Обгрунтовано вибір оптимальних розмірів напіпровідникового струнного резонатора (НСР), що є базовим елементом напівпровідникових резонансних сенсорів. Визначено, що за цих розмірів він найменше піддається впливу дестабілізувальних факторів. За методом факторного експерименту створено математичні моделі даного впливу на резонансну частоту такого резонатора. Створено математичну модель автогенератора з напівпровідниковим резонансним сенсором, за допомогою якої вибрано електронну схему, що найкраще забезпечує його роботу у робочому діапазоні частот. З використанням математичних моделей впливу дестабілізувальних факторів на частоту резонатора проаналізовано похибки термостатованого автогенератора. З метою зменшення зазначеного впливу запропоновано спосіб стабілізації частоти струмом кристала та оптико-електронний спосіб зчитування частоти резонатора. Показано, що за умов застосування цього способу потужність сигналу більша від потужності сигналу, що виникає у разі тензорезистивного способу на 40 дБ. Запропоновано принцип побудови термоелектричного перетворювача на базі НСР для вимірювання ефективного значення струму та напруги.

  Скачати повний текст

Розроблено математичні моделі вимірювальних сигналів з прямокутною обвідною амплітудно-частотного спектра. Досліджено апаратуру для реалізації сигналів з визначеними характеристиками амплітудно-частотного спектра. Виконано класифікацію методів вимірювання амплітудно-частотних характеристик, що базуються на вимірювальних сигналах. Запропоновано математичні моделі ортогональної пари сигналів з прямокутною обвідною спектра, які покращено за критерієм мінімальної нерівномірності обвідної спектра у смузі частот. Наведено спектральний метод вимірювання частотних характеристик із використанням нових сигналів.

  Скачати повний текст

Проаналізовано основні співвідношення процесу комутаційно-модуляційного перетворення у радіометричному каналі, виявлено причини зниження чутливості, досліджено вплив параметрів окремих блоків каналу на флуктуаційну чутливість. Показано, що основною причиною зниження чутливості модуляційного вимірювача є проходження на його вихід шумових частотних складових, наближених до частоти комутації, запропоновано варіанти зниження цього впливу. Експериментально перевірено можливості підвищення флуктуаційної чутливості та відповідність її розрахунковим показникам. Розвинуто теорію використання додатного та від'ємного зворотного зв'язку для покращання характеристик модуляційних вимірювачів. Показано можливості зворотних зв'язків у НВЧ-радіометрах для зниження флуктуаційного порогу, підвищення чутливості, зниження похибки та підвищення швидкодії. Розроблено нові структури спеціалізованих приймальних і радарних модуляційних вимірювачів енергетичних параметрів сигналів, кореляційних і частотних характеристик, коефіцієнтів поглинання та відбиття, запропоновано алгоритми їх роботи, досліджено джерела похибок, обговорено рекомендації щодо їх зменшення та методи перевірки основних параметрів. Наведено приклади та результати практичного використання даних радіометричних систем для метрологічного забезпечення апаратури медичного призначення, наукових досліджень електромагнітних полів і випромінювань фізичних тіл і біооб'єктів.

  Скачати повний текст

Робота присвячена створенню калібраторів для повірки вторинних засобів вимірювання температури. Запропоновано шляхи побудови ефективних термометричних калібраторів на основі активних імітаторів опору. Створено інженерну методику аналізу та синтезу структур калібраторів електричних величин. Створено ряд пристроїв автоматизованої повірки засобів вимірювання температури.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена питанням еквівалентних перетворень на етапі моделювання елементів електричних кіл. Розроблено процедуру математичного моделювання у вузловому координатному базисі, яка грунтується на принципі інваріантності потужності. Встановлено, що редукція та реставрація математичних моделей в матричному оформленні і відповідних заступних схем надають можливість уніфікувати процедуру аналізу об'єктів дослідження. Запропоновано методику аналізу електричних кіл з урахуванням шумових процесів у них та ідентифікації параметрів елементів широкосмугових заступних схем транзисторів, висока ефективність яких обгрунтована теоретично і підтверджена практично. Основні результати праці знайшли промислове впровадження при розробці і виробництві високочастотних біполярних транзисторів та при проектуванні фотоприймальних пристроїв з високою виявною здатністю.

