Розвиток методів аналізу і принципів побудови активних пристроїв з високим коефіцієнтом корисної дії - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук РОЗВИТОК МЕТОДІВ АНАЛІЗУ І ПРИНЦИПІВ ПОБУДОВИ АКТИВНИХ ПРИСТРОЇВ З ВИСОКИМ КОЕФІЦІЄНТОМ КОРИСНОЇ ДІЇОфіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Сундучков Костянтин Станіславович, Інститут телекомунікаційних систем НТУУ «КПІ», професор кафедри інформаційно-телекомунікаційних мереж; доктор технічних наук, професор Карпуков Леонід Матвійович, Запорізький національний технічний університет, завідувач кафедри захисту інформації; Захист відбудеться 7 квітня 2010 року о 13-00 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.052.03 при Харківському національному університеті радіоелектроніки за адресою: 61166, м. С дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Харківського національного університету радіоелектроніки за адресою: 61166, м.Використання активних пристроїв (підсилювачів та автогенераторів) з високим ККД сприяє підвищенню тактико-технічних характеристик телекомунікаційних та інших радіотехнічних систем, це стимулює розвиток теорії таких пристроїв. За принципом побудови активні пристрої з високим ККД відрізняються від звичайних підсилювачів та автогенераторів, їх реалізація потребує досконалих активних приладів (транзисторів) та розвиненої теорії побудови узгоджувальних пристроїв, це і затримало розвиток цієї галузі науки, у мікрохвильовому діапазоні ці задачі не розвязані до тепер. Створення мікрохвильових пристроїв з високим ККД стримує недостатній розвиток методів аналізу та принципів побудови підсилювачів та автогенераторів, це протиріччя є суттю однієї з актуальних проблем сучасної мікрохвильової техніки, яка полягає в необхідності удосконалення відомих та розробки нових методів проектування перспективного класу пристроїв - підсилювачів та автогенераторів класів Е, F та їх модифікацій. Дисертаційна робота звязана з НДР, що виконувались в рамках пріоритетних напрямків науково-технічної роботи Міністерства освіти і науки України: «Новітні технології та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та агропромисловому комплексі», зокрема: «Дослідження фізичних процесів та розробка нових конструкцій підсилювачів надзвичайно високих частот з підвищеним коефіцієнтом корисної дії», № 0101U005379 (2001-2003 рр.); «Моделювання фізичних процесів і розробка нових конструкцій високоефективних підсилювачів надзвичайно високих частот», № 0104U002160, (2004-2006 рр.); «Моделювання і розробка нових конструкцій перетворювачів енергії та високоефективних підсилювачів надзвичайно високих частот», № 0107U001453 (2007-2008 рр.) (здобувач - науковий керівник); держбюджетна тема за рахунок часу викладачів «Дослідження та розробка радіофізичних та оптоелектронних пристроїв з покращеними функціональними характеристиками» № 0103U004438 (2003-2008 рр.) (здобувач - виконавець). А саме: 1) сформульовано принципи побудови пристроїв з високим ККД (підсилювачів та автогенераторів) високочастотного та мікрохвильового діапазонів, в яких сформульовано умови на склад та фазові співвідношення між вищими гармоніками струму і напруги на активному елементі (еквівалентному генераторі) активного пристрою, що дозволяє побудувати класифікацію підсилювачів потужності; для фізичних процесів перетворення енергії у активних пристроях з високим ККД показано, що генерація і перетворення вищих гармонік є необхідною умовою отримання ККД, що прагне до 100%, оскільки при цьому виконуються умови мінімізації розсіяння енергії у активному елементі;У першому розділі зроблено огляд робіт по проблемі підвищення ККД підсилювачів та автогенераторів ВЧ та мікрохвильового діапазонів, проведена класифікація підсилювачів потужності (ПП), визначені актуальні напрямки досліджень по даній темі. З розгляду розвитку і сучасного стану проблеми підвищення ККД підсилювачів та автогенераторів ВЧ та мікрохвильового діапазонів можна зробити наступні висновки: - практичні потреби обумовлюють необхідність створення підсилювачів з високим ККД для великої кількості радіотехнічних застосувань на різні діапазони частот і для широкого діапазону потужностей. В напрямку класифікації підсилювачів запропоновано виділити два типа підсилювачів - підсилювачі зосереджені (канонічні) та підсилювачі просторово-розвинені, які містять декілька підсилювальних вузлів (генераторів), сумісна робота яких забезпечує необхідні характеристики підсилювача. Далі на прикладі НВЧ підсилювача на GAAS ПТШ CLY5 на частоту 800 МГЦ пропонується метод побудови і розрахунку вихідної узгоджувальної ланки, яка забезпечує при використанні відрізків ліній передачі потрібні імпеданси на частотах трьох гармонік вхідної частоти. Також у третьому розділі для накоплення даних про ПП класу Е та перевірки положень теорії наводяться результати дослідження рівня гармонік на виході підсилювача класу Е і характеристики амплітудно-фазової конверсії у підсилювачі на ПТШ CLY5.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