На основі концепції хвильового імпедансу розроблено моделі електромагнітних кристалів (ЕК), що забезпечують наочність зв'язку конструкція ↔ характеристики, необхідну для продуктивної розробки ЕК-пристроїв. Запропоновано та досліджено мікросмужкові об'ємні комбіновані ЕК-неоднорідності з хвильовим імпедансом майже втричі вищим, ніж в традиційних ЕК, що забезпечують високу зонну ефективність ЕК і дозволяють в повній мірі використати аподизацію для формування високої частотної вибірності таких структур. Запропоновано та досліджено високоімпедансні ЕК-неоднорідності з уповільненням хвилі до 3,5 раза, що на заданих частотах відповідає зменшенню розмірів ЕК-неоднорідностей, у порівнянні з відомими, приблизно у 1,9 раза. Розроблено методи структурної (амплітудної, фазової, крайової) аподизації ЕК на основі об'ємних неоднорідностей та нові види (імпедансну та адаптивну) аподизації ЕК, що враховують конструктивну складність об'ємних неоднорідностей та особливості взаємодії падаючого та відбитого полів в структурі ЕК. Розроблено та досліджено оригінальні конструкції ЕК-пристроїв з характеристиками різних типів на основі аподизованих ЕК, у тому числі адаптивно аподизований ЕК з розширеним діапазоном перестроювання.

Розроблено й удосконалено методи синтезу топологій мікросмужкових фільтрів НВЧ. Розроблені методи надають можливість виконувати синтез фільтрів, що реалізовані з використанням резонаторів різних типів, таких як фільтри на шпилькових резонаторах, фільтрів з отворами в екранувальному шарі, фільтри на трикутних резонаторах, на відрізках нерегулярної лінії передачі, фільтри з фрактальною реалізацією резонаторів. Запропоновано алгоритми системи синтезу топологій мікросмужкових фільтрів, які забезпечують одержання топологій, що відповідають заданим вимогам, з використанням резонаторних структур, у тому числі таких, для яких немає точних методів та методик синтезу. Зазначено, що розроблена система автоматизованого синтезу топологій має досить високу швидкодію завдяки оптимальному поділу блоків програми з метою мінімальної взаємодії між ними, що забезпечує високу швидкість обчислень.

Проведен сравнительный анализ программ проектирования Microwave Office и HFSS на примерах моделирования микрополосковых полосно-пропускающего фильтра и фильтра нижних частот с отверстиями в экране. Представлены результаты численного моделирования фильтров в сравнении с экспериментальными данными.

Розглянуто питання створення ультра- та надвисоких частот (УВЧ і НВЧ) активних фільтрів на базі біполярних і польових транзисторів. Проведено порівняльний аналіз узагальнених перетворювачів імітансу на основі цих транзисторів як базового елемента УВЧ і НВЧ активних фільтрів. Розкрито основні напрями реалізації фільтрів і особливості їх розрахунку. Увагу приділено шумовим параметрам, питанням забезпечення стабільності та вимірювання параметрів узагальнених перетворювачів імітансу та фільтрів.

Рассмотрены вопросы создания ультра- и сверхвысоких частот (УВЧ и СВЧ) активных фильтров на базе биполярных и полевых транзисторов. Проведен сравнительный анализ обобщенных преобразователей иммитанса на основе этих транзисторов как базового элемента УВЧ И СВЧ активных фильтров. Раскрыты основные направления реализации фильтров и особенности их расчета. Уделено внимание шумовым параметрам, вопросам обеспечения стабильности и измерения параметров обобщенных преобразователей иммитанса и фильтров.

Розвинуто теорію п'єзоелектричних перетворювачів механічних величин, побудовано та досліджено математичні моделі таких перетворювачів у модифікованих схемах електричних фільтрів, на базі яких можна здійснювати розрахунки амплітудно-частотних характеристик (АЧХ) залежно від схеми перетворювача. Уперше створено механічні величини з п'єзоелементами у модифікованих схемах пасивних і активних електричних фільтрів, завдяки цьому для перетворювачів на основі фільтрів нижніх і верхніх частот розширено робочу смугу частот та зменшено нелінійність АЧХ. Розроблено перетворювачі механічних величин з доменно-дисипативними п'єзоелементами у модифікованих схемах електричних фільтрів, що дозволило зменшити нелінійність АЧХ. Удосконалено метод розрахунку лінійних чотириполюсників стосовно п'єзоелектричних перетворювачів механічних величин на основі модифікованих схем електричних фільтрів.

