350 руб
Журнал «Радиотехника» №6 за 2012 г.
Статья в номере:
Зависимость автодинных характеристик от внутренних параметров СВЧ-генераторов
Ключевые слова: автодин автодинный генератор автодинный отклик СВЧ генератор параметр искажений система ближней радиолокации
Авторы:
В.Я. Носков - д. т. н., профессор, кафедра технологии и средств связи, Уральский ФУ. E-mail: noskov@oko-ek.ru К. А. Игнатков - аспирант, кафедра технологии и средств связи, Уральский ФУ. E-mail: kirill_i@e1.ru С.М. Смольский - д.т.н., профессор, кафедра радиоприёмных устройств, МЭИ-ТУ. E-mail: smolskiysm@mail.ru
Аннотация:
Представлены результаты анализа особенностей формирования автодинного отклика в зависимости от внутренних параметров СВЧ автогенераторов, а также уровня отражённого излучения. На основе предлагаемой модели автодинного генератора выполнены расчёты основных характеристик в виде нормированных графиков, отображающих форму автодинного отклика при перемещении отражателя (например, радиолокационной цели) и обсуждается их спектральный анализ. Рассчитаны коэффициенты гармоник, а также амплитуды гармонических составляющих спектра и уровни средних значений автодинного отклика в зависимости от величины модуля коэффициента отражения при различных расстояниях до отражающего объекта. Выводы теоретического анализа получили качественное подтверждение экспериментальными данными, полученными на примере гибридно-интегрального генератора 8-мм диапазона на диоде Ганна.
Страницы: 24-43
Список источников
  1. Берштейн И.Л. Об одной схеме с автомодуляцией // Радиотехника. 1946. Т. 1. № 9. С. 63-66.
  2. Гершензон Е.М., Туманов Б.Н., Бузыкин В.Т. и др. Общие характеристики и особенности автодинного эффекта в автогенераторах // Радиотехника и электроника. 1982. Т. 27. № 1. С.104-112.
  3. 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.
  4. 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.
  5. Носков В.Я.Динамические особенности автодинного отклика СВЧ генератора // Изв. вузов. Сер. Радиоэлектроника. 1992. Т. 35. № 9. С. 9-16.
  6. 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.
  7. Воторопин С.Д, Закарлюк Н.М., Носков В.Я., Смольский С.М. О принципиальной невозможности самосинхронизации автодина излучением, отражённым от движущегося объекта // Изв. вузов. Сер. Физика. 2007. № 9. С. 53-59.
  8. 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.
  9. Takayama Y.Doppler signal detection with negative resistance diode oscillators // IEEE Transactions on Microwave Theory Technique. 1973. V. МТT-21. № 2. P. 89-94.
  10. 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.
  11. Туманов Б.Н., Бузыкин В.Т. Особенности автоколебаний в автодинных генераторах СВЧ // Электронная техника. Сер 1. Электроника СВЧ.1983. № 2. С. 3-9.
  12. Lazarus M.J., Pantoja F.P., Somekh M. et al. Nеw direction-of-motion Doppler detector // Electron. Lett. 1980. V. 16. № 25.P. 953-954.
  13. Носков В.Я., Смольский С.М. Автодинный эффект в генераторах с амплитудной модуляцией // Радиотехника. 2011. № 2. С. 21-36.
  14. 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.
  15. 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.
  16. Носков В.Я., Смольский С.М. Связь нелинейных искажений сигналов и процесса установления автодинного отклика СВЧ генераторов // Радиотехника. 2010. № 1. С. 55-66.
  17. Андреев B.C., Попов В.И. Перспективы увеличения КПД и мощности генераторов СВЧ на приборах Ганна // Радиотехника. 1973. Т. 28, № 5. С. 2-8.
  18. Косов А.С., Попов В.И., Струков И.А. Исследование возможности расширения частотного диапазона генераторов Ганна при помощи бигармонического режима // Радиотехника и электроника. 1980. Т.25. № 10. C. 2127-2135.
  19. Гершензон Е.М., Левит Б.И., Носков В.Я., Туманов Б.Н. Автодинный эффект в двухчастотных генераторах // Электронная техника. Сер 1. Электроника СВЧ. 1983. № 10. С. 11-16.
  20. Носков В.Я. Исследование особенностей автоколебаний бигармонического автодина при воздействии отражённого излучения // Изв. вузов. Сер. Радиоэлектроника.1991. Т. 34. №10.С.44-50.
