Báo cáo khoa học Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải

217 trang thiennha21 09/04/2022 6890

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Báo cáo khoa học Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bao_cao_khoa_hoc_nghien_cuu_thiet_ke_che_tao_mach_tich_hop_t.pdf

Nội dung text: Báo cáo khoa học Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải

Bộ KH & CN Bộ quốc phòng Trung tâm Khoa học Kỹ thuật- Công nghệ Quân sự Viện Rađa Báo cáo tổng kết đề tài độc lập cấp nhà n−ớc Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực siêu cao tần sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần và công nghệ gia công mạch dải M∙ số: ĐTĐL- 2005/28G Chủ nhiệm đề tài: TS Nguyễn Thị Ngọc Minh 6715 11/01/2007 Hà Nội - 2007 Bản quyền 2007 thuộc Viện Rađa Đơn xin sao chép toàn bộ hoặc từng phần tài liệu này phải gửi đến Viện tr−ởng Viện Rađa trừ tr−ờng hợp sử dụng với mục đích nghiên cứu.
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Danh sách những ng−ời thực hiện TT Họ và tên Cơ quan công tác Nội dung thực hiện chính A Chủ nhiệm đề tài: Viện Rađa- TTKHKT- CNQS TS Nguyễn Thị Ngọc Minh B Cán bộ tham gia đề tài: 1 TS. Tăng Chí Thành Viện Rađa- TTKHKT- CNQS Thành viên đề tài 2 TS. Lê Ngọc Uyên Viện Rađa- TTKHKT- CNQS Phó CN đề tài 3 Ths. Đỗ Huy Tr−ởng Viện Rađa- TTKHKT- CNQS Thành viên đề tài 4 Ths. Nguyễn Văn Hạnh Viện Rađa- TTKHKT- CNQS Thành viên đề tài 5 KS. Trần Thị Trâm Viện Rađa- TTKHKT- CNQS Thành viên đề tài 6 Ths. Hà Danh Long Viện Rađa-TTKHKT-CNQS Thành viên đề tài 7 TS. Nguyễn Thế Hiếu Viện Điện tử Viễn Thông- Thành viên đề tài TTKHKT- CNQS 8 Ths. Phạm Văn Dành Nhà máy Z119- Cục KT PK- Thành viên đề tài KQ. Quân chủng PK-KQ 9 KS. Nguyễn Triều Hoa Viện Điện tử Viễn Thông- Thành viên đề tài TTKHKT- CNQS 10 TS. Bạch Gia D−ơng Phòng Rađa–Viện KT-PK- Thành viên đề tài KQ. Quân chủng PK-KQ 11 KS. Bùi H−ng Nguyên Viện Rađa-TTKHKT-CNQS Thành viên đề tài 1
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Bài tóm tắt Việc nghiên cứu cơ bản, có định h−ớng để làm chủ công nghệ SCT trở thành yêu cầu cấp bách, đặc biệt đối với nhiệm vụ cải tiến, hiện đại hoá, chế tạo Rađa quân sự trong điều kiện chiến tranh công nghệ cao. Vì vậy việc nghiên cứu ứng dụng các công nghệ mới để thiết kế chế tạo các mạch tích hợp thụ động và tích cực siêu cao tần ứng dụng vào bán dẫn hoá toàn bộ tuyến thu cao tần của một đài rađa để nâng cao độ nhạy máy thu của đài là rất cần thiết. Căn cứ vào nhu cầu cấp bách và khả năng kỹ thuật, khả năng công nghệ của ta, chúng tôi đã chọn đối t−ợng nghiên cứu của đề tài gồm 2 nhánh chính (phân chia theo địa chỉ ứng dụng các sản phẩm của đề tài): • Nghiên cứu thiết kế chế tạo toàn bộ 02 tuyến thu cao tần đài rađa P-37 bao gồm: 02 bộ hạn chế công suất, 02 bộ khuếch đại tạp thấp, 02 bộ trộn tần cân bằng, 02 bộ dao động ngoại sai VCO, 01bộ lọc dải thông, 02 bộ cộng/ chia công suất, 02 bộ tiền khuếch đại trung tần, 02 bộ tự động điều chỉnh tần số (riêng bộ tiền khuếch đại trung tần và bộ tự động điều chỉnh tần số là không có trong nội dung của Hợp đồng vì kinh phí bị hạn chế, nh−ng để có thể lắp lên đài và đánh giá toàn bộ tuyến thu cao tần chúng tôi đã thực hiện). • Nghiên cứu thiết kế chế tạo 02 bộ chuyển mạch điốt PIN và 02 bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng trên mạch dải cho 02 kênh thu của đài rađa 55Ж6. Tính mới, tính độc đáo của đề tài: Lần đầu tiên ở Việt nam việc nghiên cứu phát triển và nghiên cứu ứng dụng công nghệ siêu cao tần đ−ợc tiến hành một cách cơ bản, có hệ thống, tạo cơ sở cho việc thiết kế chế tạo các thiết bị siêu cao tần nói chung và rađa nói riêng. Lần đầu tiên trong quân đội việc thiết kế các mạch SCT đ−ợc tiến hành sử dụng phần mềm thiết kế và mô phỏng ADS. −u điểm của ph−ơng pháp thiết kế này là nhanh hơn và tiết kiệm đ−ợc thời gian, vật t− và công sức để cho ra sản phẩm có chất l−ợng cao hơn so với ph−ơng pháp thiết kế thông th−ờng. Việc sử dụng hệ thống gia công mạch dải và thiết bị lắp ráp và hàn dán linh kiện SMD để chế tạo mạch SCT cho khả năng nâng cao chất l−ợng và độ tin cậy của sản phẩm. Sản phẩm của đề tài mang tính khoa học và thực tiễn cao, đ−ợc tạo ra trên cơ sở năng lực Việt Nam nh−ng dần tiếp cận đ−ợc với công nghệ tiên tiến trên thế giới. Các sản phẩm của đề tài đã đ−ợc sử dụng cho đài rađa 55Ж6 (lắp lên một kênh đo xa và một kênh đo cao) tại trạm rađa 19 - trung đoàn 295 - S− 363 từ ngày 25/01/2007, Π - 37 (lắp lên 2 tuyến thu cao tần của đài) tại trạm rađa T-26 -trung đoàn 293 -S− 361 từ ngày 03/07/2007 cho tới nay và trong t−ơng lai có thể phát triển cho các đài rađa khác, phục vụ cho công tác khai thác, cải tiến, hiện đại hoá và thiết kế chế tạo rađa mới. 2
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Mục lục Trang Bảng chú giải các chữ viết tắt, ký hiệu chữ qui −ớc, ký hiệu dấu, đơn vị và thuật ngữ 2 Phần I. Lời mở đầu 5 Phần II. Nội dung CHíNH CủA BáO CáO 15 I. Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài n−ớc và trong n−ớc 15 I.1. Tình hình nghiên cứu ngoài n−ớc 15 I.2. Tình hình nghiên cứu trong n−ớc 15 II. Lựa chọn đối t−ợng nghiên cứu, cách tiếp cận và ph−ơng pháp nghiên cứu 18 II.1. Lựa chọn đối t−ợng nghiên cứu 19 II.2. Cách tiếp cận, ph−ơng pháp nghiên cứu, kỹ thuật đã sử dụng 20 II.3. Tính mới, tính độc đáo của đề tài 21 III. Những nội dung đã thực hiện 21 III.1. Đối với nghiên cứu lý thuyết 21 III.2. Đối với công việc nghiên cứu thiết kế chế tạo và thử nghiệm các sản phẩm 22 III.3. Nghiên cứu thiết kế chế tạo các sản phẩm của đề tài 27 III.3.1. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ chuyển mạch điốt pin dải sóng mét ứng dụng cho đài rađa cảnh giới 55Ж6 27 III.3.2. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ khuếch đại tạp thấp dải sóng mét ứng dụng cho đài rađa cảnh giới 55Ж6 31 III.3.3. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ chuyển mạch điốt pin dải sóng cm ứng dụng cho đài rađa cảnh giới, dẫn đ−ờng Π-37 35 III.3.4. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ khuếch đại tạp thấp dải sóng cm ứng dụng cho đài rađa cảnh giới, dẫn đ−ờng Π-37 39 III.3.5. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ dao động siêu cao tần dải sóng cm ứng dụng cho đài rađa cảnh giới, dẫn đ−ờng Π-37 42 3
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học III.3.6. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ trộn tần cân bằng dải sóng cm ứng dụng cho đài rađa cảnh giới, dẫn đ−ờng Π-37 45 III.3.7. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ cộng/chia công suất dải sóng cm ứng dụng cho đài rađa cảnh giới, dẫn đ−ờng Π-37 48 III.3.8. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ lọc dải dải sóng cm ứng dụng cho đài rađa cảnh giới, dẫn đ−ờng Π-37 50 IV. Báo cáo về kết quả đo đạc đánh giá trong PTN, kết quả thử nghiệm và ứng dụng các sản phẩm KH & CN của đề tài 54 IV.1. Kết quả đo đạc đánh giá trong PTN 54 IV.2. Kết quả thử nghiệm môi tr−ờng 54 IV.3. Kết quả thực hiện đề tài về mặt thực nghiệm 55 IV.3.1. Kết quả thử nghiệm với nhánh sản phẩm lắp trên máy thu cao tần đài rađa П-37 55 IV.3.2. Kết quả thử nghiệm với nhánh sản phẩm lắp trên máy thu cao tần đài rađa 55Ж-6 57 Bản tự đánh giá về tình hình thực hiện và những đóng góp mới của đề tài khoa học và công nghệ 60 Phần III. KếT LUậN Và KIếN NGHị 70 Tài liệu tham khảo 72 phụ lục 1: sơ đồ nguyên lý và mạch in các sản phẩm phụ lục 2: biên bản đo kiểm nghiệm và kết qủa đo tại ptn phụ lục 3: biên bản thử nghiệm môi tr−ờng phụ lục 4: biên bản thử nghiệm tại đơn vị 4
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Bảng chú giải các chữ viết tắt, ký hiệu chữ qui −ớc, ký hiệu dấu, đơn vị và thuật ngữ KĐ : Khuếch đại. KĐTT : Khuếch đại tạp thấp. HCCS : Hạn chế công suất SCT : Siêu cao tần. HSKĐ: Hệ số khuếch đại. VSWR: Hệ số sóng đứng. FET: Transistor hiệu ứng tr−ờng (Field Effect Transistors) KHCN: Khoa học công nghệ 5
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Phần I. Lời mở đầu Việc nghiên cứu cơ bản, có định h−ớng để làm chủ công nghệ siêu cao tần (SCT) trở thành yêu cầu cấp bách, đặc biệt đối với nhiệm vụ cải tiến, hiện đại hoá, chế tạo Rađa quân sự trong điều kiện chiến tranh công nghệ cao. Hệ thống rađa trong trang bị của quân đội ta hiện nay có số l−ợng lớn, đ−ợc trang bị cho các lực l−ợng PK- KQ, Hải quân, pháo binh, Biên phòng, Tăng thiết giáp, thuộc nhiều chủng loại (nh− Π-12, Π-14, Π-15, Π-18, Π-19, Π-35, Π-37, ΠPB-16, 1Λ13-3, 55ж6-1, Kacta-2E2, 96L-6E), nhiều thế hệ công nghệ, do nhiều n−ớc sản xuất. Trong đó hầu hết thuộc thế hệ thứ nhất, kinh kiện đèn điện tử, kỹ thuật t−ơng tự (Analog), qua nhiều năm sử dụng, số giờ tích luỹ cao, đã xuống cấp nghiêm trọng, hệ số kỹ thuật thấp, tính năng chiến thuật giảm đáng kể. Một số loại rađa mới nhập với số l−ợng không nhiều, thuộc thế hệ thứ hai (sử dụng tín hiệu có cấu trúc phức tạp, thu nén xung, xử lý tối −u ) Hiện nay, vật t− phụ tùng thay thế của các hệ thống rađa thế hệ công nghệ cũ trên thị tr−ờng rất khan hiếm, không có khả năng thay thế, sửa chữa để duy trì rađa làm việc bình th−ờng. Do đó buộc chúng ta phải tự nghiên cứu thiết kế, chế tạo thay thế t−ơng đ−ơng bằng linh kiện thế hệ công nghệ mới (bán dẫn, vi mạch, vi xử lý, kinh kiện tích hợp .) nhằm kéo dài thời gian sử dụng, duy trì sức chiến đấu của vũ khí, trang bị, khí tài. Xu h−ớng chung của thế giới là áp dụng kỹ thuật mới, tiên tiến cải tiến, hiện đại hoá rađa hiện có, kể cả các n−ớc có trình độ công nghệ cao và công nghệ sản xuất rađa tiên tiến. Việc nghiên cứu máy thu ít nhiễu tần số siêu cao đã cho ra đời một loạt bộ khuếch đại: KĐ đèn sóng chạy (TOP), KĐ tham số, KĐ dùng điốt Tunel, KĐ dùng điốt Gunn hoặc điốt thác lũ, KĐ dùng transistor l−ỡng cực (Bipolar), KĐ dùng transistor tr−ờng. Transistor tr−ờng xuất hiện vào năm 1986 và đã đạt đ−ợc các ứng dụng tốt. Việc đ−a ra thị tr−ờng các transistor tr−ờng cho phép có thể chế tạo những bộ KĐ có vị trí v−ợt trội trong lĩnh vực máy thu tần số siêu cao ít nhiễu. Các bộ KĐ này có thể áp dụng trong nhiều tr−ờng hợp: rađa cảnh giới, rađa điều khiển hoả lực, theo dõi bám sát mục tiêu nói chung là dùng trong tất cả các tr−ờng hợp máy thu với yêu cầu độ nhạy cao. Việc sử dụng rộng rãi transistor tr−ờng trong thực nghiệm cho phép bắt tay vào nghiên cứu và chế tạo bộ KĐ tạp thấp, bộ KĐ này có các đặc tr−ng có thể so 6
