четверг, 22 марта 2018 г.

"Руководство по измерению параметров СВЧ-элементов c применением новейших методов векторного анализа цепей" - презентация книги.

Набрел на интересную новость: "15 мая 2018 года в первый день работы Всероссийского съезда метрологов и приборостроителей (MetrolExpo 2018) на ВДНХ в павильоне №75 будет представлена книга Джоэля Дансмора на русском языке: «Измерения параметров СВЧ-устройств с использованием передовых методик векторного анализа цепей»" (источник).

По описанию (см. ниже) интересная книга:
"Эта книга представляет собой совокупность базовых и передовых понятий, теории и практики. К сожалению границы этих понятий, размыты и зависят в значительной степени от уровня образования и опыта читателя. Прежде всего, эта книга о методах выполнения измерений, но в то же время в ней содержится масса информации о характеристиках устройств. Эта информация будет полезна и для проектировщика и для инженера-испытателя, поскольку одной из целей тестирования является уточнение характеристик устройств, которые не соответствуют упрощенным моделям, обычно используемых для этих устройств. На практике – это непредвиденная реакция на тестовое воздействие, на определение причин, возникновения которой тратится наибольшее количество времени на этапе производства и разработки устройства, особенно это касается активных устройств, таких как усилители и смесители.
Основным инструментом для измерений характеристик СВЧ устройств является векторный анализатор цепей (ВАЦ), измерительные возможности которого существенно возросли с внедрением новейших достижений, что позволило решать намного более широкие задачи, чем просто измерение таких параметров как усиление и согласование. Как проектировщик ВАЦ с более чем тридцатилетним стажем, я принимал участие в обсуждениях по широчайшему перечню измерительных задач в СВЧ диапазоне, от компонентов сотового телефона до спутниковых мультиплексоров. Идея создания и задача этой книги в том, чтобы предоставить читателю совокупность этого опыта для повышения качества и эффективности работы инженеров, специализирующихся в области разработки и на производстве. Основное внимание уделяется современным методикам выполнения измерений; передовые методы изменились в результате расширения возможностей приборов, и зачастую различия между традиционными методиками и новыми достаточно велики, поэтому им необходимо уделить особое внимание.

Глава 1 задумана как введение в теорию электромагнитных волн и устройств СВЧ диапазона. В первой части главы вводятся основные понятия для описания характеристик устройств работающих в ВЧ и СВЧ диапазонах. Также здесь приводятся некоторые важные математические выкладки, которые необходимы для понимания результатов последующих глав. Вторая часть Главы 1 содержит описание некоторых стандартизированных СВЧ соединителей, линий передач и устройств, а так же обсуждается основное измерительное оборудование, используемое в диапазоне СВЧ. Эта глава особенно полезна для инженеров, не имеющих опыта измерений в ВЧ и СВЧ диапазоне.

Глава 2 посвящена детальному рассмотрению устройства типовых ВАЦ и их возможностей (ограничений). Такой уровень детализации обычно не требуется для обычных пользователей, инженеры-испытатели, выполняющие измерения с очень высокой точностью, сочтут полезным рассмотреть, какое влияние на результаты измерений оказывает конфигурация ВАЦ. Современный ВАЦ может решать широкий спектр измерительных задач, включая измерения нелинейных искажений, мощности и коэффициента шума, тем не менее, в основе по-прежнему лежит измерение S-параметров. Вторая часть Главы 2 иллюстрирует ряд полезных характеристик, полученных из S-параметров.
Возможно, наиболее сложным для понимания аспектом измерений с использованием ВАЦ является процесс калибровки и коррекции систематических ошибок. 

Глава 3 представляет собой обзор моделей ошибок ВАЦ, методик калибровки, а так же анализ погрешностей измерений и оценку остаточных результатов калибровки. В этой главе также вводится понятие калибровки источника и приемника сигнала по уровню мощности, о которых, за исключением этой книги, в настоящее время доступно очень мало систематизированной информации. В этой главе рассматривается ряд практических моментов, которые влияют на качество измерений после калибровки ВАЦ.

Глава 4 вероятно наиболее математически строгая и затрагивает очень полезную тему анализа параметров цепей во временной области, реализованных в ВАЦ. В частности освещена тема стробирования, его эффектов и методов компенсации. Эти первые четыре главы составляют вводный курс в измерения СВЧ компонентов.
Оставшиеся главы сосредоточат внимание читателя на описании частных случаев измерений параметров СВЧ элементов. 

Глава 5 посвящена пассивным СВЧ устройствам, таким как кабели и соединители, линии передачи, фильтры, вентили и направленные ответвители. Для каждого типа из этих устройств приведены лучшие методики тестирования и способы решения типовых проблем возникающих при этом.