  Скачати повний текст

Розроблено методи розрізнення та виміру частоти радіосигналів (РС) у акустооптичних аналізаторах спектра на базі вдосконаленої математичної моделі сигналів у площині зображень акустооптичних аналізаторів спектра (АОАС) та одержаного аналітичного опису процесів розрізнення й оцінювання параметрів просторового положення оптичних сигналів у площині зображень АОАС. Розвинуто теоретичні питання стосовно статистичної обробки оптичних сигналів АОАС. На підставі результатів експериментальних досліджень доведено, що завдяки застосуванню розроблених методів точність відліку частоти радіосигналів можна збільшити у 7 - 10 разів, а роздільну здатність за частотою АОАС у 3 - 5 разів. Удосконалено математичну модель оптичних сигналів в АОАС РС, яка враховує хвильові й корпускулярні властивості оптичних сигналів, що дозволило описати флуктації сигнальної та завадової складової оптичного випромінювання, що реєструється, зумовлені його квантовою природою. Синтезовано оптимальний і квазіоптимальний алгоритми оцінки параметрів просторово положення оптичних сигналів у фокальній площині АОАС. Запропоновано метод оцінювання частоти радіосигналів у АОАС, який, на відміну від відомих, передбачає врахування хвильових і корпускулярних властивостей оптичних сигналів АОАС і дозволяє підвищити точність оцінювання параметра просторового положення оптичного сигналу у площині фотоприймача. Синтезовано метод розрізнення за частотою в АОАС, за яким необхідно враховувати хвильові та корпускулярні властивості оптичних сигналів АОЛАС РС за дії на вхід двох радіоімпульсів і перешкоди. Знайдено нижню межу Рао - Крамера для дисперсії оцінки розузгодження геометричних центрів оптичних сигналів у площині фотоприймача.

  Скачати повний текст

Досліджено аналітичну залежність динамічної похибки часового зсуву у вимірювальних каналах від частоти та початкової фази вхідного сигналу, сталої часу вимірювального каналу та зворотного зв'язку. Для зменшення впливу динамічної похибки часового зсуву у вимірювальних каналах запропоновано математичні моделі обробки сигналів, які базуються на одноразовому або подвійному перетвореннях Гільберта та на використанні функції, зворотної до передатної функції вимірювального каналу. Наведено рекомендації щодо синтезу сучасних швидкодіючих засобів вимірювання, в алгоритмі роботи яких максимально використано тривалість сигналу, що виключає або мінімізує вплив нестаціонарності. Розроблено структурні схеми пристроїв, які реалізують запропоновані математичні моделі обробки сигналів.

  Скачати повний текст

Проведено синтез спеціальних пристроїв дискретної фільтрації первинних вимірювань кутових координат повітряного судна (ПС), які мають підвищену стійкість до широкого класу порушень працездатності кутомірного каналу системи посадки сантиметрового діапазону. Розроблено структуру бортового вимірювача кутових координат ПС, підвищена точність якого забезпечується за рахунок використання апаратної й аналітичної надмірності. Уточнено математичну модель динаміки зміни у часі кутових координат ПС, що заходить на посадку, та запропоновано спрощені пристрої дискретної фільтрації посадочних даних, оцінено їх ефективність за критеріями точність - апаратурні та програмні витрати. Виконано синтез спеціальних пристроїв дискретної фільтрації посадочних даних різної складності й ефективноті, які відзначаються підвищеною стійкістю до короткочасних порушень працездатності кутомірного каналу посадочної системи. Визначено чутливість синтезованих пристроїв дискретної фільтрації до зміни організаційної структури обчислювального процесу та короткочасних збоїв у роботі апаратних засобів. Проведено напівнатурний експеримент з метою оцінювання рівня функціональної надійності радіоприймального тракту кутомірної підсистеми.