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học sánh với các đặc tr−ng của các bộ KĐ tham số nh−ng lại có những −u điểm của hệ thống bán dẫn nh−: dải rộng, độ ổn định cao, tiêu thụ năng l−ợng ít, kích th−ớc bé mà lại có độ tin cậy cao. Các bộ khuếch đại tạp thấp đã đ−ợc nghiên cứu phát triển và ứng dụng rộng rãi trong máy thu của các hệ thống điện tử (trong đó có các đài rađa, đài điều khiển tên lửa) thay thế cho các đèn sóng chạy. Hiện nay có thể mua đ−ợc các bộ khuếch đại tạp thấp này theo các hãng điện tử trên thế giới nh−ng với giá thành cao. Để đ−a đ−ợc bộ khuếch đại tạp thấp vào thay đèn sóng chạy trong một số đài rađa đòi hỏi phải có bộ bảo vệ để tránh cho bộ khuếch đại bị đánh thủng vì công suất phát lọt qua đèn cặp nhả điện. Th−ờng thì những bộ khuếch đại chuyên dụng này rất khó mua đơn chiếc ở trên thị tr−ờng. Đài rađa Π-37 đ−ợc đ−a vào trang bị cho Việt Nam từ những năm 1970. Hiện nay tổng số đài rađa Π-37 có khoảng hơn 20 bộ, trong đó phân cấp chất l−ợng chủ yếu là cấp 3. Mỗi đài có 5 kênh thu. Về khả năng phát hiện của đài nói chung bị xuống cấp do thời gian sử dụng lâu và khí hậu khắc nghiệt. Có nhiều nguyên nhân làm giảm khả năng phát hiện của đài trong đó nguyên nhân quan trọng là tuyến thu, trong tuyến thu phải kể tới các nguyên nhân chính sau đây: - Hệ số sóng đứng của đ−ờng truyền cao tần bị tăng do đ−ờng truyền đã sử dụng lâu ngày, khả năng cách điện kém, hoặc do đ−ờng truyền không kín, rò rỉ n−ớc gây đánh lửa khi phát. - Với tình trạng đánh lửa đ−ờng truyền và đèn cặp nhả điện giảm chất l−ợng dẫn đến công suất lọt vào máy thu lớn gây tình trạng các đèn sóng chạy YB-99 bị già nhanh hoặc giảm độ nhạy, hệ số tạp tăng, làm giảm khả năng phát hiện của đài. - Bộ trộn tần của đài rađa Π-37 là trộn tần đơn đ−ợc thiết kế trên ống sóng, sử dụng điốt trộn tần Д-405A (Б) có độ nhạy không cao. Do bộ trộn tần không cân bằng nên tạp của bộ dao động ngoại sai ảnh h−ởng rất lớn đến chất l−ợng tín hiệu thu về. - Bộ dao động ngoại sai của đài rađa Π-37 sử dụng đèn tháp 3 cực CГ-01 đòi hỏi nhiều nguồn điện áp lớn và rất khó chỉnh làm việc ổn định Với các đài rađa thế hệ mới đều sử dụng tín hiệu phát xạ phức tạp (điều tần, điều pha trong xung), công nghệ chế tạo t−ơng đối hiện đại, chủ yếu sử dụng linh kiện bán dẫn, vi mạch, b−ớc đầu áp dụng các thành tựu của công nghệ thông tin vào điều khiển, xử lý và truyền tin. Độ tin cậy, khả năng sống còn cao, bao gồm các đài mới đ−ợc trang bị gần đây nh−: 1Λ13-3, 55ж6-1, Kacta-2E2, 96L-6E. Tuy nhiên, 7
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học mặc dù mới đ−ợc trang bị gần đây (từ năm 1995) nh−ng công tác bảo đảm kỹ thuật cho các đài 1Λ13-3, 55ж6-1 gặp nhiều khó khăn. Đối với các loại rađa thế hệ cũ sử dụng đèn điện tử và các dây giữ chậm, các đèn dao động ngoại sai kiểu Klistron, chủ yếu sử dụng vật t− tồn kho, hoặc vật t− dùng lại. Nhiều chủng loại vật t− khí tài của các thế hệ rađa cũ đã không còn đ−ợc sản xuất, do đó việc mua vật t− thay thế rất hạn chế. Đối với rađa thế hệ mới, giá thành vật t− khí tài rất cao, mặc dù việc mua sắm chủ yếu đ−ợc thực hiện theo cụm, mô đun. Vì vậy khó có thể kịp thời bố trí ngân sách để mua vật t− thay thế phục vụ cho sửa chữa nên kết quả bảo đảm vật t− cho rađa mới còn rất hạn chế làm ảnh h−ởng đến công tác bảo đảm kỹ thuật. Tuy nhiên cho đến nay ở Việt nam ch−a có cơ sở nghiên cứu nào đầu t− nghiên cứu cơ bản và có hệ thống vào thiết kế chế tạo tổng thể một tuyến thu cao tần của một đài rađa. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn nêu trên chúng tôi xây dựng đề tài này nhằm đ−a ra đ−ợc sản phẩm có thể đ−a vào ứng dụng đáp ứng đ−ợc nhu cầu tr−ớc mắt của các nhà máy và mở ra khả năng ta hoàn toàn chủ động trong việc thiết kế chế tạo các mạch tích hợp siêu cao tần làm trên mạch dải (trong đó có các mạch tích hợp thụ động SCT (bộ chuyển mạch điốt PIN, bộ trộn tần cân bằng, bộ lọc dải, bộ cộng/ chia công suất) và các mạch tích hợp tích cực SCT (bộ dao động siêu cao tần VCO, bộ khuếch đại SCT tạp thấp). 8
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Thông tin chung về đề tài 1. Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực siêu cao tần sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần và công nghệ gia công mạch dải. 2. Mã số: ĐTĐL- 2005/28G 3 . Thời gian thực hiện: 18 tháng (từ tháng 01/ 2006 đến tháng 7/ 2007) 4 . Cấp quản lý: Nhà n−ớc 5. Kinh phí: 1,000 tỷ đồng (Một tỷ đồng) Trong đó, từ ngân sách SNKH: 1,000 tỷ đồng 6. Thuộc ch−ơng trình Khoa học và Công nghệ: đề tài độc lập cấp Nhà n−ớc. 7. Chủ nhiệm đề tài: Họ và tên: Nguyễn Thị Ngọc Minh Học hàm, học vị: Tiến sĩ - chuyên ngành: Kỹ thuật siêu cao tần. Chức danh khoa học: Nghiên cứu viên chính Điện thoại: 7560128 / 069.516.130 (CQ); 7333378 (NR) Mobile: 0983005387 Email: vvh220881@hn.vnn.vn Địa chỉ cơ quan: Viện Rađa - Trung tâm KHKT- CNQS- Bộ Quốc Phòng, Nghĩa Đô - Cầu Giấy - Hà Nội. 8. Cơ quan chủ trì đề tài: Tên tổ chức KH & CN: Trung tâm KHKT- CNQS Địa chỉ: K800 Đ−ờng Hoàng Quốc Việt- Nghĩa Đô - Cầu Giấy - Hà Nội Điện thoại: 7564290 Fax: 9. Mục đích của đề tài: - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới vào thiết kế chế tạo một số mạch tích hợp siêu cao tần ứng dụng trong tuyến thu cao tần của một số đài rađa phục vụ cho công tác khôi phục sửa chữa, cải tiến và sản xuất các đài rađa. 9
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học - Làm chủ công nghệ siêu cao tần. - Tạo ra sản phẩm, phát huy đ−ợc nội lực và tiết kiệm ngân sách. - Đào tạo đ−ợc đội ngũ cán bộ nghiên cứu chuyên sâu trong lĩnh vực nghiên cứu phát triển và nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật siêu cao tần phục vụ trực tiếp cho ch−ơng trình sản xuất rađa của Việt nam. 12. Nội dung nghiên cứu: - Nghiên cứu tổng quan, thu thập tài liệu và các công trình đã có liên quan đến đề tài; lựa chọn công nghệ của n−ớc ngoài phù hợp với công nghệ Việt Nam nhằm tạo ra đ−ợc sản phẩm có chất l−ợng cao có thể áp dụng trong thực tế. - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới để thiết kế, chế tạo mạch tích hợp thụ động SCT (bộ chuyển mạch điốt PIN, bộ lọc SCT, bộ cộng/ chia công suất, bộ trộn tần cân bằng). - Nghiên cứu ứng dụng công nghệ mới để thiết kế chế tạo mạch tích hợp tích cực SCT (bộ dao động siêu cao tần VCO, bộ khuếch đại SCT tạp thấp). - Sử dụng các thiết bị đo của PTN Rađa để đo đạc, hiệu chỉnh và lấy các đặc tr−ng của các sản phẩm. - Khảo sát độ ổn định và nghiên cứu giải pháp nâng cao tính ổn định của các sản phẩm - Thử nghiệm độ bền cơ học, thử rung xóc, khả năng chịu nhiệt độ. - Hoàn thiện sản phẩm - Thử nghiệm thực tế: 04 sản phẩm sẽ đ−ợc thử nghiệm trên đài rađa Π - 37. Nội dung cụ thể: - Nghiên cứu các giải pháp thiết kế chuyển mạch điốt PIN. - Nghiên cứu các giải pháp thiết kế bộ khuếch đại tạp thấp. - Nghiên cứu thiết kế chế tạo 02 bộ chuyển mạch điốt PIN và 02 bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng trên mạch dải, lắp thử nghiệm vào 02 kênh thu của đài rađa Π-37. - Nghiên cứu nguyên lý tạo dao động siêu cao tần. - Thiết kế chế tạo 02 bộ dao động bán dẫn VCO ứng dụng làm dao động ngoại sai cho 02 kênh thu của đài rađa Π-37. 10
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học - Nghiên cứu các giải pháp thiết kế bộ trộn tần cân bằng ở dải sóng siêu cao tần. - Thiết kế chế tạo 01 bộ trộn tần cân bằng trên mạch dải ứng dụng làm dao động ngoại sai cho 01 kênh thu của đài rađa Π-37. - Nghiên cứu các giải pháp thiết kế các bộ lọc siêu cao tần. - Thiết kế chế tạo 01 bộ lọc dải thông trên mạch dải - Nghiên cứu các giải pháp thiết kế bộ cộng/ chia công suất ở dải sóng siêu cao tần. - Thiết kế 01 bộ cộng/ chia công suất kiểu Wilkinson trên mạch dải. - Nghiên cứu thiết kế chế tạo 02 bộ chuyển mạch điốt PIN và 02 bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng trên mạch dải cho 02 kênh thu của đài rađa 55Ж 6. Đây là đài rađa tầm trung sóng mét có dải tần làm việc trùng với dải tần làm việc của rađa 1L- 133 và đài rađa TT - 01(là đài có tính năng kỹ thuật t−ơng tự). 14. Tiến độ thực hiện đề tài: Các nội dung thực hiện chủ Sản phẩm phải đạt Thời gian T yếu (Bắt đầu, kết T (Các mốc đánh giá chủ yếu) thúc) 1 2 3 4 1 Xây dựng Thuyết minh chi tiết Bản thuyết minh đề tài 10/2005 của đề tài 2 Nghiên cứu các giải pháp thiết Báo cáo về các giải pháp thiết 10/2005- kế chuyển mạch điốt PIN và bộ kế chuyển mạch điốt PIN và 11/2005 khuếch đại tạp thấp bộ khuếch đại tạp thấp. 3 Nghiên cứu các giải pháp thiết Báo cáo về nguyên lý tạo dao 11/2005- kế chế tạo bộ tạo dao động siêu động siêu cao tần. 12/2005 cao tần. 4 Nghiên cứu các giải pháp thiết Báo cáo về các giải pháp 12/2005-1/2006 kế bộ trộn tần cân bằng ở dải thiết kế bộ trộn tần cân bằng sóng cm. ở dải sóng cm. 5 Học tập trao đổi kinh nghiệm 01/2006 thiết kế chế tạo cách mạch tích hợp siêu cao tần sử dụng phần mềm thiết kế mạch ADS 6 Thiết kế chế tạo 02 bộ chuyển 02 bộ CM điốt PIN trên mạch 8/2005-10/2005 mạch điốt PIN trên mạch dải dải ở dải sóng cm dải sóng centimét 11
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Các nội dung thực hiện chủ Sản phẩm phải đạt Thời gian T yếu T (Bắt đầu, kết (Các mốc đánh giá chủ yếu) thúc) 1 2 3 4 7 Thiết kế chế tạo bộ 02 khuếch 02 bộ KĐ tạp thấp dảỉ rộng 10/2005- đại tạp thấp dải sóng cm. dải sóng cm 12/2005 8 Thiết kế chế tạo 02 bộ dao động 02 bộ dao động siêu cao 01/2006- siêu cao tần dải sóng cm. tần dải sóng cm. 03/2006 9 Thiết kế chế tạo 02 bộ trộn tần 02 bộ trộn tần cân bằng ở 2/2005-4/2005 cân bằng ở dải sóng cm. dải sóng siêu cao tần dải sóng cm. 10 Thiết kế chế tạo 01 bộ lọc dải 01 bộ lọc dải siêu cao tần 2/2006-4/2006 siêu cao tần trên mạch dải ở dải trên mạch dải dải sóng cm. sóng cm. 11 Thiết kế chế tạo 01 bộ cộng/ 01 bộ cộng/ chia công suất 4/2006- 5/2006 chia công suất trên mạch dải ở ở dải sóng cm trên mạch dải sóng cm. dải dải sóng cm. 12 Thiết kế chế tạo 02 bộ chuyển 02 bộ CM điốt PIN trên 4/2006- 6/2006 mạch điốt PIN trên mạch dải dải mạch dải ở dải sóng cm sóng mét 13 Thiết kế chế tạo bộ 02 khuếch 02 bộ KĐ tạp thấp dảỉ rộng 5/2006- 6/2006 đại tạp thấp dải sóng mét. dải sóng cm 14 Đo đạc hiệu chỉnh các sản phẩm 7/2005- 8/2005 trong phòng thí nghiệm. 15 Thử nghiệm và đánh giá độ bền 8/2005 cơ học, rung xóc, nhiệt độ và đánh giá độ ổn định của sản phẩm 16 Lắp thử nghiệm các sản phẩm 9/2005-11/2006 trên đài. 17 Hoàn thiện các sản phẩm Các sản phẩm của đề tài. 11/2006- 18 Viết báo cáo tổng kết KH & KT 12/2006 của đề tài. 12
