Preview

Вопросы радиоэлектроники

Расширенный поиск
№ 10 (2019)
Скачать выпуск PDF

ЭЛЕКТРОННАЯ КОМПОНЕНТНАЯ БАЗА

6-10 64
Аннотация

В настоящее время активно развивается производство малогабаритных беспилотных аппаратов, что приводит к необходимости создания надежных и точных микроэлектромеханических датчиков. Многие из них могут работать в строго определенных условиях. Представленная методика позволяет создавать датчики таким образом, чтобы они могли сохранять малые габариты и основные показатели качества при различных условиях эксплуатации. Из-за наличия магнитных элементов необходимо учитывать влияние внешнего магнитного поля, так как оно способно серьезно помешать работе датчика и привести к неточным результатам измерения, а дорожки с током способны вызвать рост температуры в замкнутом объеме корпуса прибора, что скажется на его статических и силовых характеристиках. Обоснованы выбор геометрических параметров и материалов для изготовления магнитного экрана, способ снижения и устранения тепловых воздействий.

11-16 127
Аннотация

Повышенный уровень звукового давления пьезокерамических электроакустических преобразователей имеет важное значение для акустических устройств, предназначенных для создания высокоинтенсивного (125 дБ и более) звука. В особенности это касается акустических устройств, которые используют группу преобразователей. Электроакустический преобразователь, развивающий более высокое звуковое давление, может многократно уменьшить количество излучающих элементов в акустическом устройстве. В работе представлены электроакустические преобразователи, способные развивать звуковое давление до 125 дБ. Приведены результаты разработки электроакустических преобразователей в трех частотных исполнениях. Предложена и исследована схема генератора возбуждающего напряжения для электроакустических преобразователей с повышенным звуковым давлением. Полученные результаты особенно актуальны для использования в многоэлементных звукоизлучающих устройствах с целью многократного сокращения требуемого количества преобразователей.

17-20 70
Аннотация

В статье рассматривается проблема повышения качества и конкурентоспособности микроэлектромеханических структур (МЭМС) на основе конструктивно-кинематической модели, построенной на новых физических принципах и законах. Актуальность проблемы отражена в постановлении Правительства Российской Федерации от 15 апреля 2014 г. № 328 «Об утверждении государственной программы Российской Федерации «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности». В рамках импортозамещения отечественные МЭМСдатчики нуждаются в широкой номенклатуре разных по принципам построения чувствительных элементов с возможностью применения российской элементной базы и частичном отказе от традиционных решений. Примером является работающий в режиме автоколебаний «обращенный» датчик силы, обеспечивший упрощение технологических решений и высокие силовые характеристики. Рассмотрена разработка конструктивно-кинематической модели инерциального датчика первичной информации с компенсирующим преобразователем магнитоэлектрического или электромагнитного типа.

21-27 91
Аннотация

Паразитные емкости пленочных резисторов могут существенно влиять на выходные электрические характеристики проектируемого изделия микроэлектроники. Методика расчета таких емкостей необходима для построения математических моделей, предназначенных для использования в САПР на стадии схемотехнического проектирования. Это обуславливает актуальность разработки методики расчета указанных емкостей. В статье получены аналитические выражения для токоведущего прямоугольного высокоомного пленочного проводника (резистора), учитывающие зависимость емкости от неравномерности распределения заряда. Найдены границы, в которых меняется емкость резистора при предельно возможном изменении распределения заряда вдоль вектора тока, которое обусловлено изменением модуля сопротивления нагрузки резистора от 0 до ¥, выявлен знак погрешности, обусловленной расчетом емкости резистора по формулам, предназначенным для вычисления емкости эквипотенциального проводника. Отмечена существенная нелинейность входного импеданса резистора. Нелинейность вызвана перераспределением заряда, которое имеет место, если сопротивление нагрузки пленочного резистора изменяется во время функционирования интегральной схемы.

28-36 97
Аннотация

Система верификации сверхбольших интегральных схем (СБИС) всегда требует компромиссных решений, поскольку между собой нужно увязать выделенное время на проект, доступные ресурсы, выбранные целевые показатели, назначенные различным функциональным возможностям приоритеты. На примере проекта по созданию первой отечественной высокоскоростной коммуникационной сети «Ангара» авторы показали, как использование многоуровневой системы функциональной верификации, а также системы параллельного запуска RTL-описания позволяет оптимально сбалансировать имеющиеся ресурсы для достижения поставленных целей за отведенное время. В результате применения данного подхода с первой итерации изготовления СБИС на фабрике был получен работоспособный и конкурентоспособный продукт. Благодаря гибкости созданной системы она без значительной переработки основного кода стала применяться для верификации сети «Ангара» следующего поколения.

