Теория, методы и алгоритмы автоматизированного синтеза СВЧ транзисторных усилителей на основе декомпозиционного подхода Бабак, Леонид Иванович

Введение к работе

Актуальность и состояние проблемы. В настоящий период наблюдается исключительно быстрое развитие радиоэлектронных средств в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ). СВЧ радиоэлектронные системы (РЭС) используются в таких областях, как связь, радиовещание, телевидение, радиолокация, радиоастрономия, телеметрия, телеуправление, измерительная техника и др.

СВЧ транзисторные усилители являются одним из важнейших и самых распространенных полупроводниковых устройств (ППУ) современных РЭС. Качественные характеристики РЭС (объем и скорость передачи информации, разрешающая и пропускная способности, точность и дальность действия, помехоустойчивость, массо- габаритные характеристики, надежность, экономичность, стоимость и др.) во многом определяются параметрами усилительных устройств, входящих в их состав.

Сейчас в мире разрабатывается большое количество СВЧ усилителей различных типов в разных частотных поддиапазонах: узкополосных и широкополосных, ма- лошумящих, мощных, импульсных и т.д. Проектирование усилителей осуществляется с помощью мощных универсальных САПР СВЧ устройств.

Несмотря на сказанное, проблема разработки СВЧ транзисторных усилителей остается весьма актуальной. Это связано с ужесточением и большим разнообразием требований, предъявляемых к характеристикам современных РЭС и соответственно, к параметрам входящих в их состав усилительных устройств; с освоением новых сфер применения радиоэлектронной аппаратуры; расширением частотного диапазона применения СВЧ транзисторных усилителей; появлением новых типов усилительных элементов и т.д. В последнее время резкое увеличение количества разрабатываемых радиоэлектронных изделий СВЧ диапазона (и, соответственно, СВЧ транзисторных усилителей) обусловлено широким развитием таких сфер применения радиоэлектроники, как космическая, спутниковая, персональная и сотовая связь, телекоммуникации, гигабитовые системы передачи данных и т.д. Разработчики современных РЭС постоянно сталкиваются с необходимостью создания новых разновидностей СВЧ усилителей, удовлетворяющих поставленным техническим требованиям.

Как следствие, в настоящее время наблюдается большой рост потребности в проектировании СВЧ усилителей с разнообразными характеристиками, на важность этой задачи указывает значительное количество публикаций в отечественной и зарубежной периодической литературе. Сложности в организации и осуществлении проектирования СВЧ усилителей, как и других типов радиоэлектронных устройств (РЭУ), в современных условиях вызваны главным образом проблемами ужесточения требований, большого объема разработок и дефицита квалифицированных кадров.

Основной путь преодоления указанных трудностей связывается с созданием специализированных интеллектуальных САПР, а также соответствующих методов автоматизированного проектирования для конкретных классов РЭУ. Неотъемлемой компонентой таких САПР должны стать подсистемы синтеза схемотехнических решений, которые позволят генерировать структурные и принципиальные схемы РЭУ в соответствии с предъявляемыми требованиями.

В этой связи развитие теории, методов и алгоритмов автоматизированного проектирования СВЧ транзисторных усилителей имеет существенное значение для современной СВЧ техники и построения высококачественных РЭС.

Текущее состояние вопросов теории и практики проектирования СВЧ транзисторных усилителей характеризуется следующим.

1. Во многих публикациях предложены инженерные методики расчета СВЧ усилителей конкретных типов и структур. Однако они используют разнородную теоретическую базу и, как правило, не обеспечивают полного и оптимального проектирования устройств, так как обычно не учитывают полный комплекс показателей качества, часто используют упрощенные модели активных элементов (АЭ) и различные допущения, охватывают только отдельные частные структуры (варианты) устройств. Кроме того, многие методики являются трудоемкими.

2. Что касается структурного синтеза СВЧ транзисторных усилителей, то существующие исследования ограничиваются, как правило, частичным синтезом устройств этого класса, т.е. синтезом пассивных корректирующих (КЦ) и согласующих (СЦ) цепей при известном способе их соединения с АЭ. Большинство из предложенных методов являются численными и основаны на процедурах нелинейной оптимизации, которые имеют общеизвестные недостатки (необходимость хорошего начального приближения, проблемы сходимости, возможность получения локальных оптимумов и т.д.). Известные методы синтеза, как правило, не позволяют контролировать структуры и значения элементов синтезируемых КЦ, что часто затрудняет или делает невозможной практическую реализацию усилителей.

