LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Електроніка. Обчислювальна техніка → Фізичні основи побудови швидкодіючих інформаційно-керуючих систем на базі електрично активних напівпровідників

феноменологічну модель формування об'ємного заряду з керуючою дією надвисокочастотного сигналу в однорідних напівпровідникових структурах, що проявляють ефект негативного диференціального опору в сильних електричних полях. Визначені повна провідність вказаних напівпровідникових структур, діапазон зміни реактивної складової, що дозволяє використовувати вказані напівпровідникові структури в якості енергоміцної електрокерованої ємності.

  • Вперше доведено можливість оптимізації параметру n0L напівпровідникових структур з міждолинним електронним перенесенням по критерію максимальної потужності в режимах з виділенням вищих гармонік.

  • Виявлені функціональні можливості напівпровідникових структур з міждолинним електронним перенесенням, що проявляють негативну диференціальну провідність в НВЧ-діапазоні, використання сукупності яких вперше встановлено в основу радіохвильового методу побудови ІКС.

  • Вперше розроблена концепція побудови радіохвильової ІКС для високошвидкісного наземного транспорту з магнітним підвісом на основі магістральної маркерно-зв'язної хвилеводної лінії передачі з групами вхідних отворів, збуджуваних випромінюванням високостабільного напівпровідникового НВЧ-генератора, розміщуваного на рухомому екіпажі.

    7. Розроблено принципи побудови стабільних джерел когерентних сигналів з магнітокерованим контуром перестройки частоти, на базі яких реалізовані і запатентовані стабільний НВЧ-генератор з високою фіксуючою здатністю і вузли, що забезпечують частотну і експлуатаційну стабільність.

    8. Теоретично обґрунтовані і експериментально апробовані способи розробки вузлів завадостійкого енергоміцного каналу передачі даних про параметри рухомого об'єкту на центральний пункт керування і прийому у відповідь керуючих сигналів. Вказаний інформаційний канал включає розміщувані уподовж траєкторії руху високошвидкісного об'єкту трактові підсилювачі, активні змішувачі зсуву, пристрої корекції фазової довжини відрізків направленої лінії передачі, а також енергоміцні приймачі НВЧ-діапазону.

    9. Вперше обґрунтована можливість побудови ІКС на основі інтеграції фазометричного радіонавігаційного НВЧ-датчика високошвидкісної наземної транспортної системи і розподіленої фотоелектричної системи енергозабезпечення лінійного двигуна магнітолевітуючого транспортного засобу і вузлів її приймально-передаючого тракту.

    10. Вперше, з метою моніторингу і відповідної корекції функціонального стану персоналу високошвидкісних ІКС, розроблено принципи активної біодіагностики операторів великих людино-машинних систем з використанням НВЧ-випромінювання нетеплової інтенсивності. Це дозволило на основі вказаних принципів розробити і впровадити оригінальні терапевто-діагностичні пристрої з біо-технічним зворотним зв'язком, що працюють в автоматичному режимі.

    Окремі результати роботи знайшли відбиток у лекційному курсі "Основи напівпровідникової НВЧ електроніки", що читався в Дніпропетровському державному університеті.

    Практичне значення одержаних результатів.

  • Одержані результати є науковим фундаментом для практичних рекомендацій, що стосуються побудови ІКС з урахуванням таких важливих вимог, як швидкодія, енергоміцність, завадостійкість.

  • На основі проведених досліджень і виявлених ефектів взаємодії НВЧ-полів і плазми гарячих електронів в напівпровідниках з негативним диференційним опором визначено нові можливості керування характеристиками пристроїв сантиметрового і мм-діапазонів, а також побудови здатних до реконфігурації інтегрованих ІКС на їх основі.

  • Створено випробувальні стенди для діагностики і тестування пристроїв і функційних вузлів ІКС для систем керування високошвидкісними технологічними процесами, які є продуктивними інструментальними засобами контролю, діагностики і наладки компонентів інформаційно-вимірювальних систем.

  • Розроблено і реалізовано у вигляді експериментальних зразків швидкодіючі безконтактні НВЧ-датчики просторового положення екіпажа на магнітному підвісі і автогенераторні датчики магнітного поля, створюваного тягово-левітаційною системою.

  • Цінне для практики значення одержаних результатів полягає у застосуванні (див., наприклад, Додаток Б, Акти впровадження) запропонованих в дисертації нових підходів до розробки нового класу інформаційно-керуючих систем медико-технічного профілю, де необхідне оперативне керування ходом діагностико-терапевтичних процесів з підвищеними вимогами до швидкості обробки інформації і швидкості формування керуючих дій.

  • Результати досліджень застосовні в навчальному процесі (див., наприклад, Додаток Б, Акт впровадження Дніпропетровського національного університету) для підготовки фахівців – розробників систем керування високошвидкісними технологічними процесами для різних галузей промисловості.

    Особистий внесок здобувача. Основні результати, наведені в дисертації, належать автору. У роботах, що опубліковані в співавторстві, особистий внесок С.В. Плаксіна полягає в наступному:

    • в роботах [1, 10, 13, 33, 46] автором обґрунтовано вибір класу радіофізичних явищ, на базі яких можуть бути створені швидкодіючі ІКС;

    • в роботах [12, 16, 19, 27] автор виконав постановку задачі, отримав основні розрахункові співвідношення і провів інтерпретацію одержаних результатів;

    • в роботах [4, 15, 20, 21, 29] автор виконав постановку задачі, розробив методику проведення експериментів, а також взяв участь в проведенні вимірювань, обробці і інтерпретації їх результатів;

    • в роботах [2, 8, 17, 22, 23, 28, 51] автором проаналізовані фізичні процеси, що визначають інформативність і результативність інформаційно-керуючих систем медико-технічного профілю, які використовують НВЧ-апаратуру на базі напівпровідникових елементів з гарячими електронами.

    • в роботах [11, 14, 25, 30, 39, 49, 50, 54] автором описано розроблений їм підхід до формування концепції радіохвильової ІКС.

    Апробація результатів дисертації. Основні положення і висновки дисертації доповідалися й обговорювалися на 28 міжнародних, всесоюзних і республіканських конференціях, симпозіумах і семінарах. В тому числі на VI Всесоюзній нараді по дослідженню арсеніду галію (Томськ, 1987); Всесоюзній науково-технічній конференції “Інтегральна електроніка НВЧ” (Красноярськ: Красноярський політехнічний інститут, 1988); VІІ Всесоюзному симпозіумі “Плазма і нестійкості в напівпровідниках” (Паланга, 1989. - Інститут фізики напівпровідників АН ЛитРСР, Вільнюс); ХІІ Всесоюзній науково-технічній конференції по твердотільній


  •