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Về các yêu cầu khoa học và chỉ tiêu cơ bản của các sản phẩm KH&CN Số Tên sản phẩm- Chỉ tiêu kỹ thuật Số Chỉ tiêu kỹ thuật Ghi TT l−ợng Đơn vị Giá trị cần đạt chú 01 Bộ chuyển mạch/hạn chế điốt PIN 02 trên mạch dải, dải cm GHz 2,7- 3,1 - Dải tần làm việc dB 10 - Độ ổn định công suất ra dB ± 2 - Độ ổn định tần số ± 10.10-6 - Dải điều chỉnh bằng điện MHz 400 - Các hài dBc <-18 - Nguồn cung cấp cho bộ dao động V +12 -Điện áp điều chỉnh diode Varactor V 0 ữ + 20 - Hệ số sóng đứng ≤ 1,5 04 Bộ trộn tần 02 - Dải tần làm việc GHz 2,7 – 3,1 - Tần số IF MHz DC- 200 - Tổn hao cực đại trên cả dải tần dB ≤ 7,0 - Độ phân cách LO-RF dB ≥ 40 - Độ phân cách LO-IF dB ≥ 40 13
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Số Tên sản phẩm- Chỉ tiêu kỹ thuật Số Chỉ tiêu kỹ thuật Ghi TT l−ợng Đơn vị Giá trị cần đạt chú 05 Bộ lọc dải thông 01 - Dải tần làm việc GHz 2,7 – 3,1 - Tổn hao trong dải dB ≤ 3 - Tổn hao ngoài dải dB ≥ 40 - Trở kháng vào – ra Ω 50 - Hệ số sóng đứng ≤ 1,5 06 Bộ cộng/chia công suất kiểu 01 Wilkinson - Dải tần làm việc GHz 2,7 – 3,1 - Độ cách ly cực tiểu dB 20 -Tổn hao chèn cực đại so với 3dB dB 0,3 - Hệ số sóng đứng đầu vào ≤ 1,5 - Hệ số sóng đứng đầu ra ≤ 1,5 - Trở kháng vào – ra Ω 50 07 Bộ chuyển mạch/hạn chế điốt PIN 02 trên mạch dải, dải sóng mét MHz 160- 250 - Dải tần làm việc dB ≤ 3 - Tổn hao đi qua dB > 40 - Mức hạn chế V -5, +12 - Điện áp nguồn nuôi Ω 50 - Trở kháng vào, ra. 08 Bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng, 02 dải sóng mét - Dải tần làm việc MHz 160- 250 - Hệ số tạp dB ≤ 3 - Hệ số khuếch đại dB > 25 - Độ không đồng đều hệ số khuếch đại trong toàn dải tần dB < ± 2dB - Điểm nén hệ số khuếch đại 1 dB dBm ≥10 - Điện áp nguồn nuôi V +12 - Hệ số sóng đứng vào/ra (max) 1,7:1 - Trở kháng vào, ra Ω 50 14
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học 23 Kinh phí thực hiện đề tài phân theo các khoản chi TT Nguồn kinh phí Tổng số Trong đó Thuê Nguyên Thiết bị Xây dựng, Chi khoán vật liệu, , máy sửa chữa khác chuyên năng móc nhỏ môn l−ợng Tổng kinh phí 1000 424,8 283,3 92 199,9 Trong đó: 424,8 283,3 92 199,9 1 - Ngân sách 1000 SNKH 2 - Các nguồn khác 15
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Phần II. Nội dung CHíNH CủA BáO CáO I. Tổng quan tình hình nghiên cứu ngoài n−ớc và trong n−ớc I.1. Tình hình nghiên cứu ngoài n−ớc: Kỹ thuật siêu cao tần ngày nay đã và đang đ−ợc phát triển mạnh mẽ, được nhiều nước quan tõm nghiờn cứu và được ứng dụng ngày càng nhiều trong kinh tế cũng như quõn sự. Việc sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần (SCT) và công nghệ gia công mạch dải để nghiên cứu thiết kế, chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực siêu cao tần (MIC: Microwave Integrated Circuit) đang đ−ợc các n−ớc tiên tiến trên thế giới áp dụng rộng rãi vì tính −u việt và lĩnh vực ứng dụng rộng rãi của nó. Ngày nay các đài rađa P-37 của Nga đ−ợc chế tạo từ nhũng năm 1960-1970 vẫn đ−ợc các n−ớc thuộc Đông âu cải tiến, bán dẫn hoá và sử dụng. Các n−ớc nh− Tiệp, Hungary, Ucraina và Nga đều đã rất thành công trong việc cải tiến, hiện đại hoá toàn bộ tuyến thu của đài P-37. I.2. Tình hình nghiên cứu trong n−ớc: Nhận thấy tầm quan trọng phát triển kỹ thuật siêu cao tần, gần đây Nhà n−ớc ta đã quyết định đầu t− xây dựng Phòng thí nghiệm kỹ thuật siêu cao tần và quang điện tử tại Trung tâm KHKT-CNQS Bộ quốc phòng. N−ớc ta đã đ−ợc trang bị nhiều loại rađa trong các dải sóng khác nhau: rađa sóng mét, sóng dm, sóng cm bao gồm các chức năng cảnh giới, dẫn đ−ờng, ngắm bắn, điều khiển, khí t−ợng. Tất cả các loại rađa trên trừ một số ít mới trang bị còn đều trang bị từ những năm 60. Hiện nay chúng ta có gần 30 loại đài rađa khác nhau, hầu hết là thế hệ điện tử, sản xuất từ những năm 60-70 tại Liên xô (cũ), Trung quốc. Qua nhiều năm sử dụng, số giờ tích luỹ cao lại chịu tác động của điều kiện nhiệt đới và khí hậu khắc nghiệt, chiến tranh ác liệt nên linh kiện biến chất, lão hóa nhanh, chất l−ợng rađa xuống cấp nghiêm trọng. Vật t− linh kiện thay thế, nhất là một số linh kiện siêu cao tần không sản xuất nữa, trong đó có các đèn dao động tại chỗ 16
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học (th−ờng là các đèn Klisztron hoặc đèn tháp 3 cực của Nga), các đèn sóng chạy không sản xuất nữa hoặc quá hiếm và đắt. Các nhà máy sửa chữa Rađa nh− Z119 và A29 có nhu cầu rất cao các bộ khuếch đại tạp thấp để thay thế các đèn sóng chạy và các bộ dao động tại chỗ thay thế các đèn dao động Klistron của Nga bị hỏng nhằm đảm bảo công tác khôi phục, sửa chữa, cải tiến rađa. Tr−ớc tình hình đó đặt ra nhu cầu phải nghiên cứu thiết kế chế tạo các bộ khuếch đại tạp thấp, các bộ dao động bán dẫn siêu cao tần để có vật t− thay thế nhằm phục vụ cho công tác khôi phục sửa chữa, cải tiến và sản xuất các đài rađa. Để nâng cao độ nhạy cho các đài rađa cần đ−a bộ khuếch đại có hệ số tạp thấp vào đầu vào máy thu của đài. Bộ khuếch đại tạp thấp đ−ợc thiết kế chế tạo dựa trên các linh kiện bán dẫn tr−ờng GaAs FET có hệ số tạp rất nhỏ (F<3dB) có độ tin cậy cao thời gian sử dụng dài (5000 giờ), trong khi thời gian sử dụng của đèn sóng chạy chỉ <2000 giờ. Nh− vậy việc đ−a bộ khuếch đại tạp thấp vào sẽ nâng cao độ tin cậy và giải quyết đ−ợc vấn đề có vật t− thay thế khi sửa chữa (vật t− nhập ngoại giá thành cao ). Hiện nay, các bộ trộn tần trên máy thu các đài rađa chủ yếu là bộ trộn tần không cân bằng, sử dụng diode trộn tần của Nga, có độ nhạy không cao và hay bị hỏng hóc, phan hiếm vật t− thay thế. Vì vậy có nhu cầu phải thiết kế chế tạo bộ trộn tần cân bằng sử dụng diode trộn tần Schottky trên mạch dải để nâng cao độ nhạy máy thu, giải quyết đ−ợc vấn đề thiếu vật t− thay thế và nâng cao chất l−ợng khí tài. ở trong n−ớc ta có một số cơ sở nghiên cứu đã và đang tiến hành nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ khuếch đại tạp thấp thay thế cho đèn sóng chạy của một số đài rađa, đó là: - Nghiên cứu nguyên lý cấu tạo, thông số kỹ thuật và điều kiện sử dụng các Transistor hiệu ứng tr−ờng (FET) dải sóng 10 cm dùng trong bộ khuếch đại cao tần trong rađa COH-9A (1981-1982), Viện KT-QS - Viện KTQS đã cùng Viện KT PK- KQ thực hiện thành công đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ khuếch đại tạp thấp thay thế đèn sóng chạy YB-99 cho đài rađa Π-37”. (năm 1993-1995). Tuy nhiên do chất l−ợng của các đèn cặp nhả điện kém, công suất lọt lớn đo vởi tuổi thọ của các sản phẩm này rất thấp. 17
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học - Viện Rađa thuộc Trung tâm KHKT-CNQS đã b−ớc đầu thành công trong việc thiết kế chế tạo bộ khuếch đại tạp thấp cho 2 kênh máy thu đài rađa K8-60 (ở dải tần 3GHz và 9GHz) (năm 2003). - Viện KT PK-KQ Cục KT PK-KQ đang thực hiện đề tài thiết kế chế tạo bộ khuếch đại tạp thấp thay đèn sóng chạy cho đài rađa Π-19 (dải tần 800MHz – 900MHz). - Viện Rađa thuộc Trung tâm KHKT-CNQS gần đây đã kết hợp cùng Nhà máy Z119 b−ớc đầu nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ khuếch đại tạp thấp bao gồm cả bộ bảo vệ (chuyển mạch điốt PIN) cho đài rađa 55 ж6 (dải sóng mét) và đã thử nghiệm thành công trên đài (2003). Tuy nhiên chất l−ợng thu của các sản phẩm này ch−a cao, hệ số tạp con lớn do vậy con ảnh h−ởng đến độ nhạy máy thu của đài. Tuy nhiên cho đến nay ở Việt nam có rất it cơ sở đầu t− nghiên cứu cơ bản và có hệ thống vào thiết kế chế tạo các mạch tích hợp thụ động và tích cực siêu cao tần và bán dẫn hoá toàn bộ tuyến thu cao tần của một đài rađa. Vì vậy việc nghiên cứu ứng dụng các công nghệ mới để thiết kế chế tạo các mạch tích hợp thụ động và tích cực siêu cao tần ứng dụng vào bán dẫn hoá toàn bộ tuyến thu cao tần của một đài rađa để nâng cao độ nhạy máy thu của đài là rất cần thiết. Ngoài ra, việc nghiên cứu cơ bản, có định h−ớng để làm chủ công nghệ SCT trở thành yêu cầu cấp bách, đặc biệt đối với nhiệm vụ cải tiến, hiện đại hoá, chế tạo Rađa quân sự trong điều kiện chiến tranh công nghệ cao. Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn nêu trên chúng tôi xây dựng đề tài này nhằm đ−a ra đ−ợc sản phẩm có thể đ−a vào ứng dụng đáp ứng đ−ợc nhu cầu tr−ớc mắt của các nhà máy và mở ra khả năng ta hoàn toàn chủ động trong việc thiết kế chế tạo các mạch tích hợp siêu cao tần làm trên mạch dải (trong đó có các mạch tích hợp thụ động SCT (bộ chuyển mạch điốt PIN, bộ trộn tần cân bằng) và các mạch tích hợp tích cực SCT (bộ dao động siêu cao tần VCO, bộ khuếch đại SCT tạp thấp,). Các yếu tố đảm bảo tính khả thi của đề tài: • Về cơ sở vật chất: 18
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học - Trung tâm KHKT-CNQS vừa đ−ợc đầu t− hệ thống gia công mạch dải ProtoLazer có khả năng gia công cả bằng đầu cơ khí và đầu lazer cho phép gia công đ−ợc cả mạch dải alumina va mạch gốm ceramic. - Trung tâm KHKT-CNQS vừa đ−ợc đầu t− hệ thống lắp ráp và hàn dán linh kiện SMD cùng hệ thống mạ xuyên lỗ, làm mạch in nhiều lớp. - Trung tâm KHKT-CNQS có PTN Siêu cao tần (nay gọi là PTN Rađa) có nhiều trang thiết bị hiện đại có khả năng đo kiểm và hiệu chỉnh các mạch SCT (có máy phân tích mạng vectơ dải tần làm việc đến 20GHz có khả năng đo các tham số tán xạ S của linh kiện và đo hằng số điện môi của vật liệu để phục vụ cho công tác nghiên cứu thiết kế, chế tạo). • Về con ng−ời: Trung tâm KHKT-CNQS là cơ sở có đội ngũ cán bộ đ−ợc đào tạo cơ bản về KTSCT và có kinh nghiệm nghiên cứu, đo đạc trong lĩnh vực này. II. Lựa chọn đối t−ợng nghiên cứu, cách tiếp cận và ph−ơng pháp nghiên cứu Để hiểu rõ hơn vai trò quan trọng của các mạch siêu cao tần trong tuyến thu phát của một đài rađa, và các mô đun đã đ−ợc cải tiến, chúng ta hãy quan sát sơ đồ khối của tuyến thu cao tần của đài rađa Π-37 tr−ớc khi cải tiến đ−ợc vẽ ở hình 1 và sau khi cải tiến ở hình 2 d−ới đây: Chuyển mạch Đèn sóng Tiền Khuếch chạy Bộ trộn tần khuếch đại đại trung Anten thu-phát YB-99 đơn trung tần tần chính Dao động AFC Máy phát tại chỗ Trộn tần AFC Hình 1: Sơ đồ khối của tuyến thu cao tần của một đài rađa tr−ớc khi cải tiến 19
