Процесс. синтеза устройства СВЧ

Одна из основных трудностей, возникающих при решении задачи синтеза устройства СВЧ, состоит в создании его математической модели. Оптимальная организация процесса синтеза устройства СВЧ должна базироваться на использовании как минимум двух математических моделей устройства — основной (приближенной, одноволновой) и вспомогательной (уточненной). Указанным моделям будут соответствовать быстрый и поверочный (по терминологии Н. Н. Моисеева [33]) алгоритмы решения соответствующих задач оптимизации. Специфической особенностью устройств СВЧ (на основе ЛП с Т-волнами) является то, что при использовании определенных мер удается обеспечить вполне удовлетворительную близость основной и вспомогательной моделей. Это позволяет ограничиться во многих случаях только основной моделью. [c.8]

Глава 1 ПРОЦЕСС СИНТЕЗА УСТРОЙСТВА СВЧ [c.31]

Определение задачи синтеза. Синтезу устройств СВЧ на основе ЛП с Т-волнами посвящено значительное число публикаций. Однако даже в наиболее обобщающих работах по этой тематике [1—31] рассматриваются только отдельные стороны процесса построения реального устройства, обладающего заданными свойствами. Ввиду этого авторам представляется целесообразной попытка всестороннего рассмотрения процесса синтеза указанного класса устройств СВЧ. [c.10]

Из сказанного следует важный вывод в задачах синтеза устройств СВЧ на основе ЛП с волнами, близкими по структуре поля к Т-волнам, предпочтительно использовать одноволновую модель. При этом в процессе синтеза (начиная с постановки задачи) следует принимать специальные меры для повышения точности одноволновой модели Соблюдение указанного условия позволяет создавать широкополосные и сверхширокополосные устройства СВЧ на основе полосковых и коаксиальных ЛП, что, в свою очередь, является основой для эффективного решения задач их унификации. Кроме того, одноволновое приближение делает возможной унификацию и самих инженерных расчетов, поскольку решение задачи оптимизации в одноволновом приближении не зависит от частоты. Это означает, что при соответствующей нормировке искомых размеров устройства задача оптимизации решается один раз. Результаты решения могут быть использованы затем в любой другой рабочей полосе частот, для которой остается справедливым приближение Т-волн. [c.13]

Различия в определении понятия синтез не играют принципиальной роли, так как не мешают специалистам понимать друг друга. Сведение задачи синтеза к реализации только одного из этапов создания устройства СВЧ, пусть самого ответственного, приводит к следующим негативным последствиям а) снижается ответственность исследователя за конечный результат работы — построение реального устройства б) не используется оптимальная информация о результатах изготовления и экспериментального исследования устройства и тем самым снижается экономическая и научно-техническая эффективность этих трудоемких этапов процесса синтеза. [c.11]

Роль математической модели в процессе синтеза. В связи с обсуждением смысла термина оптимальный синтез отметим одно важное обстоятельство, характеризующее роль математической модели устройства СВЧ в процессе синтеза. На практике, как правило, задается обязательное ограничение на время и стоимость создания реального устройства с заданными свойствами. Это обязывает исследователя искать наиболее оптимальный вариант математической модели. Главными критериями, по которым оценивается оптимальность модели, являются ее точность и адекватность тому устройству или тому физическому процессу, которые она описывает. В принципе возможности уточнения модели устройства не ограничены. Однако, как только введены ограниче- [c.11]

Постановка задачи синтеза, сводящаяся к заданию требований к технико-экономическим и эксплуатационным показателям устройства СВЧ, является первым этапом процесса синтеза (рис. 1.1). В техническом задании формулируются требования к электрическим параметрам устройства, его конструктивным особенностям,, устойчивости к механическим и климатическим воздействиям и т. д. Только на основе учета всех условий и ограничений, оговоренных в техническом задании, исследователь может приступить к следующему этапу процесса синтеза—структурной оптимизации. [c.31]

В соответствии с определением термина анализ задачи, решаемые на третьем этапе процесса синтеза (рис. 1.2), заключаются в определении свойств устройства СВЧ по заданной структуре и значениям параметров его элементов. Рассмотрим указанные задачи. [c.32]

Разработка любого устройства СВЧ в процессе научно-исследовательской или опытно-конструкторской работы (НИР, ОКР) предполагает его неоднократное изготовление. Это свойственно не только технике СВЧ, но и другим отраслям техники, в которых физическая реализация объекта исследований оказывается значительна более дорогостоящей. Каждое последующее изготовление дает возможность разработчику усовершенствовать конструкцию устрой ства, внести коррективы в значения ряда его параметров, что, свою очередь, позволяет скорректировать его электрические свойства. Таким образом, физическая реализация, являясь самым универсальным и надежным средством определения характеристик устройства (решения задачи его анализа), продолжает оставаться обязательным элементом современного процесса проектирования. Вместе с тем возможности его как одного из этапов процесса синтеза используются пока далеко не полностью физическая реализация радиотехнического устройства СВЧ рассматривается как конечный этап процесса синтеза, роль которого сводится к экспериментальной проверке полученных результатов. [c.157]

Изложим результаты разработки метода параметрической оптимизации устройств СВЧ, в основе которого лежит идея оптимального использования эксперимента (активизации его роли в процессе синтеза). Метод позволяет использовать заведомо упрощенную математическую модель и получить гарантированно точный результат. Существенно, что дополнительные эксперименты можно не проводить—используются результаты экспериментального исследования, предусмотренного соответствующими стандартами процессе проведения НИР или ОКР. [c.157]

