Wyniki 1-9 spośród 9 dla zapytania: authorDesc:"Paweł Kopyt"

Detektory promieniowania sub-THz budowane z użyciem krzemowych tranzystorów typu MOSFET DOI:10.15199/13.2015.7.8


  W literaturze dotyczącej detekcji promieniowania sub-THz najwięcej miejsca zajmują detektory zbudowane przy użyciu diod Schotkky'ego [1], bolometrów [2] lub przyrządów SIS [3], które są znane od wielu lat i z powodzeniem stosowane w zastosowaniach naukowych (np. badania z dziedziny fizyki ciała stałego i obserwacji kosmosu) i w zastosowaniach komercyjnych (np. skanowanie obiektów, rozpoznawanie i klasyfikacja substancji). Masowe wykorzystywanie detektorów pracujących w zakresie sub-THz w najpopularniejszych zastosowaniach stało się możliwe dopiero po zaprezentowaniu w [4] teorii opisującej pracę tranzystorów polowych (FET) w tym zakresie częstotliwości i rozbudowaniu jej w [5] o zjawisko detekcji sygnałów występujące także w klasycznych przyrządach typu MOSFET [6-8]. Dzięki temu można obecnie tanio i na szeroką skalę wytwarzać wiele detektorów za pomocą dobrze znanych i łatwo dostępnych usług typu MPW (Multi-Project Wafer) oferowanych przez wielu producentów układów scalonych na świecie. W literaturze [9-11] opisano wiele detektorów wykorzystujących krzemowe przyrządy typu MOSFET wytworzone w procesach dostępnych komercyjnie. Projektując te przyrządy zazwyczaj pamięta się - jak w [12] lub [13] - o zapewnieniu dopasowania impedancyjnego między przyrządem a zintegrowaną z nim anteną. Wobec braku możliwości dokonania pomiarów impedancji anteny oraz przyrządu projektant może się opierać jedynie na modelach obydwu tych elementów. We wskazanych artykułach przyrząd jest jednak modelowany za pomocą przybliżonego 1-wymiarowego modelu [7, 8], co prowadzi do bardzo uproszczonego obwodowego modelu zastępczego tranzystora typu MOSFET [14]. W efekcie, impedancja wejściowa przyrządu jest zawyżona i projektowanie detektora o zakładanych własnościach (np. o zdefiniowanym wcześniej paśmie pracy) staje się procesem bardzo kosztownym i wymagającym nawet kilku prób. Z tego powodu niniejszy artykuł jest poświęcony modelowaniu przyrządów [...]

Zdalnie zasilany bezprzewodowy układ monitorowania dla lotnictwa odporny na narażenia HIRF

Czytaj za darmo! »

Uniwersalnym sposobem zbierania danych w systemie pokładowym jest zastosowanie układu przewodowego [1]. Można jednak zidentyfikować takie konstrukcje urządzeń lotniczych, w których przewody nie mogą być zainstalowane, choć parametry istotne dla bezpieczeństwa lotu powinny być nadal utrzymywane. Dlatego atrakcyjnym rozwiązaniem byłoby zastosowanie technologii bezprzewodowych, które mogłyby stanowić alternatywę dla połączeń kablowych w urządzeniach lotniczych. Rezultatem byłaby poprawa bezpieczeństwa i niezawodności lotnictwa, jak również ułatwienie konstrukcji i obsługi technicznej samolotu. Powszechnie używane standardy łączności bezprzewodowej (np. Wi-Fi, Bluetooth czy ZigBee) zostały zaprojektowane dla odmiennych celów niż łączność w systemie pokładowym. Z tego powodu ich p[...]