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Chuyển mạch Bộ hạn chế KĐTT Bộ trộn Tiền Khuếch đại Anten tần khuếch đại trung tần thu-phát điốt PIN LNA cân bằng trung tần chính Bộ chia Dao động Máy phát tại chỗ công suất VCO Trộn tần AFC AFC Hình 2: Sơ đồ khối của tuyến thu cao tần của một đài rađa sau khi cải tiến. Phần trong khung không liền nét là phần có nhu cầu cải tiến thay thế và đã đ−ợc cải tiến thay thế. II.1. Lựa chọn đối t−ợng nghiên cứu: Căn cứ vào nhu cầu cấp bách và khả năng kỹ thuật, khả năng công nghệ của ta, chúng tôi đã chọn đối t−ợng nghiên cứu của đề tài gồm 2 nhánh chính (phân chia theo địa chỉ ứng dụng các sản phẩm của đề tài): • Nghiên cứu thiết kế chế tạo toàn bộ 02 tuyến thu cao tần đài rađa P-37, bao gồm nghiên cứu thiết kế chế tạo: - 02 bộ hạn chế công suất - 02 bộ khuếch đại tạp thấp - 02 bộ trộn tần cân bằng - 02 bộ dao động ngoại sai VCO - 01bộ lọc dải thông - 02 bộ cộng/ chia công suất - 02 bộ tiền khuếch đại trung tần - 02 bộ tự động điều chỉnh tần số (riêng bộ tiền khuếch đại trung tần và bộ tự động điều chỉnh tần số là không có trong nội dung của Hợp đồng vì kinh phí bị hạn chế, nh−ng để có thể lắp lên đài và đánh giá toàn bộ tuyến thu cao tần chúng tôi đã thực hiện). 20
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học • Nghiên cứu thiết kế chế tạo 02 bộ chuyển mạch điốt PIN và 02 bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng trên mạch dải cho 02 kênh thu của đài rađa 55Ж6 II.2. Cách tiếp cận, ph−ơng pháp nghiên cứu, kỹ thuật đ∙ sử dụng - Căn cứ kết quả nghiên cứu tổng quan các tài liệu và công trình đã có liên quan đến đề tài, chọn ph−ơng pháp thiết kế và giải pháp công nghệ tiên tiến của n−ớc ngoài phù hợp với công nghệ Việt nam nhằm tạo ra đ−ợc sản phẩm có chất l−ợng cao có thể áp dụng trong thực tế. - Kế thừa các kết quả nghiên cứu của các đề tài, dự án liên quan đến đề tài đã đ−ợc thực hiện từ tr−ớc đến nay. - Lựa chọn mạch dải phù hợp (cả về tính năng kỹ thuật và khả năng công nghệ của n−ớc ta) và lựa chọn linh kiện gắn bề mặt đáp ứng các yêu cầu tính năng kỹ thuật đề rađể thiết kế chế tạo các mạch tích hợp thụ động SCT và các mạch tích hợp tích cực SCT. - Nghiên cứu thiết kế các mạch tích hợp thụ động SCT và các mạch tích hợp tích cực SCT từ các linh kiện bề mặt có thể mua từ các hãng của Mỹ hoặc các n−ớc châu âu, sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần, dựa vào các tham số tán xạ S tính toán các mạch phối hợp trở kháng vào/ ra và giữa các tầng, thiết kế và mô phỏng mạch trên máy tính Từ đó đ−a ra đ−ợc các bản vẽ trên mạch dải (layout) của các mạch cần thiết kế. Phòng thí nghiệm siêu cao tần đã có phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần ADS của hãng Agilent có khả năng thiết kế mô phỏng và điều h−ởng mạch tuyến tính, phi tuyến SCT và đ−a ra kích th−ớc hình học của mạch dải (layout) để có thể gia công bằng thiết bị gia công mạch SCT ProtoLazer (đã đ−ợc đầu t− theo dự án “Xây dựng PTN Kỹ thuật SCT & QĐT” của Trung tâm KHKT & CNQS) có khả năng gia công mạch dải bằng cả đầu cơ và cả bảng đầu lazer. Bằng thiết bị này ta có thể gia công một số mạch dải đặc biệt trên nền ceramic và alumina mà hiện nay trong n−ớc ta ch−a có cơ sở nào có khả năng làm. - Sử dụng các thiết bị hiện đại của Phòng thí nghiệm Rađa (máy phân tích mạng vectơ HP8720D, máy đo tổng hợp siêu cao tần Marconi 6200B, máy đếm tần HP 5361B, máy phân tích phổ HP 8593E, máy đo hệ số tạp và các bộ dụng cụ chuẩn, các đầu chuyển đổi, cáp cao tần vv ) để đo đạc, hiệu chỉnh và đánh giá chất l−ợng sản phẩm. - Thuê máy thử vi khí hậu và máy thử rung xóc (Trung tâm TC- ĐL- CL) để kiểm tra độ bền cơ học và khả năng chịu nhiệt của sản phẩm theo tiêu chuẩn thử nghiệm MIL- STD883 của Mỹ. 21
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Kỹ thuật đ∙ sử dụng: • Kỹ thuật siêu cao tần và kỹ thuật hệ thống rađa. • Kỹ thuật thiết kế mô phỏng mạch SCT trên máy tính sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT SERIES IV. • Kỹ thuật gia công mạch dải bằng thiết bị ProtoLazer. • Kỹ thuật lắp ráp và hàn dán linh kiện SMD. • Kỹ thuật đo siêu cao tần. II.3. Tính mới, tính độc đáo của đề tài: Lần đầu tiên ở Việt nam việc nghiên cứu phát triển và nghiên cứu ứng dụng công nghệ siêu cao tần đ−ợc tiến hành một cách cơ bản, có hệ thống, tạo cơ sở cho việc thiết kế chế tạo các thiết bị siêu cao tần nói chung và rađa nói riêng. Lần đầu tiên trong quân đội việc thiết kế các mạch SCT đ−ợc tiến hành sử dụng phần mềm thiết kế và mô phỏng ADS. −u điểm của ph−ơng pháp thiết kế này là nhanh hơn và tiết kiệm đ−ợc thời gian, vật t− và công sức để cho ra sản phẩm có chất l−ợng cao hơn so với ph−ơng pháp thiết kế thông th−ờng. Việc sử dụng hệ thống gia công mạch dải và thiết bị lắp ráp và hàn dán linh kiện SMD để chế tạo mạch SCT cho khả năng nâng cao chất l−ợng và độ tin cậy của sản phẩm. Sản phẩm của đề tài mang tính khoa học và thực tiễn cao, đ−ợc tạo ra trên cơ sở năng lực Việt Nam nh−ng dần tiếp cận đ−ợc với công nghệ tiên tiến trên thế giới. Các sản phẩm của đề tài đã đ−ợc sử dụng cho đài rađa 55Ж6 (lắp lên một kênh đo xa và một kênh đo cao), Π - 37 (lắp lên 2 tuyến thu cao tần của đài) và trong t−ơng lai có thể phát triển cho các đài rađa khác, phục vụ cho công tác phai thác, cải tiến, hiện đại hoá và thiết kế chế tạo rađa mới. III. Những nội dung đ∙ thực hiện III.1. Đối với nghiên cứu lý thuyết: Các sản phẩm đã thực hiện (có kèm theo nh− một thành phần hồ sơ của đề tài): - Sản phẩm thứ nhất: Báo cáo khoa học Nghiên cứu các giải pháp thiết kế chuyển mạch điốt PIN. - Sản phẩm thứ hai: Báo cáo khoa học Nghiên cứu các giải pháp thiết kế bộ khuếch đại tạp thấp. 22
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học - Sản phẩm thứ ba: Báo cáo khoa học Nghiên cứu nguyên lý tạo dao động siêu cao tần. - Sản phẩm thứ t−: Báo cáo khoa học Nghiên cứu các giải pháp thiết kế bộ trộn tần cân bằng ở dải sóng siêu cao tần. - Sản phẩm thứ năm: Báo cáo khoa học Nghiên cứu các giải pháp thiết kế các bộ lọc siêu cao tần. - Sản phẩm thứ sáu: Báo cáo khoa học Nghiên cứu các giải pháp thiết kế bộ cộng/ chia công suất ở dải sóng siêu cao tần. - Sản phẩm thứ bảy: Xây dựng 6 tiêu chuẩn Quân sự TQSB và đã đ−ợc ban hành gồm: ắ 27 TC 44:2002: Bộ dao động bán dẫn siêu cao tần- Ph−ơng pháp kiểm tra. ắ 41TQSB71:2004: Vật liệu siêu cao tần-Hằng số điện môi-Ph−ơng pháp kiểm tra. ắ 41TQSB 134 : 2006 : Máy thu ra đa ∏-37. Bộ trộn tần. yêu cầu kỹ thuật và ph−ơng pháp kiểm tra. ắ 41TQSB 132 : 2006: Rađa cảnh giới 55Ж6-Bộ chuyển mạch điốt PIN- Yêu cầu kỹ thuật và ph−ơng pháp kiểm tra. ắ 41TQSB 131 : 2006: Rađa cảnh giới 55Ж6. Bộ khuếch đại cao tần dải rộng. Yêu cầu kỹ thuật và ph−ơng pháp kiểm tra. ắ 41 TQSB99:2005: Đài rađa ∏-37- Đ−ờng truyền siêu cao tần- Bộ phân đ−ờng định h−ớng- Yêu cầu kỹ thuật và ph−ơng pháp kiểm tra. Kết qủa đạt đ−ợc về đào tạo: - Đã h−ớng dẫn thực hiện đào tạo cán bộ thực hiện luận văn, luận án có nội dung gắn với đề tài: 1. Nguyễn Quốc Đạt - Đồ án tốt nghiệp ĐHBKHN (2004) - "Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ chuyển mạch bằng điốt PIN trên mạch vi dải ở dải tần 3GHz ứng dụng làm bộ hạn chế công suất cho máy thu Rađa ∏ -37", đã bảo vệ xuất sắc. 23
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học 2. Lê Ngọc Uyên - Luận án tiến sĩ kỹ thuật - "Nghiên cứu, khảo sát tạp và Một số giải pháp nâng cao tính ổn định của các bộ dao động điốt bán dẫn siêu cao tần", đã bảo vệ cấp Nhà n−ớc (2006). 3. 03 l−ợt cán bộ tham quan và học hỏi kinh nghiệm tại Trung Quốc và 02 l−ợt cán bộ tham quan và học hỏi kinh nghiệm tại Hàn Quốc. - Các báo cáo khoa học đăng trên các Tạp chí và Hội nghị: 1. Nguyễn Thị Ngọc Minh, Nguyễn Văn Hạnh, Lê Ngọc Uyên - Một giải pháp mới thiết kế chế tạo bộ hạn chế công suất siêu cao tần (Thông tin "Nghiên cứu KHKT & CNQS" - 09/2001- Tr 48-54). 2. Nguyễn Thị Ngọc Minh, Nguyễn Văn Hạnh, Lê Ngọc Uyên - Ph−ơng pháp thiết kế chế tạo các bộ dao động bán dẫn siêu cao tần VCO. (Thông tin "Nghiên cứu KHKT & CNQS" - 09/2001 - Tr 62-68) 3. Nguyễn Duy Ngọc, Nguyễn Thị Ngọc Minh, Lê Ngọc Uyên – Mô hình các bộ dao động bằng điôt siêu cao tần (Tạp chí "Nghiên cứu KHKT & CNQS" - 12/2002- Tr 39-44). 4. Lê Ngọc Uyên, Nguyễn Duy Ngọc, Nguyễn Thị Ngọc Minh – Phổ tạp của bộ dao động điôt bán dẫn siêu cao tần (Tạp chí "Nghiên cứu KHKT & CNQS" - 09/2003- Tr 24-30). 5. Lê Ngọc Uyên, Nguyễn Duy Ngọc, Nguyễn Thị Ngọc Minh– Một số giải pháp nâng cao độ ổn định bộ dao động bán dẫn siêu cao tần (Tạp chí "Khoa học và Công nghệ" – Tập 41 Số 04/2003- Tr 55-62). 6. Lê Ngọc Uyên, Nguyễn Duy Ngọc, Nguyễn Thị Ngọc Minh – Khảo sát tạp trong các bộ dao động dùng điôt impatt ở các mức tín hiệu lớn bằng ph−ơng pháp toán học (Tạp chí "Nghiên cứu KHKT & CNQS" - 06/2003- Tr 24-30). 7. Lê Ngọc Uyên, Nguyễn Duy Ngọc, Nguyễn Thị Ngọc Minh – Một giải pháp đánh giá chính xác độ ổn định của bộ dao động bán dẫn siêu cao tần (MO) (Tạp chí "Nghiên cứu KHKT & CNQS" - 12/2003- Tr 70-77). 8. Nguyễn Thị Ngọc Minh, Lê Ngọc Uyên, Nguyễn Văn Hạnh – ứng dụng điôt trở kháng âm để thiết kế chế tạo dao động ngoại sai VCO cho các đài rađa (Tạp chí "Nghiên cứu KHKT & CNQS" - 12/2003- Tr 32-39). 24