Перспективным подходом к автоматизированному синтезу СВЧ транзисторных усилителей и пассивных КЦ является использование методов эволюционного поиска, в частности, генетических алгоритмов. Однако реализованные на этой основе программные продукты имеют экспериментальный характер и слишком ограниченные возможности.

3. В настоящее время распространяется лишь единственная полноценная коммерческая программа для автоматизированного синтеза СВЧ транзисторных усилителей - MultiMatch фирмы Ampsa (США), она основана на алгоритмах систематического поиска и нелинейной оптимизации. Процедура проектирования усилителей при использовании этой программы сложная, многоэтапная и требует подготовки разработчика; с ее помощью трудно осуществить проектирование при предъявлении требований одновременно к нескольким характеристикам, нет гарантии получения схем усилителей с высокими качественными показателями, удобных в практическом исполнении.

4. В связи с отмеченными ограничениями имеющихся методов и программных средств в современной практике проектирования СВЧ усилителей, как и многих других типов СВЧ устройств, наибольшее распространение получил эвристический подход. При этом выбор первоначальной схемы усилителя обычно осуществляется на основании опыта и интуиции проектировщика с привлечением инженерных методик расчета и средств проектирования (например, диаграммы Вольперта-Смита). Далее осуществляется «доводка» первоначального решения путем многократного моделирования при изменении значений элементов и структуры (схемы) устройства или его частей. Уточнение величин элементов часто выполняется на основе метода параметрического синтеза с использованием алгоритмов нелинейной оптимизации.

Главными недостатками такого подхода являются большая трудоемкость, значительные временные затраты, неоптимальность получаемых решений, зависимость успеха проектирования от опыта и квалификации разработчика. Отсутствие сведений о предельно достижимых характеристиках устройств данного класса затрудняет оценку качества полученного решения.

Можно сделать вывод, что, несмотря на большое разнообразие подходов, существующие в настоящее время методы и программные средства для проектирования СВЧ транзисторных усилителей не отвечают современным потребностям.

Одним из наиболее перспективных путей повышения производительности и эффективности проектирования рассматриваемого класса устройств является решение задачи автоматизированного выбора (генерации) принципиальной схемы СВЧ усилителя по требованиям к его характеристикам. Этот этап представляет собой важнейшую составную часть разработки усилителей, требует значительных затрат времени и труда проектировщика и во многом определяет качественные характеристики устройств. В то же время сейчас он наименее формализован и автоматизирован.

Таким образом, проблема создания методов, алгоритмов и программного обеспечения для автоматизированного структурного синтеза СВЧ транзисторных усилителей в настоящее время имеет особую актуальность. Ее решение позволит улучшить качественные характеристики проектируемых устройств, сократит сроки и затраты на проектирование, снизит требования к квалификации разработчика.

Несмотря на повышенный интерес, проявляющийся к вопросам синтеза активных ВЧ и СВЧ устройств, известные методы не позволяют эффективно решать эту проблему. Одной из главных причин такого положения является то, что сейчас отсутствует универсальный теоретический подход к задаче структурного синтеза активных СВЧ устройств. Поэтому актуальной является разработка общей теории синтеза, охватывающей линейные и нелинейные активные СВЧ устройства (в том числе ППУ различных классов). Конечная цель исследований в этом направлении - создание подхода, который позволил бы получать (синтезировать) активные ВЧ и СВЧ цепи с заданными свойствами, как это можно сделать, например, для пассивных цепей.

Не претендуя на полное разрешение указанной проблемы, автор хотел бы отметить, что в настоящее время есть основа для существенного продвижения на пути к ее решению - это применение математически строгого декомпозиционного подхода к проектированию активных СВЧ устройств. С точки зрения теории систем такие устройства (и, в частности, СВЧ транзисторные усилители) представляют собой сложные технические объекты, которые описываются значительным числом параметров и включают определенные структурные единицы - блоки, в качестве которых выступают АЭ и пассивные КЦ. Поэтому эффективные подходы к проектированию (синтезу) этого класса устройств также должны базироваться на идее декомпозиции, общей для технических систем разной физической природы и позволяющей уменьшить размерность решаемых на каждом шаге задач.