Termiczny model tranzystora HEMT na podłożu GaN/SiC


  Pomimo stosunkowo bogatej oferty mikrofalowych tranzystorów mocy typu HEMT (High Electron Mobility Transistor) z heterozłączem AlGaN/GaN na podłożach izolacyjnych z węglika krzemu (4H-SiC) lub krzemu, polskie instytucje naukowo-badawcze prowadzą zaawansowane prace nad skonstruowaniem takich przyrządów m.in. bezpośrednio na monokrystalicznym azotku galu. Motywacją do takich działań oprócz rozwoju własnych technologii jest zabezpieczenie potrzeb krajowego przemysłu i sprostanie konkurencji firm amerykańskich i japońskich jako bezalternatywnych dostawców. Tranzystory mocy na pasma mikrofalowe są często objęte restrykcyjnymi przepisami eksportowymi, szczególnie w przypadku możliwej aplikacji w urządzeniach radiolokacyjnych. Dotychczas wytworzone w Instytucie Technologii Elektronowej (ITE ) tranzystory zawierają pojedynczą celę, która składa się z dwóch elementarnych struktur z bramkami w układzie "π". Osiągnięte rezultaty stanowią punkt wyjścia do budowy przyrządów o większej liczbie równolegle połączonych cel dla zwiększenia mocy wyjściowej. Na tym etapie prac celowe jest przeprowadzenie analizy termicznej skonstruowanych struktur pod kątem możliwości i warunków integracji w chipy tranzystorów dużej mocy. Zwłaszcza, że niezawodność przyrządów półprzewodnikowych istotnie zależy od maksymalnej temperatury obszaru aktywnego - w przypadku tranzystorów GaN HEMT - kanału [1]. Zagadnienie termiczne sprowadza się do wyznaczenia czasowego przebiegu temperatury obszaru aktywnego jako odpowiedzi termicznej struktury fizycznej na pobudzenie cieplne określone przez zmienną, w ogólności, moc rozpraszaną w tranzystorze. Temperatura otoczenia stanowi wartość początkową rozkładu temperatury, a poziom mocy zasilania DC oraz rodzaj sterowania AC określają kształt charakterystyki temperaturowej. Planowany drugi etap prac będzie obejmował zbudowanie elektryczno-termicznego modelu tranzystora GaN HEMT z uwzględnieniem chwilowej temperatury kana[...]

Blok przemiany częstotliwości odbiornika radaru śledzącego na pasmo Ku

Czytaj za darmo! »

Skonstruowany blok przemiany częstotliwości dla radaru RSKu-10 na pasmo Ku realizuje konwersję sygnału z zakresu 17÷17,5 GHz do pasma pośredniej 70 MHz ± 4 MHz ze wzmocnieniem o regulacji w przedziale od 19 dB do 49 dB i współczynnikiem szumów mniejszym niż 6 dB. Nierównomierność wzmocnienia w pasmie 17÷17,5 GHz nie przekracza ± 0,7 dB, a w kanale pośredniej o szerokości 8 MHz wynosi ± 0,4 dB. Abstract. In this paper, the design of down-converter for Ku-band RSKu-10 radar is presented. The receiver consists of 8 identical down-converters. The input signals from the range 17÷17.5GHz are converted to 70MHz IF-band. The conversion gain is controlled within 19÷49dB dynamic range. The total noise figure of down-converter is less than 6dB. The gain flatness amounts ±0.7dB from 17GHz to 17.5GHz, and ±0.4dB within 70±4MHz IF band. (The design of down-converter for Ku-band RSKu-10 radar) Słowa kluczowe:, przemiana częstotliwości, radar śledzący, pasmo Ku, odbiornik. Keywords: frequency conversion, radar, Ku-band, receiver. Wprowadzenie Odbiornik radaru RSKu-10 na pasmo Ku w części analogowej zawiera 8 identycznych bloków przemiany częstotliwości sygnału, z których każdy składa się z filtru pasmowo-przepustowego (FPP), ogranicznika i modułów przemiany częstotliwości. Uproszczony schemat blokowy obwodów wejściowych radaru śledzącego RSKu-10 pokazano na rysunku 1. Na wejściu odbiornika dla wydzielenia pasma pracy umieszczono filtr pasmowoprzepustowy (FPP). Zadaniem ogranicznika jest ochrona wrażliwych elementów obwodów przemiany częstotliwości. W układach przemiany częstotliwości następuje konwersja sygnału sondującego z zakresu 17÷17,5 GHz do pasma pośredniej częstotliwości 70 MHz ± 4 MHz. Rys.1. Schemat blokowy 8-kanałowego odbiornika radaru RSKu-10: Ali, APi - łaty anteny Parametry toru odbiorczego Parametry toru odbiorczego podane w tabeli 1 sformułowano na postawie planowanych osiągów radaru. Tor odbi[...]