В Главе 6 собраны сведения об измерительных задачах, связанных с усилителями, и все необходимое для их полного описания. Рассмотрены практические вопросы измерения больших значений коэффициента усиления и больших значений выходной мощности, включая импульсные ВЧ измерения. Вводится понятие измерения нелинейных параметров устройства на примере тестирования уровня гармоник и уровня двухтональной интермодуляции, а так же рассмотрены многие методики измерений нелинейных искажений и шумовых параметров, позволяющие для этого использовать равноправно как анализатор спектра, так и измерительный приемник современного ВАЦ.

Глава 7 продолжает рассмотрение измерений параметров активных устройств на примере смесителей. Поскольку у немногих инженеров есть опыт работы со смесителями, и он чаще всего ограничен поверхностным рассмотрением их особенностей на инженерных курсах, глава начинается с детального обсуждения моделей и особенностей конвертеров частоты и смесителей. Методики измерений параметров смесителей могут быть довольно сложными, особенно это касается фазового сдвига или параметров запаздывания сигнала. Приведены несколько ключевых методик выполнения измерений, а так же новый метод калибровки, с применением опорной фазы, подробно описанный впервые. Кроме амплитудно-частотной и фазо-частотной характеристик, рассмотрены методы измерения характеристик смесителя в зависимости от уровней мощностей ВЧ сигнала и сигнала гетеродина, а так же измерение нелинейных искажений и шумовых параметров. Эта глава рекомендуется к прочтению всем инженерам, имеющим дело со смесителями или преобразователями частоты.

Глава 8 дает понятие о дифференциальных и балансных устройствах и предоставляет детальное описание методик анализа и измерений параметров дифференциальных устройств, включая нелинейные характеристики, коэффициент шума и искажения.

Глава 9 содержит в себе описание ряда очень полезных для инженера методик и концепций, в особенности касательно вспомогательных измерительных оснасток, включая полное описание создания калибровочных комплектов для них."

Пока книга только готовиться к изданию и информации о цене нет.

Не знаю как вы, а я буду с большим интересом ждать выхода этой книги. Надеюсь, удастся приобрести :)

Кстати, если вам интересна эта тема, то обратите внимание на книгу "Основы векторного анализа цепей" (автор - Михаэль Хибель), которая вышла в 2009 году на русском языке и так же освещает ряд вопросов, связанных с ВАЦ. Издавалась эта книга российским представительством Rohde & Schwarz и все основы рассматриваются на примере измерительной аппаратуры этой фирмы. Сейчас эта книга готовится к переизданию, но в сети доступна электронная версия издания 2009 года. Качество оставляет желать лучшего, но для ознакомления вполне сойдет.

И раз уж сегодня мы говорим о книгах, освещающих столь интересную тему, не могу не упомянуть о книге, выпущенной НПФ "МИКРАН" - "Теоретический аппарат измерений на СВЧ", о которой я уже рассказывал в своем блоге.

На сегодня по этой теме пока все :)

Надеюсь, было интересно.


среда, 21 марта 2018 г.

Пара новых статей по проектированию в среде AWR DE на сайте "Современной электроники"

Всем доброго времени суток.
Очередное пополнение на сайте СЭ и снова у меня возникает вопрос - почему СЭ перестал выкладывать статьи с возможностью загрузки? Прям такие гениальные статьи, что нельзя дать ссылку на PDF? В общем, не нравится мне такой подход. Возможность прочесть статью должен иметь любой желающий. А если человек зарегистрировался, то должна быть возможность скачать статью.
В общем, даю ссылки на статьи для тех, кто зарегистрирован на сайте СЭ, а в скобочках привожу ссылки на PDF со сканами этих статей, которые я нашел в свободном доступе в сети Интернет (качество похуже, чем у статей на сайте).

1. "Проектирование МШУ S-диапазона с большим коэффициентом усиления в среде NI AWR DE" (https://yadi.sk/i/qW_5bZ7c3Tbmok).
Аннотация: "Практически в любой современной БКА (бортовой космической аппаратуре) присутствует приёмная часть с низким коэффициентом шума. Нередки случаи, когда необходим приёмник с большим коэффициентом усиления. Создание приёмных устройств с большим коэффициентом усиления и одновременно низким коэффициентом шума является комплексной задачей, связанной с рядом технических особенностей. В качестве основной проблемы можно выделить возможность самовозбуждения как отдельных нелинейных элементов устройства, так и всего изделия. Данная статья посвящена обзору возможностей анализа устойчивости нелинейных устройств, доступных в программном продукте Microwave Office среды NI AWR Design Environment."

На мой взгляд, неплохая обзорная статья по проектированию многокаскадного МШУ в AWR DE.