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học III.2. Đối với công việc nghiên cứu thiết kế chế tạo và thử nghiệm các sản phẩm: - Đã nghiên cứu thiết kế chế tạo và thử nghiệm thành công toàn bộ 02 tuyến thu cao tần đài rađa Π-37, bao gồm : • 02 bộ hạn chế công suất • 02 bộ khuếch đại tạp thấp • 02 bộ trộn tần cân bằng • 02 bộ dao động ngoại sai VCO • 01 bộ lọc dải thông • 02 bộ cộng/ chia công suất • 02 bộ tiền khuếch đại trung tần • 02 bộ tự động điều chỉnh tần số (riêng bộ tiền khuếch đại trung tần và bộ tự động điều chỉnh tần số là không có trong nội dung của Hợp đồng vì kinh phí bị hạn chế, nh−ng để có thể lắp lên đài và đánh giá toàn bộ tuyến thu cao tần chúng tôi đã thực hiện). Sản phẩm đã đ−ợc lắp trên đài rađa Π-37 tại trạm rađa T-26 - trung đoàn 293- S− 361 từ ngày 03/07/2007 cho tới nay. - Đã nghiên cứu thiết kế chế tạo và thử nghiệm thành công 02 bộ chuyển mạch điốt PIN và 02 bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng trên mạch dải cho 02 kênh thu của đài rađa 55Ж6. Sản phẩm đã đ−ợc lắp trên đài rađa 55Ж6 tại trạm rađa 19 - trung đoàn 295 - S− 363 từ ngày 25/01/2007 cho tới nay. - Các tài liệu kèm theo sản phẩm gồm: 1. Tập tài liệu Yêu cầu chỉ tiêu kỹ thuật đối với từng sản phẩm; 2. Tập tài liệu Xây dựng qui trình đo, hiệu chỉnh các sản phẩm; 3. Tập tài liệu Thuyết minh kỹ thuật và h−ớng dẫn sử dụng đối với từng sản phẩm; 4. Tập tài liệu Quy trình thiết kế sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần ADS2005A; - Hình ảnh các sản phẩm của đề tài: 25
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học ảnh chụp toàn cảnh khối khuếch đại cao tần dải rộng ( ШУВЧ) đài rađa 55Ж6 ảnh chụp bên trong khối thu cao tần 1 đài rađa ∏ -37 26
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học ảnh chụp bên trong khối thu cao tần 2 đài rađa ∏ -37 ảnh chụp toàn cảnh 2 khối thu cao tần đài rađa ∏ -37 27
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Iii.3. Nghiên cứu thiết kế chế tạo các sản phẩm của đề tài Khối khuếch đại cao tần dải rộng và bộ chuyển mạch của đài 55Ж6 có nhiệm vụ khuếch đại những tín hiệu cao tần và đ−ợc lắp ở đầu vào của tuyến thu cao tần (gồm 16 bộ của kênh đo cao và 7 bộ của kênh đo xa). Hiện nay, qua thực tế sử dụng trong điều kiện khí hậu nhiệt đới khắc nghiệt, đã xuất hiện hỏng hóc. Việc thay thế các bộ khuyếch đại dải rộng của đài 55Ж6 hiện gặp rất nhiều khó khăn do khối dự phòng còn quá ít. Đứng tr−ớc nhu cầu cấp bách đó Trung tâm KHKT-CNQS đã mở đề tài cấp Nhà n−ớc nêu trên. Một trong những nội dung nghiên cứu của đề tài gồm: thiết kế, chế tạo 2 bộ chuyển mạch và 2 bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng cho tuyến thu cao tần đài rađa 55Ж6. Các bộ chuyển mạch/bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng sản phẩm của đề tài đã đ−ợc thiết kế, chế tạo xong tại Viện rađa và đã đ−ợc đo đạc đánh giá các tham số kỹ thuật tại Phòng thí nghiệm rađa. Các sản phẩm này đ−ợc thiết kế chế tạo theo công nghệ mới (đ−ợc thiết kế trên ch−ơng trình phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần ADS và chế tạo trên thiết bị gia công mạch dải Proto Lazer). III.3.1. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ chuyển mạch điốt pin dải sóng mét ứng dụng cho đài rađa cảnh giới 55Ж6 Máy thu của đài rađa cảnh giới 55Ж6 sử dụng bộ khuếch đại cao tần là khối ШУВЧ. Ưu điểm của khối ШУВЧ là có hệ số khuếch đại cao, độ nhạy cao và ng−ỡng đầu vào khá lớn. Trong rađa cảnh giới 55Ж6 công suất lọt trung bình sau đèn cặp nhả điện là t−ơng đối lớn, phụ thuộc vào chất l−ợng đèn cặp nhả điện. Để đ−a đ−ợc bộ khuếch đại tạp thấp vào thay thế khối ШУВЧ, vấn đề đ−ợc đặt ra là phải bảo vệ đ−ợc bộ khuếch đại tạp thấp không bị đánh thủng bởi công suất lọt, cần đ−a thêm vào bộ hạn chế công suất làm việc nh− một bộ chuyển mạch cao tần. 1. Vị trí của bộ chuyển mạch điốt PIN trong khối ШУВЧ: Sơ đồ vị trí của bộ chuyển mạch điốt PIN trong khối ШУВЧ vẽ ở hình 3. 28
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Mảng Б1XП1 Mảng Б1УД4 (Bộ chuyển mạch (LNA) Đầu vào điốt PIN) Đầu ra +12V Uđk Mảng (điện áp điều khiển) Б1KT3 Hình 3: Sơ đồ vị trí của bộ chuyển mạch điốt PIN trong khối ШУВЧ. 2. Nguyên lý làm việc của bộ chuyển mạch hạn chế: Sơ đồ nguyên lý của bộ chuyển mạch hạn chế vẽ ở hình 4. Mảng đ−ợc cấu tạo bởi chuyển mạch cao tần 2 kênh có thiết bị bảo vệ ở đầu vào và có phân nhánh định h−ớng có thể chế áp tín hiệu xuống 20 dB. Chuyển mạch 2 kênh đ−ợc lắp trên điốt loại 2A517. ở kênh thứ nhất có 2 điốt Đ3 và Đ5 mắc nối tiếp nhau và đ−ợc tách nhau bởi dây dải nhỏ E1. ở kênh thứ hai có 2 điốt Đ4 và Đ6 mắc nối tiếp nhau và đ−ợc tách nhau bởi dây dải nhỏ E2. Khi đ−a điện áp điều khiển đến đầu 1 và 2 (đầu 1 là d−ơng), thì qua R1, L1, R2 sẽ có dòng điện chạy. Lúc này Đ3 và Đ5 sẽ mở. Khi dòng đạt giá trị khoảng 15 mA thì các điốt sẽ có điện trở qúa nhỏ và bởi thế cho nên tín hiệu cao tần từ Щ1 đ−a đến phân nhánh định h−ớng sẽ không bị suy giảm. Đồng thời cũng bằng chính điện áp ấy thì Đ4 và Đ6 sẽ đóng lại hay nói cách khác là nó có điện trở qúa lớn, không cho tín hiệu đi qua. Để tăng khả năng phân tách giữa các kênh, các điốt đ−ợc nối với nhau bằng những đoạn mạch dải có độ dài λ/4. Nh−ng dây này có tính chất là cứ λ/4 thì ở đầu ra của nó có điện trở lớn nhất (ví dụ Đ6), đầu vào có điện trở nhỏ nhất và nh− vậy sẽ tạo ra một bộ suy giảm tín hiệu. Khi thay đổi cực tính của tín hiệu điều khiển các Đ3 và Đ5 sẽ đóng, còn Đ4 và Đ6 mở. Đầu Щ1 ngắt khỏi sơ đồ và tín hiệu từ đấy sẽ không đi tiếp nữa, lúc này trở R3 sẽ mắc vào đầu vào của đ−ờng thứ nhất. Đ−ờng E1 và E2 sẽ làm tăng độ suy giảm của kênh đóng. Điốt Đ1 và Đ2 là điốt loại 2A510A đấu song song với đầu vào Щ1. Hai điốt này đấu ng−ợc cực nhau và hoàn thánh chức năng hạn chế hai nửa chu kỳ. L1, L2 và L3 là các cuộn cảm dùng để bù khử trở kháng của kênh đang đóng (điện dung của Đ1 và Đ2, điện dung của các điốt đang đóng) để nhận đ−ợc hệ số 29
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học sóng đứng nhỏ nhất. Tụ điện C1 và C4 để tách tín hiệu cao tần trong mạch một chiều, còn C2, C3 và C5 là tụ phân áp. Phân nhánh định h−ớng đ−ợc chế tạo bằng đoạn dây dải rộng có trở kháng 50Ω (E3 ữ E6). Liên hệ với bên ngoài sử dụng tụ C6 ữ C8. Để tạo đ−ợc đặc tính kỹ thuật cần thiết trong dải tần cho phép phân nhánh định h−ớng có cấu trúc 2 nhánh độ dài dây dải của nhánh thứ nhất và nhánh thứ hai, nghĩa là độ dài giữa C6, C7 và C7, C8 bằng λ/4. Nh− vậy là một h−ớng này tín hiệu đi đồng pha, còn nhánh kia thì ng−ợc pha, hay nói cách khác là nó chỉ cho tín hiệu đi qua một h−ớng nhất định. Các giá trị danh định của điện dung chọn từ điều kiện sao cho suy giảm ở mức 20 dB. ở nhánh mà tín hiệu đi ng−ợc pha sẽ mắc một điện trở R4 = 50Ω. Tín hiệu đi qua nhánh đồng pha đến đầu ra. 3. Chỉ tiêu kỹ thuật của bộ hạn chế chuyển mạch: - Dải tần làm việc, [MHz]: 160- 250 - Tổn hao đi qua, [dB]: < 3 - Mức hạn chế, [dB]: ≥ 40 - Hệ số ghép định h−ớng: 20 ± 1dB - Trở kháng vào - ra, [Ω]: 50. Các ph−ơng pháp thiết kế bộ chuyển mạch điốt PIN đ−ợc trình bày chi tiết trong quyển “Báo cáo khoa học về các giải pháp thiết kế chuyển mạch điốt PIN"; ở đây chúng tôi đã sử dụng ph−ơng pháp thiết kế sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS. Các b−ớc thiết kế đ−ợc trình bày chi tiết trong tập tài liệu: “Qui trình thiết kế các sản phẩm sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần ADS2005A". 30
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học SO DO NGUYEN LY MACH HAN CHE CONG SUAT Y1 5 435 043 Y2 5 435 036 PIN L D1 L1 L=84.6 nH 7 1 2 INPUT PIN E1 Por t C PIN PIN C III1 P1 D2 C2 D3 D5 C5 C=4700 pF C=4700 pF E2 C C C E3 E5 R C6 C7 C8 R3 C PIN PIN C=1.08 pF C=3.16 pF C=1.08 pF R=50 OhmC3 D4 D6 E4 E6 1 Tin hieu tao gia C=4700 pF L III2 L L2 R L=84.6 nH L3 L=84.6 nH R4 R=50 Ohm C 3 R C Vo may C1 R1 R C4 C=4700 pF R2 4 R=25 Ohm C=100 pF R=25 Ohm OUT PUT Xung dieu khien 1 2 Por t P2 III3 5 3,6 Xung dieu khien 2 Vo may Hình 4: Sơ đồ mạch điện bộ chuyển mạch hạn chế, thiết kế sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS 31
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học ảnh chụp bên trong bộ chuyển mạch hạn chế đài rađa 55Ж6 iii.3.2. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ khuếch đại tạp thấp dải sóng mét ứng dụng cho đài rađa cảnh giới 55Ж6 1. Chức năng: Khối ШУВЧ dùng để khuếch đại trong dải rộng tín hiệu cao tần do anten thu đ−ợc và bù lại những phần mất mát do tuyến anten -phiđơ gây ra (tính từ anten - hiện sóng). 2. Thành phần của khối ШУВЧ: - Mảng Б1XП1: Phân nhánh định h−ớng, chuyển mạch cao tần và hạn chế ở đầu vào. - Mảng Б1УД4: Khuếch đại cao tần dải rộng tạp thấp. - Mảng Б1KT3: Bộ chuyển các dòng điện để điều khiển qúa trình làm việc của chuyển mạch cao tần đầu vào. 3. Vị trí của bộ khuếch đại cao tần dải rộng trong khối ШУВЧ: Sơ đồ vị trí của bộ khuếch đại cao tần dải rộng trong khối ШУВЧ vẽ ở hình 5. 32
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Mảng Б1XП1 Mảng Б1УД4 (Bộ chuyển mạch (KĐ cao tần dải rộng) Đầu vào điốt PIN) Đầu ra +12V Uđk Mảng (điện áp điều khiển) Б1KT3 Hình 5: Sơ đồ vị trí của bộ khuếch đại cao tần dải rộng trong khối ШУВЧ. Trong ph−ơng án cải tiến này chúng tôi thay thế mảng Б1УД4 trong khối ШУВЧ của đài rađa 55Ж6 bằng bộ khuếch đại transistor tr−ờng tạp thấp GaAs MESFET. Tính năng chiến kỹ thuật của bộ khuếch đại tạp thấp đ−ợc xây dựng dựa trên tính năng kỹ thuật của mảng Б1УД4 để có thể thay thế 1/1. Bộ khuếch đại tạp thấp đ−ợc thiết kế chế tạo dựa trên các linh kiện bán dẫn tr−ờng GaAs FET có −u điểm là hệ số tạp rất nhỏ (F < 3dB trong khi đó hệ số tạp của đèn sóng chạy F < 6-7 dB), có hệ số khuếch đại cao, kết cấu gọn nhẹ, cấp nguồn đơn giản (+12V). 4. Nguyên lý làm việc của bộ khuếch đại tạp thấp sóng m: Có nhiều ph−ơng pháp thiết kế chế tạo Bộ KĐ tạp thấp, sau đây là một số ph−ơng pháp phổ biến nhất: - Thiết kế bộ KĐ sử dụng các tham số tán xạ S của các linh kiện bán dẫn, tính toán các mạch phối hợp trở kháng đầu vào/ đầu ra và giữa các tầng. Tầng đầu tiên đ−ợc thiết kế tối −u hoá về hệ số tạp.= - Thiết kế bộ KĐ sử dụng các mođun khuếch đại, chỉ cần tính toán mạch phối hợp vào, ra và tính toán các chế độ nguồn sao cho tổn hao phản hồi ở đầu vào là nhỏ nhất. - Thiết kế bộ KĐ sử dụng ch−ơng trình thiết kế mạch SCT ADS Thiết kế bộ khuếch đại phải đảm bảo hệ số khuếch đại và hệ số tạp trong toàn bộ dải tần. Hệ số tạp của bộ khuếch đại cao tần tạp thấp sẽ quyết định hệ số tạp toàn bộ tuyến thu. Sơ đồ nguyên lý của bộ KĐ tạp thấp vẽ ở hình 6. Bộ khuếch đại tạp thấp sóng m đ−ợc thiết kế theo ph−ơng pháp thứ ba: sử dụng ch−ơng trình thiết kế mạch SCT ADS, sử dụng 2 modul khuếch đại cao tần. Tầng 1 dùng modul KĐ MAR-8SM, có hệ số KĐ: 20 dB, hệ số tạp nhỏ hơn 3 dB. Tầng 2 dùng modul KĐ NBB-300, có hệ số KĐ: 12 dB, hệ số tạp nhỏ hơn 3 dB. Các điện trở R1, R2 xác định chế độ làm việc của 2 modul khuếch đại. Các cuộn cảm L1 và 33
