный преобразователь миллиметрового диапазона  // Радиотехника. 2003. № 2. С. 76-78.
80. Минаев М.И., Ценципер Б.Л. Исследование автодинного смесителя частоты на диоде Ганна с большим динамическим диапазоном изменения мощности внешнего сигнала // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1987. №. 4. С. 30-33.
81. Минаев М.И. Низкочастотный спектр автодинного преобразователя частоты // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1989. №. 7. С. 12-14.
82. Noskov V.Ya., Ignatkov K.A., Smolskiy S.M.Analysis of signals of stabilized autodynes // Telecommunication Sciences. 2011. V. 2. № 1. P. 5-16.
83. Носков В.Я. Анализ автодинного генератора с цепью автосмещения второго порядка // Электронная техника. Серия 1. СВЧ-техника. 1992. № 1. С. 8-10.
84. Использование эффекта Доплера для определения параметров орбиты искусственных спутников Земли / Котельников В.А., Дубровин В.М. и др. // Котельников В.А. Сб. трудов. В 3-х томах. Т. 2. Космическая радиофизика и радиоастрономия. М.: Физматлит. 2009.
85. Иванов В.Э., Фридзон М.Б., Ессяк С.П.Радиозондирование атмосферы: Технические и метрологические аспекты разработки и применения радиозондовых измерительных средств / под ред. В.Э. Иванова. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004.
86. Современное состояние и перспективы развития систем радиозондирования атмосферы / В.Э. Иванов, А.В. Гусев, К.А. Игнатков и др. // 22-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь: Вебер. 2012. С. 3-12.
87. Кудинов С.И.,Иванов В.Э., Носков В.Я., Игнатков К.А. Экспериментальные исследования автодинного режима приёмо-передающего устройства радиозонда МРЗ-3МК // 22-я Междунар. Крымская конф. «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Севастополь: Вебер. 2012. С. 900-902.