  Скачати повний текст

Розвинуто засади теорії використання аналогових вузькосмугових динамічних фільтрів (ВДФ) у цифрових кореляційно-фільтрових аналізаторів спектра (АС), а також методи оптимізації характеристик ВДФ. Розроблено загальні основи теорії цифрових ВДФ, методичні та прикладні засади синтезу характеристик рекурсивних цифрових ВДФ другого порядку, запропоновано оптимальну схему фільтра. Проведено комп'ютерне моделювання та натурні дослідження макету цифрового кореляційно-фільтрового АС, результати яких підтвердили достовірність основних наукових результатів роботи.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням теоретичних досліджень основ функціонального проектування засобів вимірювання фазового і групового часу запізнювання сигналів, які забезпечують однозначність вимірювання, виключення методичної похибки, обумовленої нелінійністю фазочастотної характеристики досліджуваного чотириполюсника та похибки, яка вноситься перетворювальними каналами. На основі структурного синтезу розроблено і теоретично обгрунтовано оптимальні принципи побудови радіовимірювальних засобів фазового і групового часу запізнювання сигналів при їх проходженні через чотириполюсники із зосередженими та розподіленими параметрами. Розроблено методи атестації зразкових мір часу запізнювання сигналів і нові принципи побудови на їх основі пристроїв перевірки засобів вимірювання.

  Скачати повний текст

Наведено результати створення прецизійних засобів вимірювальної техніки для вимірювання енергетичних характеристик оптичного випромінювання. Проведено аналітичні дослідження для створення оптимальних конструкцій датчиків енергетичних характеристик оптичного випромінювання, на базі яких розроблено радіометри енергетичної (теплової) освітленості. Розроблено методологічні підходи до вимірювання світлових величин для контролю санітарних норм на робочих місцях з освітленості й яскравості. Обгрунтовано необхідність розробки інтелектуальних УФ-радіометрів.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні підходи до створення математичних моделей радіовимірювальних перетворювачів для визначення товщини на основі пристроїв з від'ємним опором за допомогою методу змінних стану. Розроблено й експериментально перевірено на адекватність динамічні математичні моделі радіовимірювальних перетворювачів для визначення товщини плівок на базі пристроїв з від'ємним опором в часовій області, що дозволило визначати зміну величини струмів і напруг у часі й одержати функції перетворення та чутливості розроблених засобів. Розроблено пакет прикладних програм в обчислювальному середовищі "Маріє" для моделювання та розрахунків динамічних характеристик перетворювачів з врахуванням залежності параметрів елементів схем пристроїв від впливу товщини.

  Скачати повний текст

Розроблено та досліджено функціональні вузли перетворення спектрального складу сигналів радіовимірювальних приладів. Вдосконалено розвиток квазілінійного методу аналізу. Висвітлено нелінійні математичні моделі генераторів прямокутних імпульсів і лінійно змінної напруги на польовій та біполярній транзисторних структурах, які використовують апроксимацію статичних ВАХ степеневим поліномом і функцією гіперболічного тангенсу.

  Скачати повний текст

Уперше розроблено метод вимірювання мінімально-досяжного дійсного імітанса потенційно-нестійких чотириполюсників за результатами вимірювання потужності сигналу, який пройшов через чотириполюсник, що забезпечує стійкість вимірювальної установки і підвищує точність вимірювань. Запропоновано метод вимірювання максимально досяжного коефіцієнта підсилення чотириполюсника на межі його стійкості. Це дає змогу відмовитися від використання каліброваних нейтралізуючих імітансів та звести вимірювання до визначення модуля і фази сигналу, що подається на загальну шину чотириполюсника та нейтралізувати вплив на точність вимірювань нелінійності і втрат фазообертача й атенюатора. Удосконалено метод вимірювання коефіцієнта невзаємності потенційно-нестійкого чотириполюсника, що грунтується на вимірюванні трьох значень вхідного (вихідного) імітанса чотириполюсника за трьох похідних значень імітанса навантаження (генератора), що забезпечує можливість вимірювань, уникаючи область нестійкості чотириполюсника. Розроблено методи визначення межової й оптимальної частот потенційно-нестійкого чотиполюсника з використанням екстраполяційного методу.