РАДИОЛОКАЦИЯ И РАДИОНАВИГАЦИЯ

37-44 123
Аннотация

На основе анализа известных технических решений предложена методика калибровки крупноапертурной приемной активной фазированной антенной решетки (АФАР) радиолокационной станции (РЛС) дальнего обнаружения. Особенность данной методики состоит в том, что в качестве подаваемого на входы приемных модулей калибровочного сигнала применяется когерентная последовательность радиоимпульсов, мощность каждого из которых – одного порядка с мощностью сигналов, поступающих на входы приемных модулей при работе РЛС в штатном режиме, т. е. при отношении сигнал-шум на входе приемного модуля АФАР 10–6–10–3. Таким образом, калибровка должна происходить в области малых сигналов, в рамках рабочего динамического диапазона. Техническая реализация данной методики позволяет получить более высокую точность калибровки АФАР при одновременном упрощении конструкции приемных модулей по сравнению с аналогичными техническими решениями.

45-51 72
Аннотация

Представлены методика и результаты статистического анализа двухшкальной модификации пеленгационного метода конического сканирования, обобщающей этот метод в случае эллиптического поперечного сечения антенного луча. В целях использования дополнительной координатной информации, исключаемой при типовой реализации пеленгационного метода конического сканирования, предложена двухшкальная процедура оценки направления на локационный объект. Показано, что применение данной процедуры не приводит к ухудшению точности оценки угловых координат локационного объекта вблизи равносигнального направления, при этом достигается значительное расширение угловой рабочей области пеленгации за счет увеличения числа учитываемых при обработке гармоник частоты конического сканирования. Получены аналитические выражения и проведены расчеты дискриминационных и флюктуационных характеристик, раскрывающие возможности расширения угловой рабочей области пеленгации в зависимости от отношения сигнал-шум и эллиптичности поперечного сечения антенного луча.

ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ

52-55 73
Аннотация

Авторами выявлено, что полезные свойства кодов с низким средним уровнем боковых лепестков автокорреляционной функции (АКФ) проявляются при совместной обработке пачки импульсов в виде низкого относительного уровня боковых лепестков (УБЛ) суммарной АКФ. Применение кодов с низким средним уровнем боковых лепестков потенциально позволяет обеспечить предельно низкий УБЛ суммарной АКФ при некогерентном накоплении, а также низкий УБЛ при когерентном накоплении. В работе приведены критерии поиска кодов с низким средним уровнем боковых лепестков длительностью от 10 до 26 элементов методом полного перебора, способ формирования из них пачек зондирующих импульсов и достигнутые УБЛ суммарной АКФ. Выполнено сравнение с показателями М-последовательности при некогерентном и когерентном способах накопления.

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМ

56-62 94
Аннотация

В настоящее время существует необходимость разработки методики расчета электрических двигателей, которая позволит обеспечить оптимизацию их геометрии по одному или целому набору критериев. С ростом производительности компьютерных систем появляется возможность эффективного использования численных методов расчета электрических машин. В статье описана методика однокритериальной эволюционной оптимизации синхронных электрических машин с постоянными магнитами с учетом заданных ограничений на габаритные размеры и характеристики конструкционных материалов. Предложенный подход основан на применении генетического алгоритма для проведения эволюционной оптимизации геометрических параметров электрического двигателя заданной конфигурации. Критерии оптимизации могут быть различными, но в системах управления, как правило, повышенные требования предъявляются к электромагнитному моменту. В процессе своей работы генетический алгоритм осуществляет оптимизацию геометрических параметров электродвигателя по критерию развиваемого им момента, вычисление которого производится с помощью метода конечных элементов.

МАТЕРИАЛЫ

63-69 74
Аннотация

Общая мировая тенденция уменьшения доли физического эксперимента при проектировании оборудования привела к увеличению значимости расчета и к ужесточению требований к его проведению. В работе выполнено исследование коррозионной стойкости стали 12Х18Н10Т и титана ВТ1–0 для паяльных ванн. На основании проведенных экспериментов коррозионной активности сделан вывод о том, что подготовка металлической поверхности паяльных ванн является определяющим фактором. Коррозия образцов происходила неравномерно по всей поверхности, причем основная коррозионная активность проявлялась в течение первых 50 часов. Дальнейшее травление образцов приводит к медленному снижению скорости коррозии с выходом на плато. Установлено, что сталь 12Х18Н10Т и пассивированный титан ВТ1–0 являются конструкционными материалами, приемлемыми для использования в массовом производстве.