К сожалению, известные математические подходы к общей проблеме декомпозиционного проектирования технических устройств и, в частности, к проблеме декомпозиции требований, формулируемой как решение системы нелинейных неравенств, являются либо очень сложными и неполностью формализованными, либо практически неэффективными. В практике проектирования активных СВЧ устройств используются лишь упрощенные (элементарные) методы декомпозиции, они являются приближен-

sj sj т-ч

ными и не позволяют учесть полный комплекс характеристик устройства. В ряде работ отмечается, что для эффективного решения проблемы декомпозиционного технического проектирования требуется находить полное множество возможных значений выходных характеристик каждого блока. Иначе говоря, для определения структуры и значений параметров блоков необходимо знать требования к выходным характеристикам блока в виде области допустимых значений (ОДЗ). Однако конкретные способы решения указанной задачи в известной литературе отсутствуют.

Основным содержанием диссертации является развитие на строгой математической основе декомпозиционного подхода применительно к автоматизированному структурному синтезу СВЧ транзисторных усилителей различных классов и структур с учетом конкретных особенностей задач проектирования. Термин «математически строгий декомпозиционный подход» в настоящей работе применяется в следующем смысле: 1) решение задачи декомпозиции основано только на математических процедурах, при этом не используются неформализуемые способы на базе опыта и предпочтений разработчика, эвристических правил и т.д.; 2) подход позволяет точно найти полную ОДЗ параметров каждого блока по требованиям к системе.

Объектом исследования является широкий класс СВЧ транзисторных усилителей, которые могут быть представлены в виде соединения АЭ (полупроводниковых приборов) и пассивных КЦ (компенсирующих и согласующих цепей, цепей обратной связи - ОС и т. д.). К этому классу относятся, в частности, линейные, малошумящие и мощные СВЧ усилители распространенных на практике структур - с реактивными и диссипативными четырехполюсными КЦ, двухполюсными цепями коррекции и ОС и т.д. Внимание уделяется также развитию теории синтеза пассивных СЦ и КЦ.

Следует отметить, что многие результаты диссертации имеют общий характер и могут быть применены для решения задачи синтеза других типов линейных и нелинейных СВЧ ППУ с КЦ, имеющих аналогичную структуру, таких как полупроводниковые умножители и преобразователи частоты, управляющие устройства, преобразователи иммитанса, активные фильтры и др.

На основании вышеизложенного можно сформулировать цель настоящей работы и определить основные направления исследования.

Цель работы: Разработка единой теории, методов и алгоритмов, а также общей методологии синтеза СВЧ транзисторных усилителей различных классов и структур на основе декомпозиционного подхода; реализация на этой основе комплекса программ автоматизированного проектирования (синтеза) СВЧ усилителей, а также пассивных корректирующих и согласующих цепей; разработка и исследование СВЧ транзисторных усилителей с повышенным уровнем требований к совокупности характеристик.

Цель работы достигается решением следующих основных задач:

1. Разработка математически строгого метода декомпозиции требований для сложных технических систем.

2. Разработка единого декомпозиционного подхода к синтезу линейных активных СВЧ устройств с КЦ, математическая постановка задач на этапах синтеза.

3. Разработка матричных методов анализа сложных СВЧ устройств, позволяющих повысить эффективность анализа. Разработка алгоритмов идентификации и автоматизированного получения математических моделей активных СВЧ устройств произвольной структуры с КЦ, в том числе в символьной форме. Построение и исследование математических моделей для распространенных структурных схем СВЧ транзисторных усилителей с КЦ.

4. Разработка методов формирования ОДЗ параметров КЦ для активных устройств с произвольным числом КЦ по совокупности требований к характеристикам устройства с учетом взаимного влияния цепей.

5. Разработка методов и алгоритмов синтеза двухполюсных и реактивных четырех- полюсных цепей при задании требований в виде допустимых областей входного иммитанса, в том числе на основе классического подхода и генетических алгоритмов.

6. Исследование предельных аппроксимационных возможностей двухполюсных цепей при воспроизведении иммитансных характеристик. Разработка алгоритмов нахождения предельных ограничений на допуск согласования и уровень передачи мощности реактивных четырехполюсных КЦ (СЦ) при произвольной (заданной в численном виде) нагрузке.

