Статья

Название статьи АНАЛИЗ ТРАНСФОРМИРУЮЩИХ СВОЙСТВ СВЧ СТРУКТУРЫ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА КОГЕРЕНТНОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ
Автор П.Ю. Волощенко, Ю.П. Волощенко
Рубрика РАЗДЕЛ I. НАНОЭЛЕКТРОНИКА
Месяц, год 09, 2015
Индекс УДК 621.372.064
DOI
Аннотация Известно, что гибридные и монолитные интегральные схемы (ИС) гига- и терагерцевого диапазонов следует разрабатывать на основе макромодели единичного объема композиционного материала. Электрическая структура циркуляции тока проводимости и смещения внутри и снаружи него формируется открытой совокупностью проводников, диэлектрических и полуизолирующих областей вакуумных и полупроводниковых микроволновых электронных приборов (ЭП), когерентно функционирующих в общем электромагнитном (ЭМ) поле. Для синтеза графоаналитических операторов ее математической модели используется теория одномерной нелинейной электрической цепи и электронной волновой цепи (ЭВЦ). Решение задачи минимизации энергопотребления и нагрева такого искусственного материала реализуется путем оптимизации положительных и отрицательных связей ЭП СВЧ на основе технологии когерентной микро-, нано- и радиоэлектроники и возможностей реального производства аналоговой и цифровой аппаратуры в России. Изучение амплитудной динамики инерционных электронных процессов для случая прохождения и наложения сигналов в структуре проводится методами эквивалентных схем, комплексных амплитуд и гармонической линеаризации. Приоритетной задачей исследования материала СВЧ является обязательное установление корректности графоаналитических операторов макромодели с учетом амплитуды сигналов и электрического равновесия, описываемого законами Кирхгофа, теоремой Телледжена и условиями Пирса–Котельникова. Найдены импедансные условия на «виртуальных» границах ЭВЦ, при которых рост тока сопровождается уменьшением напряжения или они варьируются синхронно в ветвях микроэлектронной структуры. Показано, что отраженные ЭМ-волны могут иметь интенсивность, превышающую исходное воздействие, что обуславливает возможность самовозбуждения сверхскоростных ИС различного назначения.

Скачать в PDF

Ключевые слова Длинная линия; волновой нелинейный элемент; резистивно-негатронный двухполюсник; теория электронной цепи с распределенными параметрами
Библиографический список 1. Voloshchenko P.Yu., Voloshchenko Yu.P., Vavilov V.G., Chernobrovy V.S. Symbolic analysis of electric structure of material for analog and digital coherent electronics products // Abstracts and Schedule of the 2015 International Conference on “Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications” (PHENMA 2015). Azov, Russia, May 19–22, 2015 Southern Federal University Press: Rostov-on-Don, 2015. – P. 259-260.
2. Voloshchenko P.Yu., Voloshchenko Yu.P., Vavilov V.G., Zaycev A.I. Mathematical modeling of electromagnetic wave processes in materials of high-speed integrated circuits // Abstracts and Schedule of the 2015 International Conference on “Physics and Mechanics of New Materials and Their Applications” (PHENMA 2015). Azov, Russia, May 19–22, 2015 Southern Federal University Press: Rostov-on-Don, 2015. – P. 260-261.
3. Волощенко П.Ю., Волощенко Ю.П. Методология математического моделирования нелинейных волновых и колебательных электрических процессов в изделиях когерентной радио-, микро- и наноэлектроники. – Таганрог: Изд-во ЮФУ, 2013. ‒ 110 с.
4. Волощенко П.Ю., Волощенко Ю.П. Основы системного моделирования электрической структуры интеграции сверхбыстродействующих электронных приборов. ‒ Ростов-на-Дону: Изд-во ЮФУ, 2014. ‒ 94 с.
5. Волощенко П.Ю. Анализ трансформации амплитуды волн нелинейным элементом, размещенным в длинной линии // Известия вузов. Электромеханика. ‒ 2010. – № 4. – С. 3-5.
6. Волощенко П.Ю. Обращенный анализ электромагнитных процессов в длинной линии с активным нелинейным элементом // Известия вузов. Электромеханика. ‒ 2010. – № 6. – С. 21-24.
7. Волощенко Ю.П. Алгоритмы анализа волновых процессов в длинной линии с активными нелинейными двухполюсниками: автореф. дисс. ... канд. техн. наук. 05.09.05. ‒ Новочеркасск, 2009. ‒ 20 c. http://elibrary.ru/item.asp?id=19204803.
8. Волощенко П.Ю., Волощенко Ю.П. Моделирование электрического поля фрагмента сверхскоростной интегральной схемы // Нелинейный мир. – 2007. ‒ № 10‒11. – С. 689-696.
9. Pivnev V.V., Basan S.N., Voloshchenko Y.P. The Application of Approximation Characteristics Non-Linear Resistor Implement the Required Current-Voltage Characteristics // Proceedings of International Conference on Advances in Energy, Environment and Chemical Engineering (AEECE 2015), The proceedings series Advances in Engineering Research (AER) (ISSN 2352-5401) Amsterdam-Beijing-Paris: Atlantis Press, 2015. http://dx.doi.org/10.2991/aeece-15.2015.2.
10. Бахвалов Ю.А., Горбатенко Н.И., Гречихин В.В. Обратные задачи электротехники // Известия вузов. Электромеханика. ‒ 2014. ‒ 211 с.
11. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. – M.–Л.: Энергия, 1966. – Т. 1. – 522 c., Т. 2. – 408 с.
12. Зернов Н.В., Карпов В.Г. Теория радиотехнических цепей. – Л.: Энергия, 1972. – 816 с.
13. Попов В.П. Основы теории цепей. – М.: Высшая школа, 1985. – 496 с.
14. Ортюзи Ж. Теория электронных цепей. Т. 1. Анализ. – М.: Мир, 1970. – 408 с.
15. Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ / под ред. Н.Д. Девяткова. – М.: Высшая школа, 1970. – 440 с.
16. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи с распределенными параметрами. – M.: Высшая школа, 1980. –152 c.
17. Басан С.Н. Основные теоремы теории линейных схем замещения электрических и электронных цепей. – Таганрог: ТРТУ, 1994. – 109 с.
18. Davis W. Alan. Microwave semiconductor circuit design. ‒ New York: Van Nostrand Reinhold Company Inc. 1984. ‒ 415 p.
19. Андреев В.С. Теория нелинейных электрических цепей. – М.: Радио и связь, 1983. – 280 с.
20. Vendelin G.D., Pavio A.M., Rohde U.L. Microwave Circuit Design Using Linear and Nonlinear Techniques. ‒ Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc, 2005. ‒ 1058 p.
21. Maas S.A. Nonlinear Microwave and RF Circuits. ‒ Norwood, МА: Artech House, 2003. ‒ 582 р.
22. Srivastava G.P., Gupta V.L. Microwave devices and circuit design. ‒ Delhi: PHI Learning Pvt. Ltd., 2006. ‒ 480 p.
23. Snowden C.M., Miles R.E. Compound Semiconductor Device Modelling. ‒ Berlin: Springer Science & Business Media, 1993. ‒ 286p.
24. Kurokawa K. An Introduction to the Theory of Microwave Circuits. ‒ London: Academic Press, 1969. ‒ 446 p.

Comments are closed.