Узагальнено результати дослідження спектральних властивостей багатошарових інтерференційних періодичних систем з симетричними дво- та трикомпонентними періодами. Встановлено загальні закономірності залежності спектральних властивостей від структури періоду. Запропоновано методи синтезу різноманітних широкосмугових фільтрів. Знайдено загальні розв'язки задач синтезу багатошарових інтерференційних структур з широкими смугами прозорості, створених в результаті подавлення довільних трьох сусідніх смуг високого відбивання. Одержано вирази для визначення параметрів багатошарових систем (кількості шарів, показників їх заломлення та товщини), у спектрах пропускання яких подавлено одночасно три сусідні смуги високого відбивання. Досліджено вплив дисперсії оптичних сталих матеріалів на спектральні характеристики. Розроблено методи синтезу багатошарових інтерференційних структур з урахуванням дисперсійних характеристик. Запропоновано метод подавлення фонового випромінювання інтерференційних фільтрів.

Удосконалено методи проектування мікросмужкових фільтрів надвисокої частоти. Розроблено алгоритми проектування та призначення допусків залежно від технології виготовлення. Створено підсистему проектування мікросмужкових фільтрів, яка дозволяє здіснювати аналіз і синтез допусків на основних формоутворювальних етапах технології виготовлення мікросмужкової топології. Уточнено математичну модель мікросмужкового ФНЧ. Досліджено методи синтезу, а також методики визначення геометричних розмірів конструкції фільтрів. Запропоновано уточнені методи проектування даних фільтрів та способи оптимізації їх топології. Розроблено алгоритми синтезу допусків на геометричні розміри конструкції залежно від етапів технології виготовлення та методику визначення допустимих відхилень амплітудно- і фазочастотних характеристик фільтрів на підставі даних про конструкцію фільтра та технологію виготовлення. Одержані моделі використовуються у підсистемі проектування мікросмужкових фільтрів.

Розкрито технологію розрахунку та синтезу структурних схем рекурсивних цифрових фільтрів і розрахунку похибок квантування в таких фільтрах. Описано елементи цифрових фільтрів, наведено їх математичний опис. Запропоновано стислі відомості про синтез аналогових фільтрів.

Вперше запропоновано метод визначення величини параметра λ, яка необхідна для компенсації довільних втрат в LC-фільтрах за експофункціональних діях (ЕФД). Вперше одержані формули вторинних параметрів однорідної лінії за ЕФД. Запропоновано аналітичну формулу розрахунку величини параметра експофункціональних сигналів (ЕФС) λ, яка необхідна для компенсації втрат в однорідних лініях. Вперше запропоновано аналітичну модель однорідної лінії з частотнонезалежними первинними параметрами R і G за ЕФД. Вперше надано метод визначення величини параметра ЕФС λ, яка необхідна для компенсації втрат в смужкових фільтрах. Вперше експериментально підтверджена гіпотеза про те, що ЕФС здатний компенсувати втрати, що існують в електромеханічних перетворювачах (п'єзорезонаторах).

Досліджено вплив геометричних та електрофізичних параметрів складених діелектричних резонаторів (СДР) на його резонансну частоту, власну добротність і коефіцієнт зв'язку резонатора з прямокутним хвилеводом, а також розроблено принципи створення фільтрів НВЧ діапазону на їх основі. Вирішено електродинамічне завдання визначення резонансних частот СДР різної геометричної форми за допомогою методів скінченних елементів (МСЕ) і проведено верифікацію одержаних результатів з експериментальними даними та строгим аналітичним рішенням для сферичного діелектричного резонаторів (ДР). Запропоновано методику розрахунку значень коефіцієнта зв'язку СДР з прямокутним хвилеводом, особливістю якої є апроксимація матриці розсіяння, розрахованої МСЕ, що дозволяє визначити чисельні значення коефіцієнта зв'язку, необхідні для розрахунку амплітудно-частотним характеристикам (АЧХ) фільтра на етапі проектування селективних каскадів приймально-передавальних НВЧ ланцюгів. Наведено методики компенсації розстроювання АЧХ фільтра під час перелаштування центральної частоти СДР шляхом вибору параметрів резонатору, зміною взаємних відстаней між резонаторами та наближення вузької стінки хвилевода до СДР. Показано, що фільтри побудовані на основі СДР мають більш широку смугу пропускання, ніж фільтри на ДР, за однакової кількості резонаторів і використання СДР замість цілісних ДР дозволяє зменшити кількість необхідних резонаторів для створення багаторезонаторного фільтра із заданою робочою смугою частот.