7. Разработка на основе строгого декомпозиционного подхода единой теории, методов и алгоритмов автоматизированного проектирования (синтеза) СВЧ транзисторных усилителей различных классов и структур, включая линейные, ма- лошумящие и мощные усилители, усилители с четырехполюсными КЦ, двухполюсными цепями коррекции и ОС, с учетом полного комплекса требований к характеристикам и условий практической осуществимости. Разработка способов нахождения предельно достижимых значений характеристик СВЧ усилителей различных структур на фиксированных частотах и в полосе частот.

8. Разработка новых интерактивных процедур «визуального» решения задач проектирования СВЧ усилителей, позволяющих более эффективно объединить возможности современных компьютеров и интеллектуальные способности человека.

9. Реализация комплекса программ автоматизированного проектирования (синтеза) СВЧ транзисторных усилителей, а также пассивных КЦ и СЦ на основе декомпозиционного подхода.

10. Проектирование, разработка и экспериментальное исследование СВЧ транзисторных усилителей различных типов с повышенным уровнем требований к комплексу рабочих характеристик.

Методы исследований. В работе используются теория декомпозиционного проектирования сложных технических систем, методы решения систем нелинейных неравенств, методы теории линейных электрических цепей, теории функций комплексного переменного, теории аппроксимации вещественных и комплекснозначных функций, методы моделирования цепей, линейное программирование, генетические алгоритмы.

Достоверность результатов. Теоретические результаты работы подтверждены моделированием на ЭВМ, сравнением результатов моделирования с экспериментальными данными.

Научное значение работы. Выполненная работа имеет как прикладное, так и фундаментальное научное значение. К фундаментальным направлениям исследования относятся: разработка строгого математического подхода к задаче декомпозиционного проектирования (синтеза) сложных технических объектов; разработка общей теории синтеза активных СВЧ устройств с КЦ; развитие теории синтеза пассивных СЦ и КЦ; исследование потенциальных возможностей активных и пассивных цепей; развитие теории, методов и алгоритмов решения систем нелинейных неравенств, аппроксимации комплекснозначных функций применительно к задачам синтеза активных и пассивных цепей.

Прикладное значение работы состоит в том, что развиваемый подход позволяет разработать на единой основе методы автоматизированного синтеза СВЧ транзисторных усилителей различных классов и структур, а также других типов ППУ. Подход служит базой для создания специализированных САПР СВЧ ППУ при использовании методологии проектирования, ориентированной на автоматизированный или автоматический синтез принципиальных схем и топологий устройств.

Предлагаемый декомпозиционный подход к проектированию (синтезу) является достаточно общим и распространяется на другие типы сложных технических систем. Поэтому часть развиваемых методов и алгоритмов могут быть применены при исследовании и проектировании, например, систем автоматизированного управления и регулирования, устройств робототехники, нелинейных динамических систем, а также других технических и физических систем различной природы.

Научная новизна работы, с точки зрения автора, определяется следующим.

1) Впервые разработана единая теория структурного синтеза для линейных ак-

тивных СВЧ устройств с КЦ на основе декомпозиционного подхода,

позволяющая формализовать и автоматизировать решение задачи определения структуры (схемы) и элементов устройства по требованиям к его характеристикам.

10. 1. Разработаны новые методы и алгоритмы автоматизированного проектирования (синтеза) линейных, малошумящих и мощных СВЧ транзисторных усилителей различных структур с учетом комплекса требований к характеристикам. Впервые предложены оригинальные интерактивные «визуальные» процедуры проектирования СВЧ транзисторных усилителей с КЦ. Предложен новый способ графического анализа СВЧ устройств с одним корректирующим двухполюсником с помощью обобщенных круговых диаграмм.

    2. Предложены новые модификации матричных методов анализа линейных шумящих СВЧ цепей произвольной структуры. На этой основе впервые получены в замкнутом виде математические модели для параметров рассеяния и шумовых параметров линейных СВЧ устройств с несколькими корректирующими двухполюсниками.

    3. Впервые разработаны методы и алгоритмы формирования ОДЗ параметров КЦ для активных СВЧ устройств с произвольным числом КЦ по совокупности требований к характеристикам устройства.

    4. Впервые разработаны методы и алгоритмы структурного синтеза двухполюсных и реактивных четырехполюсных цепей при задании требований в виде допустимых областей входного иммитанса, основанные на классическом подходе (аппроксимация и реализация) и применении интеллектуальных генетических алгоритмов.