РАДИОЭЛЕКТРОНИКА В МЕДИЦИНЕ

70-76 75
Аннотация

Мониторинг непрерывного артериального давления важен для профилактики и ранней диагностики сердечно-сосудистых заболеваний, число которых растет во всем мире. Измерение артериального давления (АД) на основе сигнала плетизмографии является одним из многих простых методов неинвазивного контроля кровяного давления. В статье представлен сравнительный анализ сигналов АД и плетизмограмм (ПГ), синхронизированных во времени, а также их спектральных особенностей. Выявлено определенное временное структурное сходство сигналов АД и ПГ (соответствие временных интервалов, амплитуд) при одновременном сдвиге во времени сигнала ПГ. Показано, насколько адекватно можно судить об АД, имея только снятые данные ПГ. В качестве временных интервалов выбиралась минутная последовательность сердечных циклов. Отмечается, что при соответствующей калибровке сигналов ПГ возможна оценка среднего значения АД за несколько сердечных циклов. Полученные результаты в дальнейшем могут быть использованы в диагностике различных патологий.

ПРИКЛАДНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

77-84 57
Аннотация

Рассмотрены вопросы социализации людей с ограниченными физическими возможностями, проблемы создания умного дома и его возможности. Сделан вывод о необходимости разработки специализированной системы климат-охранного модуля и модуля мониторинга за местоположением инвалида в помещении. Рассмотрены особенности решения данной задачи. Предложен комплект оборудования видеонаблюдения, который может иметь в своем составе камеры, сервер-компьютер, хранилище данных, роутер для беспроводных устройств, а также специализированное программное обеспечение, включающее ядро системы видеонаблюдения, операционную систему, модули видеоанализа и интеграции со сторонними программными комплексами и пр. При использовании только одного роутера предложено решение проблемы отслеживания корректного местоположения приемника в случаях, когда, например, пользователь ходит по кругу. Предложен вариант реализации системы.

85-89 66
Аннотация

Проведен анализ состояния разработки программных комплексов управления группировками беспилотных летательных аппаратов на отечественных предприятиях. Определена доминирующая технологическая парадигма разработки программных комплексов управления группировками беспилотных летательных аппаратов. Сопоставлены аппаратные платформы, на базе которых функционируют программные комплексы изделий, производимых АО «НПП «Радар ммс», АО «Концерн радиостроения «Вега», АО «Кронштадт Технологии», АО «АЭРОКОН», ООО НПО «Автономные аэрокосмические системы-ГеоСервис», приведено краткое описание возможностей комплексов, рассматривается применение технологической системы SCRUM разработки прикладного программного обеспечения для программных комплексов управления группировками беспилотных летательных аппаратов. Установлено, что уровень используемых микроэлектронных и радиотехнических комплектующих определяет возможности, которые реализуются в прикладной функциональности программных комплексов управления группировками беспилотных летательных аппаратов.

УПРАВЛЕНИЕ, ОРГАНИЗАЦИЯ И ЭКОНОМИКА

90-95 68
Аннотация

Постоянное повышение требований к качеству изготавливаемой продукции, а также к эффективности управления производственным процессом, усиление конкуренции со стороны контрактных производств заставляют промышленные предприятия изыскивать пути повышения результативности своей деятельности. Проблематика усовершенствования системы производства приобретает особое значение в условиях необходимости эффективного решения стратегических задач создания высокопроизводительного сектора, развивающегося на основе современных технологий, и обеспечения промышленности высококвалифицированными кадрами с необходимым набором компетенций. О стратегической важности развития производственного сектора свидетельствует программа «Развитие промышленности и повышение ее конкурентоспособности», утвержденная постановлением Правительства Российской Федерации от 15 апреля 2014 г. № 328, согласно которой машиностроительный комплекс получит дополнительное финансирование для формирования высокотехнологичных, конкурентоспособных производств.

96-102 77
Аннотация

Рассматриваются вопросы создания умных городов с точки зрения устойчивого развития сообществ, реализуемого в рамках постоянно действующей «Программы Организации Объединенных Наций по населенным пунктам». Проанализирован мировой опыт создания нормативной базы техническими комитетами ИСО/МЭК, в том числе ISO/TC268 «Устойчивое развитие сообществ» и ISO/IEC JTC1 «Информационные технологии». Отмечена роль интернета вещей (СТК 1/РГ 10) как составной части обозначенной проблемы, важной для понимания развития умных сообществ, когда интернет стал основным средством общения не только людей, но и предметов. Особое внимание уделено проблеме стандартизации требований к предметам устойчивого развития в Российской Федерации. Разработаны предложения по комплексному проведению работ при установлении единых норм, правил, требований к такому многофункциональному объекту стандартизации, как предмет устойчивого развития, или умный город.



ISSN 2218-5453 (Print)
ISSN 2686-7680 (Online)