Вперше одержано математичну модель п'єзорезонансного пристрою на основі кварцового резонатора з однобічним масонавантаженням, яка враховує одночасний вплив однобічного масонавантаження та міжелектродного зазору на параметри його коливальної системи, що дозволяє зменшити основну похибку частоти. Вдосконалено математичну модель температурної чутливості п'єзорезонансного пристрою, у якій одержані температурні коефіцієнти частоти з урахуванням одночасного впливу однобічного масонавантаження та міжелектродного зазору на температурно-частотну характеристику пристрою, що дозволяє зменшити додаткову температурну похибку частоти. Встановлено математичну модель чутливості п'єзорезонатора до конструктивно-технологічних факторів, у якій за рахунок більш повного обліку конструктивних особливостей кварцового резонатора з однобічним масонавантаженням і міжелектродним зазором зменшені додаткові похибки частоти. Досліджено математичну модель еквівалентної електричної схеми кварцового резонатора, у якій ураховано одночасну наявність однобічного масонавантаження й міжелектродного зазору, що дозволяє знизити похибки визначення їх параметрів.

Синтезовано смугопропускаючі фільтри (СПФ) на зв'язаних мікросмужкових лініях різної товщини з отворами в екрані. Проаналізовано вплив товщини смужки мікросмужкової лінії на хвильові опори СПФ. За результатами розрахунків побудовано номограму, завдяки якій спрощується процес проектування СПФ на мікросмужкових лініях з отворами в екрані. Представлена номограма наочно показує залежність хвильових опорів фільтра з отвором в екрануючому шарі від товщини смужки.

Запропоновано новий метод оптимізації та настроювання параметрів безперервних і цифрового адаптивних фільтрів, а також структурну схему цифрово-аналогової імітаційної моделі адаптивного фільтра, що реалізує запропонований метод оптимізації та настроювання, має значне скорочення елементів схеми й обчислень у порівнянні з відомим фільтром.

Представлено методику розрахунку конструктивних та електричних параметрів смугового фільтра НВЧ діапазону. Результати теоретичного розрахунку, за представленою методикою, порівняно з характеристиками, одержаними експериментальним шляхом.

На основании известной теории статических систем автоматического слежения за частотой входного сигнала в динамическом режиме получено аналитическое выражение переходной частоты настройки общих частотных фильтров. В результате оказалось возможным использование вычислений в MathCAD процесса самонастройки их. При учете известных особенностей активного спектра нестационарных процессов получена другая возможность указанных вычислений. Предложен для общих фильтров алгоритм требуемых вычислений. Отмечено, что в принципе решена известная проблемная задача математического анализа процесса самонастройки общих следящих фильтров.

Приведен краткий обзор исследований, направленных на разработку и совершенствование цифровых линейных фильтров с конечной импульсной характеристикой (КИХ-фильтров). Предложены высококачественные фильтры нижних частот, а также фильтры, аппроксимирующие заданные цифровые фильтры с бесконечной импульсной характеристикой (БИХ-фильтры). В основу построения всех предлагаемых фильтров положены разложения в ряд Фурье полиномиальных тригонометрических ядер типа Джексона.

Описаны цифровые фильтры, называемые интерполированными фильтрами с конечной импульсной характеристикой, использование которых позволяет создавать узкополосные фильтры низких частот с существенно уменьшенной вычислительной нагрузкой, и, соответственно, более простые по сравнению с традиционными фильтрами с конечной импульсной характеристикой.

Одержано коефіцієнти чутливості кварцового резонатору з однобічним масонавантаженням і міжелектродним зазором (КРОМЗ) до зміни величини зазору, масонавантаження та температури; аналітичні залежності температурно-частотної характеристики КРОМЗ від конструктивно-технологічних факторів, що відрізняється від відомих наявністю додаткового коефіцієнту, який враховує вплив величини масонавантаження та зазору на параметри кварцового резонатору, у виразах для температурних коефіцієнтів частоти.

Запропоновано модульні смугові спектральні фільтри для германієвих та кремнієвих підкладок, що розраховані на діапазон довжин хвиль 8 - 14 мкм. У розрахунках фільтрів використано підхід, подібний до використовуваного при конструюванні антивідбиваючих покриттів. Напівширина смуги пропускання для обох підкладок варіювалась за рахунок зміни показника заломлення поодиноких шарів у багатошарових системах. Ці системи розраховувались для випадків кута падіння світла нуль та сорок п'ять градусів. Поведінка розрахованих конфігурацій виявилась однаковою для обох підкладок.

Надано математичну модель МЕМС смугового п'єзофільтра (ПФ), побудованого на дисковій конструкції, що працює на радіальних коливаннях. Досліджено частотну характеристику смугового ПФ від його геометричних параметрів, матеріалу та втрат у ньому. Одержані результати можна використати під час подальшого проектування МЕМС пристроїв.