    5. Впервые исследованы предельные аппроксимационные возможности двухполюсных цепей при воспроизведении частотных характеристик иммитанса. Впервые разработан алгоритм, позволяющий находить предельные ограничения на допуск согласования и уровень передачи мощности СЦ при произвольных (заданных в численном виде) нагрузке и форме частотной характеристики передачи мощности. Впервые с общих позиций исследованы предельные усилительные свойства СВЧ усилителей с двухполюсными цепями ОС и реактивными СЦ. Разработан новый способ нахождения предельно достижимых значений характеристик СВЧ усилителей различных структур на фиксированных частотах и в полосе частот.

    6. Разработан и исследован новый численный метод решения систем нелинейных неравенств, основанный на построении проекций области решений в многомерном пространстве на подпространства искомых параметров. Предложен алгоритм построения проекции многомерной области на плоскость и трехмерное пространство.

    Представленный в диссертации подход к синтезу активных ВЧ и СВЧ устройств является оригинальным, отечественные и зарубежные работы, содержащие близкие подходы или подходы с аналогичными возможностями, автору неизвестны.

    Практическая ценность работы состоит в следующем.

    11. Программа символьного анализа линейных шумящих СВЧ цепей разрешает получать математические модели ППУ с КЦ произвольной сложности и топологии, а также исключить возможные ошибки при выводе аналитических соотношений.

    12. Методы и алгоритмы синтеза пассивных двухполюсных и четырехполюсных КЦ позволяют учесть различные ограничения, возникающие в практических постановках задач проектирования СВЧ ППУ, а также обеспечить контроль структуры и значений элементов цепи. Это дает возможность использовать их при проектировании СВЧ ППУ различных типов, включая транзисторные усилители, и получать практически реализуемые решения.

    13. Интерактивные «визуальные» процедуры проектирования СВЧ транзисторных усилителей расширяют возможности разработчика, так как разрешают более полно исследовать поставленную задачу, упростить и сделать наглядным процесс проектирования.

    14. Предложенные методы и алгоритмы реализованы в виде комплекса программных средств. Они позволяют осуществить автоматизированное проектирование (синтез) основных используемых на практике типов и структур СВЧ транзисторных усилителей (узкополосных, широкополосных, малошумящих и мощных, с четы- рехполюсными КЦ, двухполюсными цепями коррекции и ОС) с учетом комплекса требований к характеристикам в полосе частот (коэффициент усиления, коэффициент шума, выходная мощность, согласование, устойчивость).

    15. Применение разработанных интерактивных «визуальных» методик и программ позволяет сократить время и трудоемкость проектирования СВЧ транзисторных усилителей, разрешает получить устройства с более высокими техническими характеристиками, снижает требования к уровню квалификации и опытности проектировщика.

    16. С использованием результатов диссертации на базе монолитных (отечественных и зарубежных), гибридно-пленочной и печатной технологий созданы СВЧ усилители различного назначения, а также приемные системы с повышенным уровнем требований к комплексу рабочих характеристик. Многие из разработок не имеют аналогов среди отечественной аппаратуры, а некоторые по параметрам находятся на уровне или превосходят зарубежные образцы. В частности, на основе отечественных 0,13-0,15 мкм GaAs pHEMT и mHEMT технологий разработаны и изготовлены первые в России опытные партии гетероструктурных МИС малошумящих усилителей Х-диапазона с характеристиками на уровне зарубежных аналогов, а также МИС копланарных усилителей Ка-диапазона.

    Положения, выносимые на защиту.

    Теория, базирующаяся на декомпозиционном подходе, позволяет решать на единой основе разнообразные задачи структурного синтеза активных линейных СВЧ устройств, т.е. осуществить выбор структурной схемы устройства, определить структуру и элементы пассивных КЦ.

    Методики автоматизированного синтеза СВЧ транзисторных усилителей различных классов и структур, основанные на декомпозиционном подходе, разрешают осуществить их проектирование по комплексу требований к характеристикам, а также найти предельно достижимые значения характеристик на фиксированных частотах и в полосе частот. Интерактивные «визуальные» процедуры обеспечивают эффективное проектирование усилителей благодаря активному привлечению интеллектуальных способностей человека по анализу визуальной информации и принятию решений.