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học L2 đ−ợc làm trên mạch dải có nhiệm vụ ngăn không cho tín hiệu cao tần đi về nguồn. Giữa 2 tầng khuếch đại có bộ lọc dải thông (đ−ợc tạo thành bởi L3, L4, L5, L6, L7, C8 và C9) với tần số làm việc trùng với dải tần làm việc của đài rađa 55Ж6. Tụ C1, C2, C3 và C10 là các tụ nối tầng. Tại đầu ra bộ khuếch đại có bộ chia đôi công suất đ−ợc thiết kế trên mạch dải. Điện trở R3 = 100Ω là điện trở cân bằng. 5. Chỉ tiêu kỹ thuật của bộ khuếch đại tạp thấp: - Dải tần làm việc: (160- 250) MHz - Hệ số tạp: 25 dB - Độ không đồng đều hệ số khuếch đại trong toàn dải tần: < ± 1 dB - Điểm nén hệ số khuếch đại 1 dB (min): 10 dBm - Hệ số sóng đứng vào/ra (max): 1,5:1 - Trở kháng vào, ra: 50Ω. Các ph−ơng pháp thiết kế bộ khuếch đại tạp thấp đ−ợc trình bày một cách hệ thống trong quyển “Báo cáo khoa học về các giải pháp thiết kế bộ khuếch đại tạp thấp”; ở đây chúng tôi đã sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS để thiết kế. Các b−ớc thiết kế bộ khuếch đại tạp thấp dải sóng mét ứng dụng cho đài rađa cảnh giới 55Ж6 đ−ợc trình bày chi tiết trong tập tài liệu: “Qui trình thiết kế các sản phẩm sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần ADS2005A". ảnh chụp bên trong bộ khuếch đại cao tần dải rộng đài rađa 55Ж6 34
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học SO DO NGUYEN LY MACH KHUECH DAI TAP THAP Y1 5 030 012 2 +12V Term C C Term2 R R C C6 C C7 Num=2 R1 R2 Y2 5 407 002 C=2.2 nF C=2.2 nF C4 C5 Z=50 Ohm R=170 Ohm R=170 Ohm C=100 pF C=100 pF 1 C L L L L L C10 L1 L3 L4 L5 4 L2 E1 R L=2.5 nH {t} L=54.45 nH {t}L=14.4 nH {t} C=4700 pF 51 2 R3 1 3 1 3 2 2 R=100 Ohm Term L C C L Re f Re f E2 3 Term1 C C L6 C8 C9 L7 1 C Num=1 C1 2 C2 L=48.24 nH {t}C=21.06 pF {t}C=27 pF {t} L=36 nH {t} 2 C3 Z=50 Ohm C=15 pF C=4700 pF C=4700 pF S2P Term SN P1 Term3 File="C:\ADS2005A\DUCHANH\Tao_LIB_prj\data\NBB-300.tx t" S2P Num=3 SN P2 Z=50 Ohm File="C:\ADS2005A\DUCHANH\Tao_LIB_prj\data\ne34018_20mA.txt" Hình 6: Sơ đồ mạch điện bộ khuếch đại tạp thấp sóng m, thiết kế sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS 35
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học III.3.3. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ chuyển mạch điốt pin dải sóng cm ứng dụng cho đài rađa cảnh giới, dẫn đ−ờng Π-37 1. Chức năng: Tuyến thu cao tần rađa Π-37 cũ gồm 5 kênh, ở mỗi kênh khuếch đại cao tần dùng đèn YB-99 có đầu vào-ra là ống sóng có kích th−ớc (72x10) mm. Đèn YB-99 có hệ số khuếch đại cao, hệ số tạp thấp, độ nhạy cao và ng−ỡng đầu vào. Nh−ợc điểm của các loại đèn này là: cấu trúc phức tạp, cồng kềnh, tiêu thụ nguồn lớn, sử dụng nhiều loại nguồn và đặc biệt chịu ảnh h−ởng lớn về nhiệt. Trong rađa Π-37 công suất lọt trung bình sau đèn cặp nhả điện là t−ơng đối lớn, khoảng P = 80mW ữ300mW (liên tục), phụ thuộc vào chất l−ợng đèn cặp nhả điện. Để đ−a đ−ợc bộ khuếch đại tạp thấp vào thay đèn YB-99 vấn đề đ−ợc đặt ra là phải bảo vệ đ−ợc bộ khuếch đại tạp thấp không bị đánh thủng bởi công suất lọt, cần đ−a thêm vào bộ hạn chế công suất làm việc nh− một bộ chuyển mạch cao tần. Bộ hạn chế công suất thụ động và tích cực đ−ợc đ−a vào giữa hộp phóng điện và bộ khuếch đại tạp thấp để hạn chế công suất lọt của xung phát dò sang bảo vệ bộ khuếch đại tạp thấp. 2. Nguyên lý làm việc của bộ chuyển mạch hạn chế điốt PIN dải sóng cm: Có nhiều ph−ơng pháp thiết kế chế tạo bộ bảo vệ này, đó là: - Thiết kế bộ bảo vệ thụ động sử dụng điốt PIN và điốt varactor thực hiện trong ống sóng. Điốt PIN có −u điểm là khả năng chịu điện áp lớn hơn điốt varactor nh−ng thời gian chuyển mạch chậm hơn (cỡ 15ns). - Thiết kế bộ bảo vệ thụ động sử dụng điốt PIN và điốt varactor thực hiện trên mạch dải. - Thiết kế bộ bảo vệ nửa thụ động nửa tích cực sử dụng điốt PIN thực hiện trên mạch dải. * Nguyên lý hoạt động của bộ hạn chế công suất dùng điốt PIN thụ động (không có điều khiển nguồn): khi không có công suất siêu cao tần lớn đi đến, bộ hạn chế cho tín hiệu đi qua với tổn hao không lớn hơn 2dB. Khi có công suất siêu cao tần lớn đi đến, đầu ra của bộ hạn chế thụ động chặn với tổn hao chặn không nhỏ hơn 20dB. 37
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học * Nguyên lý hoạt động của bộ hạn chế công suất dùng điốt PIN tích cực (có điều khiển nguồn): Bộ hạn chế công suất dùng điốt PIN có điều khiển nguồn đ−ợc chế tạo làm việc theo nguyên lý tích cực và làm việc đồng bộ với xung kích phát nên có khả năng triệt hoàn toàn xung phát lọt sau đèn cặp nhả điện. Bộ hạn chế công suất đ−ợc chế tạo trên mạch dải. Khi bắt đầu có xung, các điốt PIN đ−ợc cấp dòng ≥ 75mA, khi này điện trở của từng điốt PIN bị giảm xuống còn bằng xấp xỉ 1 Ω đ−ợc đồng loạt ngắn mạch xuống đất, lúc này bộ hạn chế làm việc nh− một chuyển mạch cao tần, tín hiệu cao tần đi qua nó hoàn toàn bị ngắn mạch xuống đất. Trạng thái chuyển mạch này đ−ợc kéo dài 5às (lớn hơn thời gian xung phát để tăng độ an toàn cho bộ khuếch đại). Sau đó không cấp dòng cho các điốt PIN trong thời gian thu, chuyển mạch cao tần đ−ợc tắt, tín hiệu cao tần từ anten về đi qua bộ hạn chế với tổn hao rất nhỏ và đi đến bộ khuếch đại tạp thấp. Bộ bảo vệ đ−ợc thiết kế dựa trên kết quả khảo sát mức công suất lọt sau đèn cặp nhả điện của đài. Nếu mức công suất lọt không quá lớn, bộ bảo vệ sẽ đ−ợc thiết kế dựa trên các điốt PIN hạn chế kiểu hoàn toàn thụ động. Nếu mức công suất lọt lớn, bộ bảo vệ sẽ đ−ợc thiết kế dựa trên các điốt PIN hạn chế cả thụ động lẫn tích cực. Bộ bảo vệ phải thoả mãn các yêu cầu về thời gian chuyển mạch ở tần số làm việc theo độ rộng xung điều chế máy phát khi tín hiệu cao tần lọt sang ở lối vào bộ khuếch đại cao tần lớn. Sơ đồ khối bộ bảo vệ đ−ợc thực hiện nh− sau: (hình 7) Sau đèn Bộ hạn chế thụ Bộ hạn cặp Tới bộ KĐTT nhả điện động chế tích cực Xung điều khiển Hình 7: Sơ đồ khối bộ hạn chế công suất. Bộ hạn chế đ−ợc thiết kế bao gồm các phần: chia đôi công suất, cộng công suất, bộ hạn chế thụ động trên cơ sở bộ lọc dải thông và cuối cùng là bộ hạn chế tích cực. Bộ hạn chế thụ động trên cơ sở bộ lọc dải thông có đặc tính là khi có công suất lọt lớn đ−a vào, đặc tuyến bộ lọc sẽ thay đổi làm lệch dải thông của bộ lọc và nh− vậy ta đã hạn chế đ−ợc công suất lọt trong thời gian phát. Mặt khác trong thời gian thu, tín hiệu thu 38
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học về rất nhỏ nên đặc tuyến bộ lọc sẽ không bị thay đổi, do đó tín hiệu thu về không bị suy giảm, không ảnh h−ởng đến độ nhạy máy thu. Bộ hạn chế tích cực theo xung điều khiển có nhiệm vụ hạn chế xung lọt đỉnh trong thời gian phát. Sơ đồ mạch điện bộ bảo vệ vẽ ở hình 8. 3. Chỉ tiêu kỹ thuật của bộ chuyển mạch hạn chế điốt PIN dải sóng cm: - Dải tần làm việc, [GHz]: 2,7- 3,1 - Tổn hao đi qua, [dB]: < 3 - Mức hạn chế, [dB]: ≥ 40 - Điện áp nguồn nuôi, [V]: +5, -12 - Trở kháng vào - ra, [Ω]: 50. Các ph−ơng pháp thiết kế bộ chuyển mạch hạn chế điốt PIN trên mạch dải đ−ợc trình bày một cách chi tiết trong quyển “Báo cáo khoa học về các giải pháp thiết kế bộ chuyển mạch hạn chế điốt PIN”; ở đây chúng tôi đã sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS để thiết kế. Các b−ớc thiết kế đ−ợc trình bày chi tiết trong tập tài liệu: "Qui trình thiết kế các sản phẩm sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần ADS2005A". ảnh chụp bên trong bộ bảo vệ hạn chế điốt PIN đài rađa ∏ -37 39
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học MLIN TL9 Su bs t =" M Sub 1" W =0. 3 m m L=30 m m VI A2 S-PARAM ETERS V1 R C D=0. 5 m m R3 C1 S_ Par am R=15 M O hm C=0. 35 pF H=1. 57 m m SP1 T=0. 2 m m St ar t =2. 6 G Hz Rho=1. 0 St op=3. 2 G Hz W =100 m m MCURVE St ep=0. 01 G Hz MTEE MCURVE Cu r v e 3 Tee2 Cu r v e 1 Subst =" M Sub1" Subst =" M Sub1" Subst =" M Sub1" W=2. 775 m m W1=2.775 mm W =2. 775 m m Angle=180 W2=2.775 mm Angle=180 Radius=3. 643 m m MLIN W3=4.852 mm MTEE MLIN Radius=3. 643 m m TL1 Tee4 TL15 Subst =" M Sub1" Subst =" M Sub1" Subst =" M Sub1" W=2. 775 m m W 1=2. 775 m m W=2. 775 m m MLIN MLIN L=6. 426 m m W 2=2. 775 m m L=6. 426 m m TL8 TL18 W 3=4. 852 m m Sub s t =" M Sub1 " Subst =" M Sub1" W=4. 852 m m W=4. 852 m m MTEE L=18.9 mm L=9. 45 m m MTEE Tee1 Tee6 Subst =" M Sub1" Subst =" M Sub1" Ter m W1=2. 775 m m W1=2.775 mm Ter m 1 MLIN C MLIN MLIN C MLIN W2=2. 775 m m W2=2.775 mm Nu m =1 TL21 C2 TL22 TL24 C5 TL25 W3=4. 852 m m W3=4.852 mm Z=50 O hm Subst =" M Sub1"C=10 pF Subst =" M Sub1" Subst =" M Sub1"C=10 pF Subst =" M Sub1" W=4. 852 m m W=4. 852 m m W =4. 852 m m W=4. 852 m m MLIN MTEE MLIN L=9. 45 m m L=9. 45 m m L=9. 45 m m L=9. 45 m m TL2 Tee5 TL16 Subst =" M Sub1" Subst =" M Sub1" Subst =" M Sub1" W=2. 775 m m W 1=2. 775 m m W=2. 775 m m MLIN MLIN L=6. 426 m m W 2=2. 775 m m L=6. 426 m m TL20 TL19 MSub MTEE W 3=4. 852 m m Su bs t =" M Sub 1"Subst =" M Sub1" M CURVE Tee3 W =4. 852 m m W =4. 852 m m Subst =" M Sub1" MSUB Cu r v e 2 L=18. 9 m m L=9. 45 m m W1=2.775 mm MSub1 Su bs t =" M Sub 1" W2=2.775 mm H=1. 57 m m W =2. 775 m m Er =2 . 2 Angle=180 W3=4.852 mm MLIN MCURVE Mur=1 Radius=3. 643 m m C R TL10 Cu r v e 4 Cond=1. 0E+50 C3 R4 Subst =" M Sub1" Sub s t =" M Sub1 " Hu = 1 0 m m W=0. 3 mm C=0. 35 pF R= 1 5 M O h m W=2. 775 m m C T=36e- 3 m m L=30 m m Angle=180 VI A2 C7 TanD=9e- 4 VI A2 Radius=3. 643 m m V1 0 C=0. 35 pF Rough=0 m m V2 C R D=0. 5 m m D=0. 5 m m C6 VI A2 VI A2 Metal-1 R1 H=1. 57 m m Dielec t r ic- 1 H=1. 57 m m C=0. 35 pF V3 MLIN V11 T=0. 2 m m R=15 M O hm Metal-2 R D=0 . 5 m m D=0. 5 m m T=0. 2 m m TL26 M etal-i : T[i], CO ND[i], TYPE[i] VI A2 VI A2 Rho=1. 0 Dielectric-i : ER[i], H[i], TAND[i] R2 MLIN H=1 . 5 7 m m H=1. 57 m m Rho=1. 0 Su bs t =" M Sub 1" V8 V9 W =100 m m W =100 m m R=15 M O hm TL27 T=0. 2 m m W=0.3 mm T=0. 2 m m M LSUBSTRATE2 D= 0 . 5 m m D=0. 5 m m VI A2 Su bs t 1 Subst =" M Sub1" Rho=1. 0 L=10. 5 m m Rho=1. 0 H= 1 . 5 7 m m H=1. 57 m m V4 Er =2. 2 W=0.3 mm W =100 m m W=100 m m T=0. 2 m m T=0. 2 m m L=10.5 mmD= 0 . 5 m m H=1. 57 m m VI A2 Rh o = 1 . 0 M L4CTL_V Rho=1. 0 H=1. 57 m m TanD=9e- 4 V6 W=100 m m CL in 1 W =100 m m T=0. 