  Скачати повний текст

Розроблено методи синтезу оптимальних вимірювальних полігармонічних сигналів з нормованим спектром (СНС) (типу парний і непарний мультисинус і бінарних часоімпульсно-модульованих (ЧІМ) вимірювальних сигналів) з покращаними характеристиками. Визначено принципи побудови калібраторів СНС даного типу. Створено алгоритми, методики та програми розрахунку оптимальних характеристик СНС, обгрунтовано принципи побудови калібраторів на базі мікроконтролерів. Запропоновано методику оцінки сумарної похибки калібратора бінарних ЧІМ сигналів. Проведено моделювання на ПК та експериментальні дослідження створеного макета калібратора бінарних СНС і підтверджено достовірність теоретичних результатів.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні засади методу поглинаючої стінки, які дозволяють якісно та кількісно контролювати процес передачі електромагнітної енергії хвилеводом за її тепловою дією на стінку хвилевода. Одержано єдиний математичний опис втрат у стінках багатохвильових хвилеводів і коаксіальних ліній, і, відповідно, розподіл теплових джерел в них, на підставі аналізу яких розвинуто теоретичну базу створення датчиків прохідної потужності зі слабкою залежністю коефіцієнта перетворення від частоти. Побудовано математичні моделі тонкостінних ділянок хвилеводів з втратами на базі розв'язку рівнянь теплового балансу з методами Лапласа, варіаційного (Рітца), інтегральних перетворень та числового, одержано тепературні поля на поверхні хвилеводів, а також встановлено ступінь адекватності розподілу температури, розподілу електромагнітних полів всередині хвилеводу, що дало змогу створити мікрохвильові засоби вимірювань нового типу: датчиків великого рівня потужності та ватметрів прохідної потужності, теплових вимірювальних ліній, багатовидових мікрохвильових мультиметрів. Розроблено рекомендації щодо вибору методу розв'язання рівняння теплопровідності залежно від фізичної моделі та потреб практики щодо точності, геометрії, характеру теплообміну. Вивчено динамічні властивості датчиків за результатами аналізу нестаціонарного температурного поля на зовнішній поверхні стінки та запропоновано нові конструктивні та технологічні рішення, що забезпечують підвищення швидкодії та зменшення динамічних похибок датчиків. Відзначено, що досліджені похибки ватметрів прохідної потужності з протяжними датчиками обумовлені впливом позасмугових складових у спектрі вимірювального сигналу, зміною його частоти, модуля та фази коефіцієнта відбиття навантаження.

  Скачати повний текст

Наведено результати розробки технології високонадійних термоелектричних модулів Пельтьє (ТЕМ) на основі кристалів твердих розчинів Bi - Te - Se - Sb. Оцінено міцнісні параметри ТЕМ за їх однобічного защемлення. Проведено випробування ТЕМ, створених з застосуванням наведених технологій, стосовно стійкості до механічних і кліматичних факторів. Досягнуто 12 000 год. напрацювання у неперервному та 3 000 год. у циклічному режимах. На базі цих ТЕМ створено прилади та пристрої.

  Скачати повний текст

Розроблено методи та пристрої вимірювання девіації частоти. Запропоновано цифровий метод вимірювання параметрів радіосигналів з кутовою модуляцією, що полягає у визначенні повного фазового зсуву на інтервалах, кратних половині періоду сигналу, що модулює. Найбільш ефективне застосування методу для сигналів з малими індексами модуляції (10-20) у калібрувальній апаратурі. Узагальнено даний метод шляхом введення фазочастотного зворотного зв'язку, що дозволило застосовувати його для сигналів з невідомою несучою частотою та розширити функціональні можливості. На базі методу запропоновано та розроблено спосіб і ряд пристроїв для вимірювання девіації частоти та їх вузлів: лічильників фазових циклів, цифрових миттєвих фазометрів, комбінаційних пристроїв узгодження. У межах малих девіацій частот похибка вимірювання подібних пристроїв у 3 - 5 разів переважає аналоги. На базі програмного й апаратного забезпечення MAX + PLUS II "Altera" здійснено комп'ютерне моделювання та практичну реалізацію в програмованих логічних інтегральних схемах.

  Скачати повний текст