    Предложенные методы и алгоритмы формирования ОДЗ, основанные на построении проекций многомерных областей, позволяют находить полные ОДЗ параметров КЦ для активных СВЧ устройств с произвольным числом КЦ по совокупности требований к характеристикам устройства с учетом взаимного влияния цепей.

    Предложенные численные способы решения задач синтеза реактивных четырехпо- люсных КЦ (СЦ), а также соответствующих задач предельного согласования на основе представления входных функций минимально-фазовыми моделями позволяют синтезировать цепи, находить ограничения на допуск согласования и уровень передачи мощности при произвольных (заданных в численном виде) комплексной нагрузке и форме частотной характеристики передачи мощности, дают возможность учесть ограничения на иммитанс цепей.

    В отличие от передаточных функций, погрешность аппроксимации иммитансных характеристик на ограниченном (ненулевом) интервале частот в общем случае принципиально не может быть сведена к нулю.

    Элементы волновых и иммитансных матриц, характеризующих многополюсную цепь с корректирующим двухполюсником, являются линейными функциями коэффициентов отражения волн напряжения и волн мощности на зажимах подключения двухполюсника.

    Использование и внедрение результатов работы.

    Представленная работа выполнялась на кафедре радиоприемных и усилительных устройств (ныне - кафедра радиоприемных устройств и защиты информации - РЗИ) и кафедре компьютерных систем в управлении и проектировании (КСУП) ТУ- СУРа, а также в Исследовательском институте систем СВЧ и оптической связи (IRCOM, г. Лимож, Франция) и Голландском астрономическом центре (ASTRON, г. Двингелоо, Нидерланды).

    Разработанные в диссертации методы, алгоритмы и программные продукты использованы при выполнении НИР, проведенных в указанных организациях под руководством либо при непосредственном участии автора, в рамках:

    17. проектов международной организации INTAS (гранты YFS-2002 354, 2002 г., CIG 05-99-1610, 2005 г.; INTAS №06-1000016-6390, 2006 г.; INTAS-CNES №061000024-9199, 2006 - 2009 г.);

    18. федеральных целевых программ «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы» по направлениям «Нанотехнологии и на- номатериалы», «Создание электронной компонентной базы», «Микроэлектроника» (мероприятия 1.1, 1.2.1, 1.2.2, 1.3.1 и 1.3.2, государственные контракты П1418, П1492, П2188, П669, П499, 16.740.11.0092 и 14.740.11.0135, 2009-2011 гг.);

    19. программы «Развитие научного потенциала высшей школы» Министерства образования и науки РФ (проект № 99710, 2005 г.);

    20. государственного контракта № 02.438.11.7046 (проект 21-ФАНИ, 2006 г.);

    21. проектов Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ №01-0100953, 2001-2002 гг.; №06-07-96916, 2006 г.; №08-07-99034-р_офи, 2008 г.; №09- 07-99020-р_офи, 2009-2010 гг.),

    22. хоздоговоров и договоров о научном сотрудничестве с организациями IRCOM, ASTRON, Французским космическим агентством (CNES, г. Тулуза, Франция), Физическим институтом РАН им. П.Н. Лебедева (ФИАН, г. Москва), Филиалом Института Атомной энергии им. И.В. Курчатова (ФИАЭ, г. Москва), Институтом СВЧ полупроводниковой электроники РАН (ИСВЧПЭ РАН, г. Москва), Вильнюсским НИИ радиоизмерительных приборов (ВНИИРИП), ОАО НИИ полупроводниковых приборов (НИИПП, г. Томск), ЗАО НПФ «Микран» (г. Томск), п/я Р- 6324, в/ч 10729 и другими организациями.

    Разработанные СВЧ транзисторные усилители и приемные системы внедрены в IRCOM, CNES, ФИАН, ФИАЭ, ИСВЧПЭ РАН, ВНИИРИП, п/я Р-6324 и в/ч 10729. Созданные программы внедрены в IRCOM, CNES и ВНИИРИП.

    Часть материалов диссертации и разработанные программные продукты использованы в учебном процессе кафедр «Теоретические основы радиотехники» и КСУП ТУСУР при подготовке инженеров по специальностям 210302 «Радиотехника» и 230104 «Системы автоматизированного проектирования» в дисциплинах «Микроэлектронные устройства СВЧ», «Информационные технологии проектирования радиоэлектронных средств», «Модели и методы анализа проектных решений», в специальном курсе «Computer-aided design of microwave circuits» для российских и зарубежных студентов и аспирантов, а также в курсовом и дипломном проектировании.