Charakteryzacja elektryczna ceramicznej oprawki tranzystora RF


  Oprawki tranzystorów stosowanych w układach mikrofalowych są istotnym elementem decydującym w znacznym stopniu o jakości gotowych przyrządów półprzewodnikowych. W wypadku obudów tranzystora wprowadzają one pasożytnicze pojemności i indukcyjności, które powodują obniżenie częstotliwości granicznej fT oraz pogarszają warunki stabilności. Ponadto można zaobserwować również efekty rezonansowe [1] wywołane niefortunnym układem rozproszonych pojemności obudowy oraz indukcyjnością połączeń drutowych. Poznanie parametrów obudów oraz ich wpływ na działanie tranzystorów pozwala na minimalizowanie takich efektów. W niniejszym komunikacie przedstawiono wyniki prac prowadzących do zaproponowania struktury i parametrów obwodu zastępczego reprezentującego elementy pasożytnicze oprawki tranzystora. Opisano w nim opartą na wykorzystaniu modeli numerycznych metodologię modelowania typowej oprawki jednego z popularnych mikrofalowych tranzystorów mocy na pasma L i S. Jako jeden z przykładów wykorzystania uzyskanych wyników można podać analizę prowadzącą do decyzji, czy zalety umieszczenia tranzystora w kosztownej obudowie równoważą pogorszenie parametrów zaciskowych w porównaniu z chipem zamontowanym bezpośrednio w układzie mikrofalowym. Przedstawione podejście jest rozwinięciem metody opisanej w [2], gdzie nie zajmowano się jednak oprawkami tranzystorów mocy, co prowadziło do innych obwodów zastępczych niż zaproponowane w niniejszej pracy. W [2] nie przeprowadzono także kalibrowania modelu numerycznego na podstawie danych pomiarowych, co postuluje się w niniejszej pracy. Testowa oprawka tranzystora mocy Do eksperymentów wybrano tranzystor MRFG 35010 firmy Freescale w oprawce określonej przez producenta jako NI- 360HF (360D). Tranzystor osiąga maksymalną moc wyjściową 10 W przy wzmocnieniu ok. 10 dB i jest przeznaczony do pracy w zakresie częstotliwości 1,8…3,6 GHz. Przyrząd ten jest zamknięty w obudowie z tlenku glinu (alundu) o małych[...]

Powtarzalność elektrycznej charakteryzacji oprawki zawierającej połączenia drutowe


  Oprawki przyrządów półprzewodnikowych lub układów scalonych stosowanych w układach mikrofalowych są istotnym elementem decydującym w znacznym stopniu o jakości gotowych przyrządów półprzewodnikowych. W wypadku obudów tranzystora wprowadzają one pasożytnicze pojemności i indukcyjności, które powodują obniżenie częstotliwości granicznej fT oraz pogarszają warunki stabilności. Ponadto można zaobserwować również efekty rezonansowe [1] wywołane niefortunnym układem rozproszonych pojemności obudowy oraz indukcyjnością połączeń drutowych. Poznanie parametrów oprawek oraz ich wpływ na działanie tranzystorów pozwala na minimalizowanie takich efektów. W literaturze opisano wiele sposobów charakteryzacji oprawek tranzystorowych i układów scalonych. Wydaje się, że dominującym podejściem jest opisywanie elementów pasożytniczych oprawek mniejszych niż l/10 długości fali za pomocą kilku obwodów typu "π " [2], gdzie skupiona szeregowa indukcyjność odpowiada połączeniu drutowemu o skończonej długości, a włączone równolegle pojemności opisują pojemność wyprowadzenia oprawki oraz pojemność pola kontaktowego chipu. W niniejszym komunikacie przedstawiono wyniki prac prowadzących do zaproponowania struktury obwodu zastępczego popularnej oprawki typu TO-39, która znajduje zastosowanie także w konstrukcji detektorów promieniowania (podczerwonego lub z pasma THz). Zaproponowana struktura przypomina typowy obwód typu "π " zmodyfikowany w celu dokładniejszego odwzorowania charakterystycznych cech oprawki TO-39. Zastosowane podejście wymaga zainstalowania wewnątrz badanej oprawki pojedynczego "standardu kalibracyjnego" zastępującego chip detektora (lub strukturę tranzystora). W tej roli zastosowano odcinek niesymetrycznej linii paskowej wykonanej na cienkim laminacie mikrofalowym. Na podstawie pomiarów macierzy [S] oprawki przygotowanej w ten sposób można określić parametry jej obwodu zastępczego. Przedstawione podejście jest rozwinięciem met[...]

Układ przemiany częstotliwości toru nadawczego radaru impulsowego na pasmo Ku

Czytaj za darmo! »

W artykule przedstawiono projekt konwertera dla nadajnika radaru RSKu-10 na pasmo Ku. Konwerter realizuje przemianę częstotliwości pasma pośredniej 70 MHz do zakresu nośnych 17÷17,5 GHz. Poziom mocy wyjściowej w paśmie Ku w głównym 8 MHz kanale wynosi PWY1 = 0 dB ± 0,15 dBm, a na wyjściu kalibracyjnym PWY2 = -20 dB ± 0,4 dBm dla mocy wejściowej PWE = 0 dBm (70 MHz). Poziom sygnałów niepożądanych poza pasmem i w paśmie pracy nie przekracza -60 dBc. Abstract. In this paper, the design of up-converter for Ku-band radar is presented. The IF frequencies from 70 MHz band are converted to 17÷17.5GHz frequency range. The up-converter achieves output power level PWY1=0dB±0.15dBm and PWY2=-20dB±0.4dBm for input power PWE=0dBm (70MHz) at the main port and calibration port, respectively. The level of undesirable signals is less than -60dBc. (Up-converter for Ku- Band Radar). Słowa kluczowe: przemiana częstotliwości, radar, pasmo Ku, tor nadawczy. Keywords: frequency conversion, radar, Ku-band, transmitter. Wprowadzenie Urządzeniami, od których wymaga się jak najmniejszych zmian transmitancji (np. args1s1 dB) w trakcie trwania impulsu RF są nadajniki radarów z elektronicznie sterowaną wiązką. W tego rodzaju systemach stosuje się specjalną modulację częstotliwości lub fazy sygnału RF w czasie nadawanego impulsu [1]. Najczęściej jest to tzw. chirp, czyli niewielka, liniowa zmiana częstotliwości nośnej w czasie trwania impulsu RF. Elektroniczna obróbka tak zmodulowanego sygnału w odbiorniku prowadzi do czasowej kompresji impulsu, która w efekcie umożliwia wykrywanie ech na poziomie poniżej tła szumów. Podstawy teoretyczne procesu kompresji impulsu opracowano w końcu lat pięćdziesiątych [2]. Idea kompresji z wykorzystaniem liniowej modulację częstotliwości sygnału nadawanego zost[...]

Wykorzystanie metody indukcyjnej w badaniach nieniszczących kompozytów węglowych wzmacnianych włóknami węglowymi DOI:10.15199/59.2015.6.11