  21. Носков В.Я.Стабилизированный бигармонический автодин // Изв. вузов. Сер. Радиоэлектроника.1991.Т. 34. № 11.С. 61-64.
  22. Носков В.Я.Автодинный эффект в многочастотных автогенераторах // Изв. вузов. Сер. Радиофизика. 1992. Т. 35. № 9. С. 778-789.
  23. 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.
  24. Алахов Е.К. Теоретическое исследование изменения постоянной составляющей тока резонатора в отражательных клистронах // Вопросы радиоэлектроники. Сер. 10. Техника радиосвязи. 1961. №3. С. 22-31.
  25. Терещенко А.Ф.О воздействии отражённого сигнала на магнетронный генератор // Вопросы радиоэлектроники. Сер. Общетехническая. 1965. № 1. С. 139-148.
  26. Терещенко А.Ф. О детекторной характеристике автодина-клистрона // Электронная техника. Сер.1. Электроника СВЧ. 1967. № 3. С. 153-155.
  27. Пирогов Ю.А. О механизме детектирования СВЧ-сигналов с помощью отражательных клистронов // Вестник Моск. ун-та. Физика. Астрономия. 1971. Т. 12. № 6. С. 661-667.
  28. Коган И.М.Ближняя радиолокация (теоретические основы). М.: Сов. радио. 1973. 272 с.
  29. Терещенко А.Ф.Чувствительность автодинного генератора на лавинно-пролётном диоде // Радиотехника. 1978. Т. 33. № 2. С. 108-109.
  30. Лебедев Р.В., Пирогов Ю.А. Автодинное детектирование на отражательном клистроне с регистрацией отклика в цепи отражателя // Вестник Моск. ун-та. Физика. Астрономия. 1980. Т. 21. №6. С. 75-77.
  31. Бузыкин В.Т., Носков В.Я. Исследование автодинных характеристик СВЧ генераторов на полупроводниковых диодах // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника. 1992. № 7. С. 9-14.
  32. Богачёв В.М., Лысенко В.Г., Смольский С.М. Транзисторные генераторы и автодины / под ред. В.М. Богачёва. М.: Изд. МЭИ. 1993. 344 с.
  33. Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В. Физика полупроводниковых радиочастотных и оптических автодинов. Саратов: изд-во Сарат. ун-та. 2003. 312 с.
  34. 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.
  35. 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.
  36. Hobson G.S., Thomas M.Direct frequency demodulation with frequency-locked Gunn oscillators // Electronics Letters. 1971. V. 7. № 3. P. 67-68.
  37. Bestwick P.R., Drinan P.S., Hobson G.S. et. al. Direct frequency demodulation with CW Gunn and IMPATT oscillators // IEEE Journal of Solid-State Circuits. 1973. V. SC-8. № 1. P. 37-43.
  38. Малышев В.А., Роздобудько В.В. Об использовании синхронизированных твердотельных генераторов СВЧ для демодуляции частотно-модулированных сигналов // Электронная техника. Сер. Электроника СВЧ. 1978. № 4. С. 58-63.
  39. Фомин Н.Н., Андреев В.С., Воробейчиков Э.С. и др. Радиотехнические устройства СВЧ на синхронизированных генераторах / под ред. Н.Н. Фомина. М.: Радио и связь. 1991. 192 с.
  40. Бузыкин В.Т., Носков В.Я. Автодины. Области применения и перспективы развития // Радиотехнические системы миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн. Харьков: ИнститутрадиофизикииэлектроникиАНУкраины. 1991.С. 38-47.
  41. Kurokawa K. Injection Locking of Microwave Solid-State Oscillators // Proceedings of the IEEE. 1973. V.61. № 10. P. 1386-1410.
  42. Боголюбов Н.Н., Митропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. М.: Наука. 1974. 504 с.
  43. Хотунцев Ю.Л., Тамарчак Д.Я. Синхронизированные генераторы и автодины на полупроводниковых приборах. М.: Радио и связь. 1982. 240 с.
  44. Коган И.М., Тамарчак Д.Я., Хотунцев Ю.Л. Автодины. Итоги науки и техники. Сер. Радиотехника. Т.33. М.: ВИНИТИ. 1984. С. 3-175.
  45. Голант М.Б., Бобровский Ю.Л. Генераторы СВЧ малой мощности. Вопросы оптимизации параметров. М.: Сов. радио. 1977. 336 с.
