name: Формирование модулированных радиочастотных колебаний с улучшенными спектральными и энергетическими характеристиками в ключевых генераторах на GaN транзисторах
keyword_list: СВЧ ВЧ резонансный инвертор тока GaN транзисторы генератор радиочастотные колебания
abstract: Предмет. Энергетические характеристики и качественные показатели транзисторных ВЧ ключевых устройств. Объект. Схемы, режимы и модели управляемых транзисторных ключевых ВЧ генераторов на основе резонансного инвертора тока. Цель. Разработка, теоретический анализ, моделирование и оптимизация нового схемотехнического решения для резонансного инвертора тока на нитрид-галлиевых транзисторах с линейным управлением мощностью в нагрузке и усилением модулированного радиочастотного сигнала с изменяющейся во времени огибающей. Новизна. 1. В отличие от известных схем впервые разработана топология ВЧ ключевого генератора с интегрированным в схему ключевым модулятором. 2. Предложена оригинальная оценка учета и оптимизации энергетических и качественных показателей для новой схемы ВЧ ключевого устройства. 3. В отличие от существующих математических моделей ВЧ ключевых устройств, учитывающих только режимы отсечки и насыщения транзисторов, предложена более точная модель, которая учитывает переходное состояние (активный режим). Теоретическая значимость: обоснованы схемотехника и принципы работы управляемого РИТ, получены аналитические выражения для его модуляционных характеристик; получены приближенные аналитические выражения для расчета потерь мощности, предельной рабочей частоты и КПД исследуемого устройства; доказана универсальность созданной модели, учитывающей режимы отсечки, насыщения и активного режима транзистора. Математически сформулированы условия переключения транзисторов, выбор текущего режима и эквивалентной электрической цепи для каждого момента времени. Практическая значимость: в разработке новой, практичной схемы управляемого ВЧ ключевого генератора, позволяющей максимально использовать транзисторы по напряжению, с высоким КПД формировать ВЧ сигналы с постоянной амплитудой и с изменяющейся во времени огибающей, линейно управлять мощностью в нагрузке устройства; в разработке универсальной, простой и достаточно точной для инженерной практики модели мощного полевого транзистора, позволяющей с высокой скоростью проводить компьютерные расчеты процессов в схемах ВЧ ключевых устройств; в разработке инженерной методики выбора оптимальных параметров ШИМ- модулятора и ВЧ ключевого генератора с целью получения заданного КПД при минимальных нелинейных искажениях. Методы. Современная теория ключевых транзисторных устройств, численные методы решения дифференциальных уравнений электрических цепей с переключениями, спектральном анализе модулированных процессов, методы оптимизации, экспериментальное исследования на физическом макете.
chairman_dissertation_council.name: Александр
chairman_dissertation_council.surname: Гоголь
chairman_dissertation_council.patronymic: Александрович
chairman_dissertation_council.position: заведующий кафедрой
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: U-7879-2018
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 57203165898
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Сергей
organization_supervisor.surname: Бачевский
organization_supervisor.patronymic: Викторович
organization_supervisor.position: ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 47.14.13
rubrics.name: Проектирование и конструирование изделий электронной техники СВЧ-диапазона
oecds.code: 02.02.IQ
oecds.name: ENGINEERING, ELECTRICAL & ELECTRONIC
speciality_codes.name: Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
speciality_codes.code: 05.12.04
supervisors.fio: Филин В.А.
supervisors.scientific_degree: Доктор технических наук
supervisors.speciality_code: Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Сороцкий В.А.
opponents.scientific_degree: Доктор технических наук
opponents.speciality_code: Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Иванюшкин Р.Ю.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Системы, сети и устройства телекоммуникаций
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: СПбГУТ
protection_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича"
protection_organization.ogrn: 1027809197635
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Федеральное агентство связи
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: СПбГУТ
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича"
author_organization.ogrn: 1027809197635
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Федеральное агентство связи
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения