Введение
1. Принципы построения и тенденции развития преобразователей частоты сигналов СВЧ диапазона 19
1.1. Микроэлектронный преобразователь частоты СВЧ диапазона 19
1.2. Оптоэлектронный преобразователь частоты сигналов СВЧ диапазона 37
1.3. Выводы 39
2. Моделирование и анализ резистивного микроэлектронного смесителя диапазона крайне высоких частот 41
2.1. Разработка модели гетероструктурного полевого транзистора СВЧ диапазона в пассивном режиме 41
2.2. Моделирование принципиальной схемы и расчет основных характеристик смесителя с накачкой на двукратной частоте гетеродина 47
Резистивный смеситель с ГПТ в диодном включении 48
Резистивный смеситель на основе ГПТ 53
Сравнение разработанных моделей резистивного смесителя с различным включением активных элементов .-. 60
2.3. Резистивный смеситель на основе транзисторов, разработанных фирмой UMS, Франция 61
2.4. Выводы 68
3. Моделирование и анализ оптоэлектронного смесителя диапазона сверхвысоких частот 70
3.1. Моделирование динамических характеристик полупроводникового лазерного излучателя с полосой модуляции в СВЧ диапазоне 70
Бесструктурная модель на базе электронной САПР 74
3.2. Моделирование динамических характеристик оптоэлектронного преобразователя частоты СВЧ сигналов 85
Модель с использованием нелинейности полупроводникового лазера на базе электронной САПР 85
Модель с использованием нелинейности полупроводникового лазера на базе оптоэлектронной САПР 87
3.3. Моделирование динамических характеристик оптоэлектронного размножителя частот сигналов СВЧ диапазона 92
Аналитическая модель на базе скоростных уравнений 95
Модель размножителя частот на базе оптоэлектронной САПР 107
3.4. Выводы .109
4. Макетирование и экспериментальная верификация результатов теоретических исследований 111
4.1. Макет микроэлектронного резистивного смесителя КВЧ диапазона в монолитном исполнении 111
4.2. Макет оптоэлектронного преобразователя частоты сигналов СВЧ диапазона 113
Разработка макетов лазерного модуля с полосой модуляции в СВЧ диапазоне на базе VCSEL 113
Разработка макетов оптоэлектронного преобразователя и размножителя частотна базе VCSEL 117
4.3. Лабораторный стенд для исследования характеристик микроэлектронного и оптоэлектронного преобразователей частоты 118
4.4. Экспериментальное исследование макета микроэлектронного преобразователя частоты 121
4.5. Исследование динамических характеристик (в частотной и временной областях) макета лазерного модуля 127
Экспериментальное исследование динамических характеристик VCSEL во временной области 131
4.6. Экспериментальное исследование макета ОЭПЧ 136
4.7. Экспериментальное исследование макета ОЭРЧ 144
4.8. Выводы 146
5. Сравнительный анализ полученных результатов 147
5.1. Сравнение результатов моделирования и экспериментальных исследований 147
Микроэлектронный преобразователь частоты 147
Оптоэлектронный преобразователь частоты 149
5.2. Сравнение с зарубежными аналогами 150
Микроэлектронный преобразователь частоты 150
Оптоэлектронный преобразователь частоты 152
5.3. Сравнение параметров микроэлектронного и оптоэлектронного преобразователей частоты СВЧ диапазона 153
5.4. Выводы 155
6. Изучение путей применения исследованных устройств в информационно телекоммуникационных системах следующих поколений 156
6.1. Схема обратного канала базовой станции системы класса RoF с использованием микроэлектронного смесителя с СГН 157
6.2. Схема обратного канала базовой станции системы класса RoF с
использованием микроэлектронного смесителя с СГН и оптоэлектронного размножителя частот СВЧ диапазона 159
Заключение 164
Список литературы 169