  46. Лебедев И.В.Техника и приборы сверхвысоких частот. Т. 2. Электровакуумные приборы СВЧ / под ред. Н.Д. Девяткова. М.: Высшая школа. 1972. 376 с.
  47. Бычков С.И.Вопросы теории и практического применения приборов магнетронного типа. М.: Сов. радио. 1967. 216 с.
  48. Носков В. Я., Игнатков К. А., Смольский С. М. О влиянии неизодромности СВЧ генераторов на их автодинные характеристики //Сб. докладов XVII МНТК «Радиолокация, навигация, связь» (RLNC*2008). Том. 2. Воронеж. 2011. С. 1595-1607.
  49. Солодов А.В., Солодова Е.А. Системы с переменным запаздыванием. М.: Наука. 1980. 384 с.
  50. Nygren T., Sjolund A. Sensitivity of Doppler Radar with Self-Detecting Diode Oscillators // IEEE Transactions on Microwave Theory Technique. 1974. V. МТT-22. № 5. P. 494-498.
  51. Lasarus M.J., Somekh M.G., Novak S., Pantoja F.R. Directional harmonics in Doppler effect // Electron. Lett. 1981.V. 17. № 2. P. 94-96.
  52. Зубов П.Т., Хотунцев Ю.Л. Спектр колебаний в доплеровских автодинах // Радиотехника и электроника. 1984. Т. 29. № 1. С. 69-74.
  53. Воторопин С.Д., Носков В.Я., Смольский С.М. Применение внешней синхронизации для исследования внутренних свойств СВЧ генераторов по их автодинным характеристикам // Изв. вузов. Сер. Физика. 2008. Т. 51. № 9/2. С. 159 - 163.
  54. Пат. 3369487 (США).
  55. Page C.H. and Astin A.V.Survey of Proximity Fuze Development // American Journal of Physics. 1947. V. 15. № 2. P. 95 - 110.
  56. Пат. 2727140 (США).
  57. Пат. 2715725 (США).
  58. Винницкий А.С. Очерк основ радиолокации при непрерывном излучении радиоволн. М.: Сов.радио. 1961. 495 с.
  59. Пат. 2977590 (США).
  60. Пат. 3329953 (США).
  61. Lazarus M.J., Pantoja F.P., SomekhM. Nеw moving target simulators for Doppler radar // Electronics Letters. 1981. V. 17. № 1.P. 48-49.
  62. Терещенко А.Ф.Воздействие на автогенератор малых сигналов, модулированных по амплитуде, частоте и фазе // Вопросы радиоэлектроники. Сер. общетехническая. 1967. № 7. С. 62-67.
  63. Сколник М.Введение в технику радиолокационных систем. М.: Мир. 1965. 747 с.
  64. Пат. 3443216 (США).
  65. Соколинский В.Г., Шейнкман В.Г. Частотные и фазовые модуляторы и манипуляторы. М.: Радиоисвязь. 1983. 192 с.
  66. Пат. 3058049 (США).
  67. Авт. свид. 1256136 (СССР).
  68. Гейстер С. Р.Влияние параметров пилообразной фазовой модуляции в тракте ретранслятора на спектральные характеристики имитирующих помех // Доклады БГУИР. 2003. № 4. С. 34-38.
  69. Лебедев И.В.Техника и приборы сверхвысоких частот. Т. 1. Техника сверхвысоких частот / под ред. Н.Д. Девяткова. М.: Высш.шк. 1970. 440 с.
  70. Пат. 2683855 (США).
  71. Пат. 3142059 (США).
  72. Пат. 3216014 (США).
  73. Авт. свид. 386461 (СССР).
  74. Сотиров И. А.Ротационен имитатор на доплеров сигнал // В сборнике трудов «Научна сесия, посветена на XI конгрес на НШ». Ч. 6. Габрово. 1975. С. 23-27.
  75. Авт. свид. 1659933 (СССР).
  76. Пат. 2101725 (РФ).
  77. 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 радиоэлек-троники. 2006. № 12. С. 3-30.
  78. Авт. свид. 1639265 (СССР).
  79. Носков В. Я., Игнатков К. А., Смольский С. М. Нелинейные искажения сигналов в стабилизированных автодинных СВЧ генераторах // Приборы и техника СВЧ. 2011. № 1. С. 31-39.