Начиная с 40-х годов процесс синтеза устройства СВЧ непрерывно совершенствовался и усложнялся. Если первоначально объектом исследований были элементарные отрезки одиночных либо связанных линий передачи, то позднее изучались уже многоэлементные структуры из этих отрезков и даже сложные соединения нескольких структур. На смену аналитическим методам исследований, использовавшим разнообразные полиномы, обладающие оптимальными свойствами, пришли численные методы оптимизации и аппроксимации, основанные на применении быстродействующей вычислительной техники. Однокритериальные задачи синтеза без ограничений сменились многокритериальными со многими практическими ограничениями. Появилась возможность использовать более сложные математические модели, что было немыслимо ранее ввиду трудоемкости расчетов. [c.10]

По всей видимости, в будущем идея многоэтапности оптимизации [33] останется основой организации процесса синтеза устройств СВЧ. Операция параметрической оптимизации по-прежнему будет двухэтапной, при этом первый этап (приближенный, одноволновый) будет формировать облик устройства , в то время жак второй (уточняющий, многоволновый) — обеспечивать коррекцию параметров, если она. необходима. [c.30]

Рассмотренный пример показывает необходимость включения в процессе синтеза устройств СВЧ задачи оптимизации допусков. Последняя, как видно из примера, заключается в определении точки Уним, максимально удаленной от гра- [c.40]

Проектирование управляемых устройств на основе многосвязных полосковых структур основывается на анализе моделей, рассмотренных в предыдущих разделах. Но кроме этого, конечно, оно включает в себя весь богатый комплекс задач, возникающих при создании устройств СВЧ. Стало уже традиционным разбивать этот комплекс на две основные части в первую входят задачи расчета первичных параметров во вторую — расчет и оптимизация конструкции как многополюсника и, в конечном счете, как функционально законченного узла. Следует отметить, что проблема автоматизированного проектирования сложных по структуре устройств СВЧ, содержащих МСПС или МСПЛ, еще далека от полного завершения. Причин этому много, но, видимо, стоит назвать основную, которой, на наш взгляд, яляется невозможность применения в полном объеме классического синтеза устройств СВЧ [2,69] к синтезу устройств на связанных линиях с неуравновешенной электромагнитной связью. В силу этого возрастает роль так называемого параметрического синтеза путем проведения, по существу, оптимизации конструкции по выбираемой совокупности параметров. В процессе реализации подобного подхода достигнуты серьезные по значимости для практики результаты [5,6,73], и родились за последнее время новые методы. Примером одного из них служит метод, в котором используются предварительные [c.111]

Аппроксимация — ч стпый вид процедуры параметрической оптимизации, при которой критерии оптимальности характеризуют некоторые функции частотной переменной (коэффициент отражения, рабочее за.тухание, переходное ослабление) Оптимальный синтез (синтез) — процесс построения устройства СВЧ с заданными свойствами и в заданные сроки, оптимально учитывающий всю совокупность технико-экономических требований, предъявляемых к будущему устройству [c.7]

Процесс построения устройства СВЧ, обладающего заданными свойствами,, может быть разделен условно на ряд самостоятельных, но взаимосвязанных этапов (рис. 1.1). Вследствие развития и все более широкого внедрения электроино-вычислительной техники, совершенствования элементной базы и технических средств реализации процесс синтеза претерпевает постоянные изменения. Меняется его [c.31]

Многообразие магнитных н электрических свойств ферритов тесно связано с их химическими превращениями в процессе синтеза и термической обработки. В книге рассматриваются содержание и основные цели термической обработки, включая процессы химической гомогенизации и формирования керамической структуры. Большое внимание уделено взаимодействию ферритов при термической обработке, а также равновесным диаграммам, описывающим поведение феррнтовых систем при различных условиях термообработки. В основу обсуждения положено представление о ферритах как фазах или соединениях переменного состава, позволяющее более глубоко понять взаимосвязь между физико-химическими и магнитными свойствами ферритов, формируемыми в процессе термической обработки. В монографии систематизированы данные о кинетике процессов, происходящих при термической обработке, дано представление о термомагиитиой обработке и изменении свойств ферритов во времени. На конкретных примерах показано, как практически определять оптимальные условия термообработки ферритов, используемых в вычислительной технике и в СВЧ-устройствах. Современные представления о физико-химической природе процессов термообработки изложены в доступной форме. [c.2]

Представления о процессе синтеза и его конечной продукции претерпевают постоянные изменения. Ранее во многих работах синтез отождествлялся с получением конечного результата лишь на одном из этапов процесса создания реального устройства СВЧ. Однако в настоящее время едва ли кто-нибудь из потребителей будет полностью удовлетворен результатами синтеза, представленными, например, только в виде таблиц оптимальных параметров элементов заданной структуры. Подобные результаты с точки зрения потребителя, которого в большей мере интересуют параметры действующего (реального) устройства, являются незавершенными и малоубедительными. Действительно, чтобы построить реальное устройство, обладающее заданными свойствами, необходимо кроме оптимальных параметров его структуры иметь следующую информацию тип ЛП, оптимальный для данного устройства геометрические размеры его элементов оптимальные значения допусков результаты изготовления и экспериментального исследования. Именно по этой причине синтез становится замкнутым процессом чисто теоретические его проблемы все более смыкаются с вопро- [c.10]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...