МИКРОВОЛНОВЫЕ МАКЕТЫ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЫХ ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Авторы

  • А. Г. Быков Федеральное государственное унитарное предприятие «Рос- сийский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики»
  • И.В. Ошкин Федеральное государственное унитарное предприятие «Рос- сийский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики»
  • В. Б. Профе Федеральное государственное унитарное предприятие «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики»
  • С. А. Степаненко Федеральное государственное унитарное предприятие «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики»
  • К.В. Троцюк Федеральное государственное унитарное предприятие «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики»
  • Е. В. Тяпков Федеральное государственное унитарное предприятие «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики»

Ключевые слова:

Микроволновые интерференционные логические элементы, интерференционный логический элемент «И», интерференционный логический элемент «исключающее ИЛИ», интерференционный логический элемент «НЕ»

Аннотация

Интерференционные логические элементы (ИЛЭ) являются неотъемлемой частью
вычислительных машин в современном мире. Одной из важнейших задач разработчиков
современной вычислительной техники, является уменьшение длительности выполнения
логических операций, обеспечивая тем самым быстродействие различных вычислительных
комплексов, применяемых, например, при моделировании крупных объектов с большим ко-
личеством деталей в различных отраслях промышленности, а также при обработке
большого объема информации. Возможный путь решения данной задачи состоит в исполь-
зовании ИЛЭ, основанных на элементной базе оптического диапазона длин волн. Цель, для
которой разрабатываются данные макеты микроволновых ИЛЭ, состоит в реализации
функций ИЛЭ на базе микрополосковой линии в сверхвысокочастотном диапазоне частот
(СВЧ). В работе представлены результаты моделирования, разработки конструкции, из-
готовления и испытаний макетов микроволновых интерференционных логических элемен-
тов, образующих полный функциональный базис. Модель микроволнового макета ИЛЭ,
реализующего функции «И», «исключающее ИЛИ» и «НЕ», состоит из 4 типов функцио-
нальных узлов СВЧ: циркуляторов, одноступенчатых кольцевых сумматоров мощности,
двухшлейфного направленного ответвителя и элементов отбора мощности, представ-
ляющие собой направленные ответвители с боковой связью, с заданным коэффициентом
ответвления. Для подтверждения принципа действия ИЛЭ и их реализуемости использо-
вано численное моделирование системы методом конечного интегрирования во временной
области. Макеты ИЛЭ реализуют функции «И», «исключающее ИЛИ» и «НЕ». Соблюда-
ется идентичность значений интенсивности, соответствующих логическим «0» и «1»,
вырабатываемых различными элементами. Длительность выполнения логических операций
определяется длительностью распространения импульса в волноводе. Применение в схеме
построения ИЛЭ реактивных элементов позволяет минимизировать потери СВЧ-энергии
при распространении электромагнитного импульса

Библиографические ссылки

Загрузки

Опубликован

2022-01-31

Выпуск

№ 6 (2021)

Раздел

РАЗДЕЛ I. ЭЛЕКТРОНИКА И РАДИОТЕХНИКА