2 m m T[ 1] =36e- 3 m m D= 0 . 5 m m VI A2 Rh o = 1 . 0 Subst =" Subst 1" Cond[ 1] =1. 0E+50 H= 1 . 5 7 m m V7 W=100 m m Lengt h=16. 017 m m T[ 2] =36e- 3 m m T=0. 2 m m D= 0 . 5 m m W [ 1] =3. 145 m m Cond[ 2] =1. 0E+50 Rh o = 1 . 0 H=1. 57 m m S[ 1] =0. 0666 m m Layer Type[ 1] =signal W=100 mm MSub T=0. 2 m m W [ 2] =4. 131 m m Layer Type[ 2] =gr ound R C R C Rh o = 1 . 0 S[ 2] =0. 396 m m MSUB R8 C9 R9 C1 0 W=100 m m W [ 3] =4. 231 m m M Sub2 S[ 3] =0. 0667 m m R=3. 5 M O hm C= 1 . 2 p F R= 1 5 M O h m C=0. 35 pF H=1. 57 m m W [ 4] =3. 148 m m Er =2. 2 Layer [ 1] =1 Mur=1 Layer [ 2] =1 Cond=1. 0E+50 Layer [ 3] =1 Hu=10 m m Layer [ 4] =1 T=36e- 3 m m RL G C_ File = MLIN MLIN Ter m TanD=9e- 4 ReuseRLG C=no MLIN C MLIN MLIN TL28 MLIN C MLIN MLIN TL30 MLIN C MLIN Ter m 2 Rough=0 m m TL37 C8 TL36 TL29 Subst =" M Sub1"TL35 C1 1 TL31 TL32 Subst =" M Sub1"TL33 C1 2 TL34 Nu m = 2 Su bs t =" M Sub 1" C=10 pF Subst =" M Sub1" Su bs t =" M Sub 1" W=0. 3 mm Su bs t =" M Sub 1" C=1 0 p F Subst =" M Sub1" Su bs t =" M Sub1 " W=0.3 mm Su bs t =" M Sub 1" C=10 pF Subst =" M Sub1" Z=50 O hm W =4. 852 m m W=4. 852 mm W =4. 852 m m L=35 m m W =4. 852 m m W=4.852 mm W =4. 852 m m L=4 m m W =4. 852 m m W=4. 852 m m L=9. 45 m m L=9. 45 m m L=11 m m VI A2 L=9. 45 m m L=9. 45 m m L=4 m m VI A2 L=9. 45 m m L=9. 45 m m V13 V12 D= 0 . 5 m m D= 0 . 5 m m H= 1 . 5 7 m m H= 1 . 5 7 m m T=0. 2 m m T=0. 2 m m Rh o = 1 . 0 Rh o = 1 . 0 W=100 m m W=100 mm Hình 8: Sơ đồ mạch điện bộ chuyển mạch điốt PIN dải sóng cm, thiết kế sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS 40
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học III.3.4. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ khuếch đại tạp thấp dải sóng cm ứng dụng cho đài rađa cảnh giới, dẫn đ−ờng Π-37 1. Chức năng của bộ khuếch đại tạp thấp: Máy thu của đài rađa Π-37 sử dụng bộ khuếch đại cao tần là đèn sóng chạy YB- 99. Ưu điểm của YB-99 là có hệ số khuếch đại cao, độ nhạy cao và ng−ỡng đầu vào khá lớn. Nh−ợc điểm chính của loại đèn này là: cấu trúc phức tạp, cồng kềnh, tiêu thụ nguồn lớn, đòi hỏi cấp nhiều loại nguồn và đặc biệt chịu ảnh h−ởng lớn của chế độ nhiệt. Trong ph−ơng án cải tiến này chúng tôi đ−a ra việc thay thế sóng chạy YB-99 của đài rađa Π-37 bằng bộ khuếch đại transistor tr−ờng tạp thấp GaAs MESFET. Tính năng chiến kỹ thuật của bộ khuếch đại tạp thấp đ−ợc xây dựng dựa trên tính năng kỹ thuật của đèn sóng chạy YB-99 để có thể thay thế 1/1. Bộ khuếch đại tạp thấp đ−ợc thiết kế chế tạo dựa trên các linh kiện bán dẫn tr−ờng GaAs FET có −u điểm là hệ số tạp rất nhỏ (F < 3dB trong khi đó hệ số tạp của đèn sóng chạy F < 6-7 dB), có hệ số khuếch đại cao, kết cấu gọn nhẹ, cấp nguồn đơn giản (+12V). 2. Nguyên lý làm việc của bộ khuếch đại tạp thấp: Có nhiều ph−ơng pháp thiết kế chế tạo bộ KĐ tạp thấp, sau đây là 2 ph−ơng pháp phổ biến nhất: - Thiết kế bộ KĐ sử dụng các tham số tán xạ S của các linh kiện bán dẫn, tính toán các mạch phối hợp trở kháng đầu vào/ đầu ra và giữa các tầng. Tầng đầu tiên đ−ợc thiết kế tối −u hoá về hệ số tạp. - Thiết kế bộ KĐ sử dụng các mođun khuếch đại, chỉ cần tính toán mạch phối hợp vào, ra và tính toán các chế độ nguồn sao cho tổn hao phản hồi ở đầu vào là nhỏ nhất. Thiết kế bộ khuếch đại phải đảm bảo hệ số khuếch đại và hệ số tạp trong toàn bộ dải tần. Hệ số tạp của bộ khuếch đại cao tần tạp thấp sẽ quyết định hệ số tạp toàn bộ tuyến thu. Sơ đồ nguyên lý của bộ KĐ tạp thấp vẽ ở hình 9. Bộ khuếch đại tạp thấp sóng cm đ−ợc thiết kế theo ph−ơng pháp thứ hai, sử dụng 2 modul khuếch đại cao tần.Tầng 1 dùng bán dẫn KĐ ATF -13336, có hệ số KĐ: 13 dB, hệ số tạp nhỏ hơn 1.5 dB. Tầng 2 dùng modul KĐ MGA-86576, có hệ số KĐ: 18 dB, hệ số tạp nhỏ hơn 3 dB. Các điện trở R1, R5, R3 và R4 xác định chế độ làm việc cho tầng khuếch đại thứ nhất. Các điện trở R6 và R7 xác định chế độ làm việc cho tầng khuếch đại thứ hai. Các cuộn cảm L2, L3 và L5 là các cuộn cảm chuẩn (RF choke) loại ADCH-80 có nhiệm vụ ngăn không cho tín hiệu cao tần đi về nguồn. Tụ C5, C6 và C7 là các tụ nối 41
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học tầng. Các cuộn cảm L1 và L4 là các dây dẫn mảnh, đ−ợc thiết kế sao cho hệ số tạp của các tầng khuếch đại là nhỏ nhất, đảm bảo hệ số tạp của bộ khuếch đại là tối −u. 3. Chỉ tiêu kỹ thuật của bộ khuếch đại tạp thấp: - Dải tần làm việc: (2,7- 3,1 ) GHz - Hệ số tạp: 25 dB - Độ không đồng đều hệ số khuếch đại trong toàn dải tần: < ± 1 dB - Điểm nén hệ số khuếch đại 1 dB (min): 10 dBm - Hệ số sóng đứng vào/ra (max): 1,5:1 - Trở kháng vào, ra: 50Ω. - Nguồn nuôi cung cấp cho bộ KĐTT là nguồn nuôi + 12V. Các ph−ơng pháp thiết kế bộ khuếch đại tạp thấp đ−ợc trình bày một cách chi tiết trong quyển “Báo cáo khoa học về các giải pháp thiết kế bộ khuếch đại tạp thấp”; ở đây chúng tôi đã sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS để thiết kế. Các b−ớc thiết kế đ−ợc trình bày chi tiết trong tập tài liệu: “Qui trình thiết kế các sản phẩm sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần ADS2005A". ảnh chụp bên trong bộ khuếch đại tạp thấp đài rađa ∏ -37 42
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học +5V -5V +5V R R C R2 R C R1 C R3 C10 R=10 kOhm C6 R=5 kOhm C=1.0 nF C11 R=22 kOhm C=1.0 nF C=1.0 nF C L C L L C5C4 L4 C9 L5 C L3 C=5.0C=1.0 pF C=5.0 pF C12 C=5.0 pF RF_OUTPUT Term C L C Term2 L2 C2 C3 Num=2 RF_INPUT C=10 pF C=10 pF Z=50 Ohm Term L Term1C sp_hp_MGA-86576_1_19921201 Num=1C1 L1 T1 Z=50 C=10Ohm pF sp_hp_ATF-13336_19921201 SNP1 Bias="Fet: Vds=2.5V Id=20mA" Frequency="{2.00 - 16.00} GHz" Noise Frequency="{2.00 - 14.00} GHz" Hình 9: Sơ đồ nguyên lý của bộ KĐTT, thiết kế sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS 43
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học III.3.5. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ dao động siêu cao tần dải sóng cm ứng dụng cho đài rađa cảnh giới, dẫn đ−ờng Π-37 1. Chức năng của bộ dao động siêu cao tần: Bộ dao động siêu cao tần tạo ra dao động siêu cao tần có tần số (2710 ữ3100) ± 30 MHz, năng l−ợng siêu cao tần đ−ợc đ−a đến bộ cộng/chia công suất và đến các bộ trộn tín hiệu, trộn АΠЧ của đài rađa. 2. Nguyên lý làm việc của bộ VCO dải sóng 10cm Bộ VCO dải sóng 10cm đ−ợc thiết kế, chế tạo trên mạch dải sử dụng transistor l−ỡng cực (bipolar) và điốt biến dung varactor, mô đun khuếch đại, cùng các linh kiện nh− tụ chip, trở chip, cuộn cảm. Để giảm ảnh h−ởng việc kéo trên VCO bằng tải bên ngoài, ta sử dụng một bộ khuếch đại đệm. Bộ khuếch đại đệm cho công suất ra lớn hơn công suất ra của bản thân tầng dao động, trong khi độ phân cách ng−ợc thêm vào sẽ làm giảm sự kéo tải. Các b−ớc thiết kế bộ dao động VCO nh− sau: 1/ Thiết kế bộ dao động để hoạt động trong dải tần mong muốn và trở kháng phù hợp, đó là 50Ω; 2/ Thiết kế bộ khuếch đại đệm với đầu vào/ ra phối hợp với 50Ω, cần chú ý đến độ ổn định (ta có thể sử dụng môđun khuếch đại); 3/ Nối ghép 2 mạch và điều chỉnh mạch phối hợp liên kết giữa 2 tầng để có đáp ứng mong muốn. Để điều h−ởng bộ dao động ta sử dụng ph−ơng pháp điều h−ởng bằng điốt varactor (bằng cách thay đổi điện áp cấp cho điốt varactor). Ph−ơng pháp điều h−ởng bằng điốt varactor chỉ có thể điều h−ởng trong dải tần hẹp (10 -15%). −u điểm của điều h−ởng bằng điốt varactor là nhanh, và thực tế điều chế không đòi hỏi công suất lớn. Sơ đồ nguyên lý của bộ dao động VCO dải sóng 10cm đ−ợc vẽ ở hình 10. Bộ dao động VCO đ−ợc thực hiện trên mạch dải kiểu Duroid Roger 5880. Các tham số kỹ thuật của mạch dải: - Hằng số điện môi: εr = 2.2 - Độ dày tấm điện môi: h = 1.59 mm (62 miles) 45
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học - Độ dày lớp dẫn: t =70 àm Bộ VCO đ−ợc thiết kế chế tạo d−ới dạng bán dẫn tạo dao động MFR -2369. Các điện trở R1, R2 và R3 xác định chế độ làm việc của bán dẫn MFR -2369 ở chế độ tạo dao động siêu cao tần. Điốt Varactor là điốt BB405B của Siemens với điện dung danh định khoảng 2-15pF theo điện áp từ 1 - 28V. Để tăng công suất ra của bộ VCO, ta sử dụng 2 modul khuếch đại cao tần. Tầng 1 dùng modul KĐ MGA-86576, có hệ số KĐ: 18 dB, hệ số tạp nhỏ hơn 3 dB. Tầng 2 dùng modul KĐ NBB-300, có hệ số KĐ: 12 dB, hệ số tạp nhỏ hơn 3 dB. Các điện trở R8, R9 và R10 xác định chế độ làm việc của 2 modul khuếch đại. Các cuộn cảm L4 và L5 là các cuộn cảm chuẩn (RF choke) loại ADCH-80 có nhiệm vụ ngăn không cho tín hiệu cao tần đi về nguồn. Tụ C3, C5, C6 và C9 là các tụ nối tầng. Công suất đầu ra tối thiểu khoảng +13dBm. Công suất của bộ VCO đ−ợc ghép ra và đi tới bộ cộng chia công suất. Việc bám tần tự động đ−ợc thực hiện bằng thay đổi điện áp cấp cho điốt Varactor. Khi điện áp cấp cho điốt Varactor (đ−ợc lấy từ AΠЧ) thay đổi từ 3Vữ15V thì tần số dao động của VCO thay đổi tuyến tính trong khoảng 60MHz. 3. Chỉ tiêu kỹ thuật của bộ dao động siêu cao tần VCO : - Dải tần làm việc [GHz]: 2,7 ữ3,1 - Công suất ra [dBm]: ≥10 - Độ ổn định công suất ra [dB]: ± 2 - Độ ổn định tần số: ± 10.10-6 - Dải điều chỉnh bằng điện [MHz]: 700 - Các hài [dBc]: <-18 - Nguồn cung cấp [V]: +12, 0ữ15 - Hệ số sóng đứng: ≤ 1,2 Các ph−ơng pháp thiết kế bộ dao động VCO đ−ợc trình bày một cách chi tiết trong quyển “Báo cáo khoa học về các giải pháp thiết kế bộ dao động VCO”; ở đây chúng tôi đã sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS để thiết kế. Các b−ớc thiết kế đ−ợc trình bày chi tiết trong tập tài liệu: “Qui trình thiết kế các sản phẩm sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần ADS2005A". 46
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học R R9 R=10 Ohm +5V +12V C R R C C C C11 R8 R10 C=2.2 nF sp_mot_MRF2369_8_19920301 C7 C8 C12 R=36 Ohm R=110 Ohm SN P3 C=100 pF C=2.2 nF C=100 pF C R Bias="Bjt: Vce=10V Ic=50mA" C1 R R7 L L Frequency="{0.10 - 2.00} GHz" R6 C=100 pF R=68 Ohm L5 4 L4 R=68 Ohm 1 -12V 3 R L C C C C Amplifier 2 C Por t R1 L3 C2 C3 C5 sp_hp_MGA-86576_1_19921201 C6 2 T1 C9 RF_OUT R=56 Ohm L=10.0 nH N BB-300 C=10 nF C=10 pF R C=10C pF SN P1 C=10 pF C=10 pF R5 C4 Bias ="Amplifier : Vd=5V" R R=100 Ohm C=47.0 pF Frequency="{0.50 - 10.00} GHz" R2 Noise Frequency="{1.00 - 8.00} GHz" R=560 Ohm L L L1 L2 L=85.0 nH L=50.0 nH R R3 Amplifier2 R R=1.8 kOhm D1 R4 R=10 kOhm U_Varactor Hình 10: Sơ đồ nguyên lý của bộ dao động VCO dải sóng 10cm, thiết kế sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS 47
