Найти

Результаты поиска

• АНАЛИЗ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В СИНТЕЗАТОРАХ ЧАСТОТ С РАЗЛИЧНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ НЕЛИНЕЙНОГО ЗВЕНА В КОНТУРЕ ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКОЙ ЧАСТОТЫ

  А. М. Пилипенко , А.А. Кольцов

  2022-01-31

  Аннотация ▼

  Рассмотрены синтезаторы частот на основе системы фазовой автоподстройки
  частоты (ФАПЧ), в которых используются фазовые детекторы (ФД) с различными нели-
  нейными передаточными характеристиками. Целью данной работы является оценка бы-
  стродействия синтезаторов частот в зависимости от вида нелинейности ФД и матема-
  тическое описание нелинейной характеристики ФД, обеспечивающей максимальное быст-
  родействие синтезатора частот. В соответствии с поставленной целью в статье были
  решены следующие задачи: разработана обобщенная модель синтезатора частот с
  ФАПЧ; описаны математические модели статических характеристик нелинейного звена
  системы ФАПЧ при использовании различных видов известных ФД и модифицированногоФД с апериодической характеристикой; выполнен анализ динамики системы ФАПЧ при
  изменении статической характеристики нелинейного звена. Модифицированный ФД обес-
  печивает релейное управление процессами установления заданной частоты в синтезаторе
  при возникновении большого фазового рассогласования. Получены численные оценки быст-
  родействия синтезатора частот в зависимости от начального отклонения частоты при
  использовании известных ФД и модифицированного ФД. Показано, что применение моди-
  фицированного ФД позволяет уменьшить время установления частоты примерно в 1,5
  раза по сравнению с наилучшим по быстродействию известным ФД. Определены опти-
  мальные значения управляющего сигнала, обеспечивающие максимальное быстродействие
  синтезатора частот с модифицированном ФД при заданных отклонениях частоты в ре-
  жиме больших возмущений. Результаты данной работы справедливы для синтезаторов
  частот на основе ФАПЧ UHF, L, S и С-диапазонов (от 300 МГц до 8 ГГц), использующихся
  в беспроводных системах связи четвертого поколения (4G) и пятого поколения (5G).

• МОДЕЛЬ АВТОКОЛЕБАТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ ДЛЯ ТЕСТИРОВАНИЯ МЕТОДОВ ЧИСЛЕННОГО АНАЛИЗА ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В SPICE-СИМУЛЯТОРАХ

  А. М. Пилипенко , А. В. Агабекян

  2022-08-09

  Аннотация ▼

  В настоящее время задача разработки методов численного анализа радиотехнических
  цепей во временной области остается актуальной, поскольку известные методы Гира и трапе-
  ций, использующиеся в SPICE-симуляторах, имеют ряд существенных недостатков. Для оценки
  эффективности новых численных методов необходимы специальные тестовые задачи, позво-
  ляющие определить точность методов в различных режимах работы. Численный анализ авто-
  колебательных цепей во временной области представляет наибольшие трудности для про-
  грамм схемотехнического моделирования (SPICE-симуляторов), поскольку модели таких цепей
  могут быть осциллирующими и жесткими одновременно. Целью данной работы является соз-
  дание модели автоколебательной цепи, позволяющей количественно оценить точность мето-
  дов численного анализа переходных процессов в SPICE-симуляторах. В соответствии с постав-
  ленной целью в работе были решены следующие задачи: исследованы особенности численного
  анализа классических моделей автогенераторов в SPICE-симуляторах; описана обобщенная
  математическая модель автоколебательных цепей; предложена универсальная схемная модель
  автоколебательных цепей для SPICE-симуляторов; проведена количественная оценка точности
  методов численного анализа переходных процессов в SPICE-симуляторах. Предлагаемая в данной работе модель позволяет определить относительные погрешности численных методов в
  режиме гармонических колебаний, в режиме релаксационных колебаний, а также в «смешан-
  ном» режиме, при котором отклик цепи содержит как экспоненциальные составляющие с раз-
  личной скоростью изменения, так и квазигармонические составляющие. Полученные результа-
  ты подтверждают высокую точность метода трапеций в режиме гармонических колебаний,
  а метода Гира – в режиме релаксационных колебаний. Относительные погрешности определе-
  ния амплитуды колебаний с помощью данных методов для соответствующих режимов рабо-
  ты не превышают 3 %. В то же время в «смешанном» режиме работы относительные по-
  грешности определения амплитуды колебаний для обоих методов могут достигать 100 %, что
  подтверждает необходимость применения дополнительных опций или специальных методов
  численного анализа в SPICE-симуляторах.

• МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ФАЗОВОЙ АВТОПОДСТРОЙКИ ЧАСТОТЫ С УЧЕТОМ ПОРЯДКА ПЕТЛЕВОГО ФИЛЬТРА

  А.М. Пилипенко , И.В. Бондаренко

  2024-01-05

  Аннотация ▼

  Представлены модели синтезаторов частот с фазовой автоподстройкой частоты
  (ФАПЧ) для диапазона 4,4…4,99 ГГц, который является наиболее перспективным для сис-
  тем связи 5G в Российской Федерации. Рабочая полоса 4,4…4,99 ГГц предназначена для
  обеспечения беспроводной связи стандарта 5G в пределах города и не используется други-
  ми беспроводными сетями связи гражданского или военного назначения. Целью данной
  работы является определение оптимальных параметров системы ФАПЧ, позволяющих
  обеспечить максимальное ослабление паразитных составляющих спектра (ПСС) при ми-
  нимальном времени установления заданной частоты на выходе синтезатора в полосе вы-
  деленной для систем связи 5G. В соответствии с поставленной целью в статье были ре-
  шены следующие задачи: математическое описание системы ФАПЧ с петлевыми фильт-
  рами различных порядков; анализ частотных характеристик системы ФАПЧ с петлевымифильтрами различных порядков; определение оптимальных параметров системы ФАПЧ.
  В качестве параметров оптимизации использовались отношение постоянных времени пет-
  левого фильтра и запас устойчивости системы ФАПЧ. Для решения поставленных задач
  был проведен расчет зависимостей ослабления ПСС от параметров оптимизации для слу-
  чаев применения петлевых фильтров 2-го, 3-го и 4-го порядков. Кроме того, был выполнен
  анализ зависимостей времени установления заданной частоты от оптимизируемых пара-
  метров в трехмерном координатном базисе и определены минимальные значения времени
  установления частоты для каждого из используемых петлевых фильтров. Показано, что
  применение петлевых фильтров высокого порядка с оптимальными параметрами позволя-
  ет существенно повысить уровень ослабления высших ПСС и одновременно уменьшить
  время установления заданной частоты. В частности, петлевой фильтр 4-го порядка по-
  зволяет обеспечить ослабление высших ПСС на 18 дБ больше и время установления задан-
  ной частоты на 12,5% меньше, чем петлевой фильтр 2-го порядка. Кроме того, примене-
  ние фильтра 4-го порядка позволяет повысить ослабление основной ПСС на 5 дБ по срав-
  нению с петлевым фильтром 2-го порядка.