  Kompozyty polimerowe wzmacniane włóknami węglowymi (carbon-fibre-reinforced polimer - CFRP) stają się coraz bardziej popularne i coraz powszechniej stosowane, ze względu na takie właściwości, jak duży stosunek wytrzymałości do wagi, odporność na korozję, dobre własności zmęczeniowe itp. Powyższe cechy doprowadziły do znacznego wzrostu zastosowań przemysłowych kompozytów CFRP do budowy turbin wiatrowych, kadłubów samolotów, sprzętu sportowego i wielu innych. Jednak w wyniku różnych uszkodzeń i / lub błędów strukturalnych materiały CFRP mogą utracić swoje cenne właściwości podczas wytwarzania, montażu oraz w trakcie eksploatacji. Szerokie zastosowanie materiałów CFRP stworzyło potrzebę opracowania szybkich i niezawodnych systemów do badań nieniszczących (non-destructive testing - NDT), zarówno do kontroli jakości w trakcie procesu produkcyjnego, jak również do monitorowania stanu konstrukcji w ramach inspekcji okresowych [1]. Jedną z technik NDT powszechnie stosowanych do inspekcji konstrukcji CFRP jest badanie ultradźwiękowe (ultrasonic testing - UT) oparte na propagacji fali ultradźwiękowej przez materiał badany (material under test - MUT) oraz detekcję fali odbitej od defektu. W trybie pulse-echo fala może być wzbudzana oraz detekowana jednym przetwornikiem, natomiast w trybie transmisyjnym fala transmitowana odbierana jest przez inny przetwornik umieszczony po przeciwległej stronie MUT [2], [3]. W [4] zastosowano skanowanie ultradźwiękowe obrazów oraz skany typu C do rekonstrukcji uszkodzeń laminatów CFRP powstałych w wyniku uderzeń mechanicznych. Wadą UT jest jednak konieczność sprzężenia (zazwyczaj wodnego), umożliwiającego dopasowanie impedancyjne przetwornika ultradźwiękowego z MUT, co ogranicza praktyczne zastosowanie metody do badań laboratoryjnych oraz w procesie wytwarzania elementów CFRP. W ciągu ostatnich dziesięcioleci zaproponowano różne warianty ultradźwiękowych badań nieniszczących za pomocą laserów [5], [6][...]

Antena UHF na bazie grafenu dla znacznika RFID DOI:10.15199/13.2015.10.10


  Technologie bezprzewodowe są często przedstawiane jako atrakcyjna alternatywa dla połączeń przewodowych stosowanych obecnie w zastosowaniach czujnikowych. Jednym z najszerzej znanych zastosowań takiej technologii są znaczniki RFID pracujące w paśmie UHF wykorzystywane w branży magazynowej i spedycyjnej. Technika ta zyskała popularność ze względu na stosunkowo niskie koszty zakupu i użytkowania. Jednocześnie jednak, często podkreśla się zwłaszcza jedną kwestię wskazywaną jako główny czynnik uniemożliwiający wykorzystanie pełnego potencjału technik RFID w zdalnej identyfikacji dużej liczby tanich obiektów, gdzie rozwiązania optyczne (kody paskowe lub kody 2-wymiarowe) nie mogą być łatwo zastosowane (np. obiekty pojedyncze przechowywane w zbiorczych kartonach). Przeszkodą tą jest nadal znaczny koszt znaczników RFID, a w szczególności koszt wytworzenia anteny UHF i jej integracji z chipem RFID. Mimo, że na rynku istnieje wiele tanich czipów pracujących zgodnie ze standardowymi protokołami UHF RFID (np. EPC Class 1 Gen. 2 [1]), trzeba je zintegrować z anteną, która ze względu na znaczne wymiary porównywalne do długości fali, nie może być monolitycznie integrowana z czipem już na etapie produkcji. Zazwyczaj stosuje się zatem różne metody wytwarzania anteny oddzielnie. Jedną z nich jest umieszczenie anteny na naklejce wykonanej z folii metalowej oraz warstwy samo-przylepnej. Najbardziej korzystne wydaje się rozwiązanie, w którym antena UHF byłaby wytwarzana w jednym procesie drukowania razem ze znakami graficznymi (np. znaki firmowe, oznaczenia) na tekturowych opakowaniach produktów, co ułatwiłoby szersze zastosowanie technik RFID w procesie produkcji, pakowania i spedycji. Ograniczeniem tutaj jest koszt farb przewodzących, za pomocą których należy wykonać antenę znacznika. Najpowszechniej stosowane atramenty są oparte na cząsteczkach srebra, ale ich cena (na poziomie kilkudziesięciu tysięcy złotych za litr) znacznie podnosi jedn[...]

 Strona 1