    Апробация результатов. Основные результаты исследований

    докладывались на различных симпозиумах и конференциях, в числе которых: IEEE Int. Symp. on Circuits and Systems (ISCAS 97), Hong Kong, 1997; IEEE Int. Microwave Symp. (IMS 2001), Phoenix, AZ, USA, 2001 г.; European Microwave Conf. (Milan, 2002 г.; Paris, 2005 г.; Amsterdam, 2008 г.);14⁴ Journees Nationales Microondes, Nantes, France, 2005 г.; Int. Conf. "East-West. Information Technology in Design (EWITD'94)", Москва, 1994 г.; IASTED Int. Conf. "Automation, Control and Information Technology (ACIT2002)", Новосибирск, 2002 г.; Межд. Крымская конф. "СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии", г. Севастополь, 1995 г., 2005-2010 гг.; Межд. науч. - техн. конф. «Актуальные проблемы электронного приборостроения (АПЭП-96)», Новосибирск, 1996 г.; Межд. симп. "Конверсия науки - международному сотрудничеству" СИБКОНВЕРС, г. Томск, 1995 г., 1997 г., 1999 г.; Межд. науч.-практ. конф. "Электронные средства и системы управления", ТУСУР, г. Томск, 2003-2007 гг., 2010 г.; 48- я научн. сессия, посвященная Дню радио, Москва, 1993 г.; Всесоюзная науч.-техн. конф. «Развитие и внедрение новой техники радиоприемных устройств». Горький, 1981 г., 1985 г.; XII Всесоюзная науч.-техн. конф. по микроэлектронике, Тбилиси, 1987 г.; Всероссийская науч.-техн. конф. «Разработка и применение САПР ВЧ и СВЧ электронной аппаратуры», Владимир, 1994 г.; Всероссийская науч.-техн. конф. "Современные проблемы радиоэлектроники", КГТУ, г. Красноярск, 2003 г., 2005 г., 2007-2010 гг.; VI науч.-техн. конф. «Твердотельная электроника, сложные функциональные блоки РЭА» (Пульсар-2007), Москва, 2007 г. и др.

    Личный вклад автора. Все представленные в диссертации результаты исследований получены лично автором либо при его непосредственном участии.

    Публикации. По результатам выполненных исследований опубликованы 236 работ. Из них 55 работ напечатаны в изданиях, включенных в перечень ВАК. В списке публикаций автореферата приведены 57 работ.

    Структура и объем диссертации: Введение, 7 глав, заключение, список литературы, приложения. Основной текст диссертации содержит 392 страницы, включая 98 рисунков и 8 таблиц.

    Похожие диссертации на Теория, методы и алгоритмы автоматизированного синтеза СВЧ транзисторных усилителей на основе декомпозиционного подхода

    

    Структурно-параметрический синтез широкополосных согласующе-корректирующих цепей СВЧ устройств на основе морфологического и-или дерева и генетического алгоритмаДорофеев, Сергей Юрьевич

    Построение моделей гетероструктурных полевых транзисторов и автоматизированное проектирование монолитных СВЧ усилителей мощности на основе большесигнальных параметров рассеяния и нагрузочных диаграммКоколов, Андрей Александрович

    

    Автоматизированное проектирование широкополосных согласующих и корректирующих цепей СВЧ устройств на основе интерактивного «визуального» подходаСамуилов Александр Андреевич

    

    Теория и методы проектирования сверхширокополосных антенных систем аппаратуры радиопеленгации стационарного и мобильного базированияРембовский, Юрий Анатольевич

    Аналитические методы расчета и структурного анализа СВЧ устройств на основе теории цепейЧижов, Александр Иванович

    

    Методы, алгоритмы и программное обеспечение использования АФАР в комплексах радиозондирования атмосферыДубовецкий, Андрей Зигмундович

    

    Синтез эллиптических фильтров СВЧ диапазона Седышев Эрнест Юрьевич

    

    Структурный синтез линейных и нелинейных СВЧ устройств с использованием широкополосных согласующих структурПетров, Игорь Александрович

    

    Синтез планарных фильтров для ГИС СВЧКосякин Сергей Владимирович

    

    Исследование нелинейных режимов сверхмощных СВЧ усилителей на многорезонаторных клистронахНовожилов Михаил Олегович