И.А. Сидоров1, С.В. Чижиков2, Р.В. Агандеев3, В.Г. Тихомиров4, Ю.В. Соловьев5, С.Н. Синавчиан6, В.С. Синавчиан7

1–3, 5–7 МГТУ им. Н.Э. Баумана (Москва, Россия)

4 Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» (Санкт-Петербург, Россия)

1 igorasidorov@yandex.ru, 2 chigikov95@mail.ru, 3 rom20001511@gmail.com, 4 vv11111@yandex.ru, 6 sinavs@bmstu.ru, 7 sinavсhian@bmstu.ru

Постановка проблемы. Сельское хозяйство – важная отрасль экономики многих стран. Использование современных технологий в этой сфере играет большую роль в повышении качества и улучшении производительности. Перспективно использовать радиометрические СВЧ-приемники, которые позволяют контролировать влажность почвы, уровень урожая и другие параметры. Однако, для создания таких приемников необходима элементная база, которая соответствовала бы требованиям, предъявляемым к данной экономической отрасли.

Цель. Провести аналитический обзор элементной базы в монолитном интегральном исполнении СВЧ-диапазона для применения в микроволновых радиометрах, используемых в отрасли сельского хозяйства, для улучшения технических характеристик и расширения функциональных возможностей устройств.

Результаты. Представлен подход к разработке элементной базы в исполнении монолитно-интегральных схем (МИС) для радиометрических СВЧ-приемников, применяемых в сельском хозяйстве. Рассмотрены основные принципы работы таких приемников, а также предложены методы и алгоритмы, которые могут быть использованы для оптимизации работы элементов этой базы. Кроме того, рассмотрены некоторые модели практического применения разработанной элементной базы.

Практическая значимость. Создание элементной базы для МИС исполнения радиометрических СВЧ-приемников, применяемых в сельском хозяйстве, может повысить эффективность контроля параметров почвы и урожая, что, в свою очередь, поможет улучшить качество продукции и повысить ее количество.

Сидоров И.А., Чижиков С.В., Агандеев Р.В., Тихомиров В.Г., Соловьев Ю.В., Синавчиан С.Н., Синавчиан В.С. Элементная база в исполнении МИС для радиометрических СВЧ-приемников, применяемых в сельском хозяйстве // Электромагнитные волны и электронные системы. 2023. Т. 28. № 5. С. 24−31. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604128-202305-03

1. Сидоров И.А., Гудков А.Г., Систер В.Г., Иванникова Е.М., Леушин В.Ю. Мониторинг гидрологической обстановки вдоль трасс трубопроводов методами микроволновой радиометрии // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2020. № 11. С. 34–36.
2. Гудков А.Г., Систер В.Г., Иванникова Е.М., Леушин В.Ю., Плющев В.А., Сидоров И.А., Четыркин Д.Ю. О возможности обнаружения нефтяных пленок на поверхности воды методами СВЧ-радиометрии // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2019. № 1. С. 34–36.
3. Сидоров И.А., Солдатенко А.П., Гудков А.Г., Леушин В.Ю., Новичихин Е.П. Результаты натурных экспериментов по мониторингу гидрологической обстановки вдоль автомобильных дорог многочастотной поляриметрической системой СВЧ-радиометров // Машиностроитель. 2015. № 12. С. 46–55.
4. Систер В.Г., Иванникова Е.М., Гудков А.Г., Леушин В.Ю., Сидоров И.А., Плющев В.А., Солдатенко А.П. Определение очагов лесных и торфяных пожаров с помощью СВЧ-радиометрического зондирования // Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2016. № 2. С. 32–33.
5. СВЧ-радиометрия земной и водной поверхностей: от теории к практике / Науч. ред. В.С. Верба, Ю.В. Гуляев, А.М. Шутко, В.Ф. Крапивин. София: Академическое издательство имени проф. Марины Дриновой. 2014. 296 с. ISBN 978-954-322-708-2.
6. Повышение надёжности и качества ГИС и МИС СВЧ. Кн. 1 / Под ред. А.Г. Гудкова и В.В. Попова. М.: ООО «Автотест». 2012. 212 с.
7. Gudkov A.G., Leushin V.Yu., Vesnin S.G., Sidorov I.A., Sedankin M.K., Solov’ev Yu.V., Agasieva S.V., Chizhikov S.V., Gorbachev D.A., Vidyakin S.I. Studies of a Microwave Radiometer Based on Integrated Circuits // Biomedical Engineering. 2020. V. 53. № 6. P. 413–416. DOI 10.1007/s10527-020-09954-w.
8. Чижиков С.В., Соловьёв Ю.В. Элементная база МИС СВЧ для микроволновой радиотермометрии // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2020. Т. 12. № 2. С. 48–57. DOI 10.18127/j22250980-202002-06.
9. Gudkov A.G., Chizhikov S.V., Agasieva S.V., Tikhomirov V.G., Dynaiev D.D., Popov M.K. Increasing efficiency of GaN HEMT transistors in equipment for radiometry using numerical simulation // Journal of Physics: Conference Series. 2019. V. 1410. P. 012191. DOI 10.1088/1742-6596/1410/1/012191.