2. "Разработка GaAs mHEMT МИС МШУ Ku-диапазона частот на основе технологического процесса компании OMMIC" (https://yadi.sk/i/84TTN2qC3TbnHo).
Аннотация: "В статье представлены результаты разработки двух монолитных интегральных схем Ku-диапазона: малошумящего усилителя с интегрированным полосно-пропускающим фильтром, предназначенного для применения в приёмном тракте системы спутниковой связи, а также малошумящего усилителя широкого применения."

Глубокого смысла во второй статье я не увидел (поправьте меня, если я не прав). Так, чисто для галочки. Но может, кому-то будет интересно.



понедельник, 12 марта 2018 г.

Горячая линия по САПР Keysight Technologies

Я очень редко пишу о САПР KeySight Technology, но сегодня решил немного исправиться :)
Топик с названием "Горячая линия по САПР Keysight Technologies" существует на форуме ELECTRONIX с октября 2017 года. 
Если вы не знали об этом, то милости просим. Надеюсь, будет интересно.

четверг, 1 марта 2018 г.

Моделирование мощных СВЧ приборов с помощью программы CST Particle Studio

Первый день весны принес не только информацию о нововведениях в CST Microwave Studio, но и материал по моделированию в CST Particle Studio от Курушина А.А. :



Честно скажу, никогда не работал в CST Particle Studio.
Надеюсь, вам тоже это будет интересно.

Обзор новых функций пакета CST STUDIO SUITE 2018

В первый весенний день компания ЕВРОИНТЕХ порадовала видео, посвященным обзору новых функций пакета CST Studio Suite 2018.

Как всегда, закадровый текст читает Сергей Топорков :)

Надеюсь, будет интересно.

P.S. В рассылке от Юрия Владимировича Потапова была некоторая информация об изменениях на сайте ЕВРОИНТЕХ и новой брошюре по CST. Кому интересно, сможете все сами увидеть на сайте ЕВРОИНТЕХ или найти ссылки в канале СВЧушки.

четверг, 15 февраля 2018 г.

Беспилотные автомобили и большие гигагерцы

Начну я с того, что на сайте "Современной электроники" появилась статья Проектирование автомобильных радаров и антенных систем в NI AWR Design Environment (ссылка для тех, кто зарегистрирован на сайте журнала). К сожалению, в свободном доступе я пока эту статью не нашел, хотя и рассчитывал на то, что она уже есть в разделе "Технические публикации" на сайте AWR. Аннотация к статье говорит нам, что "Последние достижения в области разработки систем помощи водителю (ADAS, Advanced Driver Assistance Systems) позволяют значительно улучшить функциональность и доступность автомобилей, способных предупреждать водителя об опасностях и оказывать ему содействие в сложных дорожных ситуациях. В основе таких систем, как правило, лежат технологии радиолокации в диапазоне 76–81 ГГц. Данная статья посвящена рассмотрению задач и проблем, решаемых при разработке радиолокационных систем и антенных устройств миллиметрового (КВЧ) диапазона для умных транспортных средств следующего поколения."
Молодцы, конечно, ребята из AWR. Но они несколько припозднились со своей статьей, т.к. ряд интересных материалов на эту тему есть у CST, например, Automotive Simulation, Multiscale Simulation for Automotive Radar, Automotive Radar @ 77GHz; Coupled 3D-EM / Asymptotic Simulations. Так же у CST есть вебинар на эту тему Automotive Radar Simulation
Конечно, производители САПР СВЧ не единственные, кто активно занимается темой автомобильных радаров. Всем известный MathWorks, создатель MATLAB, тоже в тренде :) , например, Automotive Adaptive Cruise Control Using FMCW Technology, Radar System Modeling and Simulation for Automotive Advanced Driver Assistance Systems, Automotive Adaptive Cruise Control Using FMCW and MFSK Technology.
Как вы видите, материалы, на которые ведут ссылки, относительно свежие. Но это не значит, что эта тема новая. Например, в журнале "Компоненты и технологии" статья Датчики. Актуальные технологии и применения датчиков автомобильных систем активной безопасности. Часть 6. Радары вышла в 2007 году. Говорить про импортные журналы я даже не буду, т.к. у меня складывается такое ощущение, что в забугорье этой темой занимаются готов с 70-х.
Так почему же эта тема, которой уже ни один десяток десяток лет, стала сейчас так актуальна? Думаю, вы и сами можете ответить на этот вопрос - сейчас человечество вплотную подошло к созданию беспилотного автомобиля. И речь идет не только о том, что там, "у них", но и о том, что тут, у нас - а у нас в квартире ГАЗ (шутка, конечно :) ). У нас этой темой занимается не только Яндекс, но и другие, широко известные в узких кругах, организации.
Вот сколько ассоциаций вызвала у меня статья, опубликованная AWR :)

Надеюсь, вам тоже было интересно.