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học ảnh chụp bên trong bộ dao động VCO đài rađa ∏ -37 III.3.6. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ trộn tần cân bằng dải sóng cm ứng dụng cho đài rađa cảnh giới, dẫn đ−ờng Π-37 1. Chức năng của bộ trộn tần: Ngay từ khi xuất hiện các hệ thống thu phát vô tuyến, các bộ tách sóng tinh thể và các bộ trộn tần đã đóng một vai trò hết sức quan trọng. Đầu thế kỷ 20, các bộ tách sóng tinh thể đã xuất hiện tuy còn thô sơ và còn đ−ợc phải hiệu chỉnh th−ờng xuyên theo 1 chu kỳ nhất định để giữ đ−ợc chức năng của mình. Hiện nay, trên thực tế đang phổ biến rộng rãi các loại trộn tần sau: Trộn tần đơn, trộn tần cân bằng đơn, trộn tần cân bằng, trộn tần cân bằng kép và trộn tần kép 2 lần, ngoài ra, trong 1 số ứng dụng đặc biệt còn có các loại trộn tần tích cực trên bán dẫn hiệu ứng tr−ờng FET (Field Effect Transistors) Ra đa П– 37 có 5 kênh thu phát riêng biệt làm việc ở 5 tần số độc lập trong dải tần số từ khoảng 2,7 GHz đến 3,1 GHz. Mỗi kênh thu có 1 bộ trộn tần trên ống sóng. Để đảm bảo cho bộ trộn tần khi thiết kế mới có thể thay thế đ−ợc tất cả các bộ trộn tần hiện có trong ra đa П – 37, bộ trộn tần đ−ợc thiết kế mới phải là bộ trộn tần 49
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học dải rộng để hạn chế đ−ợc ảnh h−ởng của tạp của bộ dao động ngoại sai sang máy thu. Bộ trộn tần đ−ợc thiết kế d−ới dạng vòng ghép Rat-race với 2 bộ phối gép 2 đầu ra của bộ trộn. Vòng gép lai Rat-race (có chức năng t−ơng tự nh− bộ phân đ−ờng định h−ớng chữ T kỳ ảo trên ống dẫn sóng) có chu vi 1,5λ với 4 nhánh cách đều nhau 1 cung 600 . Tại tần số trung tâm, tín hiệu đầu vào chia làm 2 ở 2 nhánh có biên độ bằng nhau, song có pha ng−ợc nhau 1800 . T−ơng tự nếu ta cho tín hiệu vào bất kỳ nhánh nào còn lại cũng nhận đ−ợc kết quả t−ơng tự nh− trên ở 2 nhánh tín hiệu đầu ra. Tín hiệu RF từ bộ KĐ tạp thấp và tín hiệu LO từ dao động ngoại sai qua cộng/chia công suất đi vào bộ trộn tần để cho ra tín hiệu IF. 2. Chỉ tiêu kỹ thuật của trộn tần cân bằng: - Dải tần làm việc, GHz: 2,7 – 3,1 - Tần số IF, MHz: DC- 200 - Tổn hao cực đại trên toàn bộ dải tần, dB: ≤ 7,0 - Độ phân cách LO-RF, dB: ≥ 40 - Độ phân cách LO-IF, dB: ≥ 40 Các ph−ơng pháp thiết kế bộ trộn tần cân bằng đ−ợc trình bày một cách chi tiết trong quyển “Báo cáo khoa học về các giải pháp thiết kế bộ trộn tần”; ở đây chúng tôi đã sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS để thiết kế. Các b−ớc thiết kế đ−ợc trình bày chi tiết trong tập tài liệu: “Qui trình thiết kế sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần ADS2005A". Sơ đồ mạch điện bộ trộn tần cân bằng ở hình 11. 50
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học MCURV E MT E E MT E E Curve2 Tee2 Tee3 Subst="MSub1" Subst="MSub1" Subst="MSub1" W=0.463 mm W1=0.463 mm W1=0.463 mm Angle=60 W2=0.463 mm W2=0.463 mm Radius=11.153 mm W3=0.935 mm W3=0.935 mm Port Port P1 P3 MCURV E Num=1 Num=3 MCURV E Curve1 Curve3 L Subst="MSub1" Subst="MSub1" L1 W=0.463 mm W=0.463 mm L=410 nH RF_OUTPUT Angle=60 Angle=60 Radius=11.153 mm Radius=11.153 mm Term C Term2 MT E E MT E E L C3 L Num=2 Tee1 Tee4 C L4 C=68 pF L3 C Z=50 Ohm Subst="MSub1" Subst="MSub1" C1 L=180 nH L=180 nH C2 W1=0.463 mm W1=0.463 mm Port Port C=150 pF C=150 pF W2=0.463 mm W2=0.463 mm P2 P4 W3=0.935 mm W3=0.935 mm Num=2 Num=4 MCURV E MCURV E Curve6 Curve4 Subst="MSub1" Subst="MSub1" W=0.463 mm W=0.463 mm Angle=60 ML IN MCURV E ML IN Angle=60 Radius=11.153 mm TL2 Curve5 TL1 Radius=11.153 mm Subst="MSub1" Subst="MSub1" Subst="MSub1" W=0.463 mm W=0.463 mm W=0.463 mm L=0.935 mm Angle=60 L=0.935 mm Radius=11.153 mm Hình 11: Sơ đồ mạch điện bộ trộn tần cân bằng dải sóng cm, thiết kế sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS 51
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học ảnh chụp bên trong bộ trộn tần đài rađa ∏ -37 III.3.7. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ cộng/chia công suất dải sóng cm ứng dụng cho đài rađa cảnh giới, dẫn đ−ờng Π-37 Bộ cộng/chia công suất đ−ợc thiết kế chế tạo d−ới dạng mạch dải và có độ rộng dải rộng (400MHz) gồm 3 tầng, giữa các mắt là các điện trở ghánh. Tín hiệu từ bộ dao động ngoại sai VCO qua bộ cộng chia công suất đ−ợc chia đôi để một phần đi tới bộ trộn tần cân bằng và một phần đi tới bộ tự động điều chỉnh tần số AΠЧ. Chỉ tiêu kỹ thuật của bộ cộng/chia công suất nh− sau: - Dải tần làm việc, [GHz]: 2,7 – 3,1 - Độ cách ly cực tiểu, [dB]: 20 - Tổn hao chèn cực đại so với 3dB, [dB]: 0,3 - Hệ số sóng đứng đầu vào: ≤ 1,5 - Hệ số sóng đứng đầu ra: ≤ 1,5 - Trở kháng vào – ra, [Ω]: 50. Sơ đồ mạch điện bộ cộng/chia công suất vẽ ở hình 10. Các ph−ơng pháp thiết kế bộ cộng/chia công suất đ−ợc trình bày một cách chi tiết trong quyển “Báo cáo khoa học về các giải pháp thiết kế bộ cộng/chia công suất”; ở đây chúng tôi đã sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS để thiết kế. 53
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Các b−ớc thiết kế đ−ợc trình bày chi tiết trong tập tài liệu: “Qui trình thiết kế các sản phẩm sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần ADS2005A“. ảnh chụp bên trong bộ cộng/chia công suất đài rađa ∏ -37 MTEE MTEE MTEE MCURVE MCURVE MCURVE Tee2 Tee6 Tee10 Curve1 Curve3 Curve5 Subst="MSub1" Subst= "MSub1" Subst= "MSub1" Subst="MSub1" Subst="MSub1" Subst= "MSub1" W= 2.016 mm W1=2.016 mm W= 2.775 mm W1= 2.775 mm W=3.711 mm W1= 3.711 mm W2=2.016 mm W2= 2.775 mm W2= 3.711 mm Angle= 180 Angle= 180 Angle= 180 MLIN W3=4.852 mm MTEE W3= 4.852 mm MTEE W3= 4.852 mm Radius=6.8 mm Radius= 7.718 mm Radius= 7.667 mm TL1 Tee4 Tee8 Subst= "MSub1" Subst= "MSub1" Subst= "MSub1" W= 2.016 mm W1= 2.775 mm W1= 3.711 mm Port L= 3.051 mm W2= 2.775 mm W2= 3.711 mm P2 W3= 4.852 mm W3= 4.852 mm Num= 2 MTEE R R R Tee1 R1 R2 R3 Subst="MSub1" R= 119.22 Ohm R= 226.75 Ohm R= 314.26 Ohm Port W1= 2.016 mm W2= 2.016 mm P1 W3= 4.852 mm Num= 1 MLIN MTEE MTEE TL2 Tee5 Tee9 Subst= "MSub1" Subst= "MSub1" Subst= "MSub1" W= 2.016 mm W1= 2.775 mm W1= 3.711 mm Port L= 3.051 mm W2= 2.775 mm W2= 3.711 mm P3 MTEE MTEE MTEE W3= 4.852 mm W3= 4.852 mm Num= 3 MCURVE Tee3 MCURVE Tee7 MCURVE Tee11 Curve2 Subst="MSub1" Curve4 Subst= "MSub1" Curve6 Subst= "MSub1" Subst= "MSub1" W1=2.016 mm Subst= "MSub1" W1= 2.775 mm Subst= "MSub1" W1= 3.711 mm W= 2.016 mm W2=2.016 mm W=2.775 mm W2= 2.775 mm W= 3.711 mm W2= 3.711 mm Angle= 180 W3=4.852 mm Angle= 180 W3= 4.852 mm Angle=180 W3= 4.852 mm Radius= 6.8 mm Radius= 7.718 mm Radius= 7.667 mm Hình 12: Sơ đồ mạch điện bộ cộng/chia công suất, thiết kế sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS 54
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học III.3.8. Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ lọc dải dải sóng cm ứng dụng cho đài rađa cảnh giới, dẫn đ−ờng Π-37 1. Chức năng: Các bộ lọc là thành phần quan trọng của các thiết bị SCT. Chúng đ−ợc sử dụng để tách và cộng nhiều tần số khác nhau – nh− trong các bộ lọc tần, bộ nhân tần hoặc bộ thông tin nhiều kênh (Multipllexer). Dải phổ sóng điện từ là hữu hạn và cần phải tiết kiệm – các bộ lọc đ−ợc sử dụng để hạn chế phát xạ từ những máy phát công suất lớn trong vùng giới hạn phổ đã đ−ợc quy định, ngoài ra bộ lọc còn đ−ợc sử dụng để bảo vệ máy thu tránh khỏi nhiễu ở bên ngoài lọt vào dải tần làm việc. Các mạch giống bộ lọc th−ờng gặp trong các mạch phối hợp trở kháng, khi giữa hai đ−ờng truyền có trở kháng đặc tính khác nhau hoặc giữa một máy phát và một tải điện kháng. Nh− vậy nhu cầu phải có bộ lọc ở tất cả các tần số, từ tần số thấp đến tần số siêu cao tần và dải quang học. Ng−ợc lại với các bộ lọc sóng đ−ợc thiết kế bằng các phần tử tập trung nh− các cuộn cảm, các tụ và các tinh thể, các bộ lọc SCT về cơ bản hoàn toàn khác. Nó không có các phần tử tập trung mà chỉ bao gồm các cuộn cảm kháng phân bố của các mạch cộng h−ởng. Dạng đơn giản nhất của các mạch cộng h−ởng dạng phân bố là đoạn dây đồng trục hoặc một đoạn dây đối xứng. Mặt khác tất cả các phần tử phân bố có thể đ−ợc lấy gần đúng nh− một dạng của điện kháng, dung kháng hoặc cảm kháng ở dải tần số nhất định và cách tổng hợp bộ lọc SCT sẽ giống nhau nh− cách thiết kế bộ lọc thông thấp. Các bộ lọc gồm các phần tử tập trung có kích th−ớc bé và đ−ợc sử dụng ở dải SCT nh−ng không đ−ợc đ−a vào danh mục các bộ lọc SCT, bởi vì kỹ thuật thiết kế của chúng dễ và không theo nhóm thiết kế bộ lọc SCT. Có nhiều ph−ơng pháp thiết kế bộ lọc dải, sau đây là 2 ph−ơng pháp phổ biến nhất: - Thiết kế bộ lọc sử dụng các phần tử tập trung nh− các cuộn cảm, các tụ. - Thiết kế bộ lọc siêu cao tần: Các bộ lọc siêu cao tần không có các phần tử tập trung mà chỉ bao gồm các cuộn cảm kháng phân bố của các mạch cộng h−ởng. Dạng đơn giản nhất của các mạch cộng h−ởng dạng phân bố là đoạn dây đồng trục hoặc một đoạn dây đối xứng. Mặt khác tất cả các phần tử phân bố có thể đ−ợc lấy gần đúng nh− một dạng của điện kháng, dung kháng hoặc cảm kháng ở dải tần số nhất định. 55
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Các bộ lọc dải thông gồm các mạch cộng h−ởng ghép nhiều lớp trên mạch dải đ−ợc làm từ các dải có độ dài 1/2 b−ớc sóng ghép đầu cuối đến đầu cuối hoặc ghép song song. Cách ghép song song có −u điểm lớn hơn cách ghép đầu cuối bởi vì nó làm suy giảm chiều dài của bộ lọc và có đáp tuyến suy giảm trong dải theo hàm số có dạng đối xứng. Hài đầu tiên có ở 3ω0 và khoảng cách khe giữa hai dải ghép song song cạnh nhau là lớn hơn nhiều. Do vây sai số kích th−ớc khe ghép cũng giảm đi, khe ghép lớn hơn cũng cho phép mức công suất lớn hơn đi qua bộ lọc. 2. Chỉ tiêu kỹ thuật của bộ lọc dải dải sóng cm: - Dải tần làm việc, [GHz]: 2,7 – 3,1 - Tổn hao trong dải, dB: ≤ 3 - Tổn hao ngoài dải, dB: ≥ 40 - Trở kháng vào – ra, [Ω]: 50 - Hệ số sóng đứng: ≤ 1,5 Sơ đồ mạch điện bộ lọc nh− ở hình 13. Các ph−ơng pháp thiết kế bộ lọc dải đ−ợc trình bày một cách chi tiết trong quyển “Báo cáo khoa học về các giải pháp thiết kế bộ lọc dải”; ở đây chúng tôi đã sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS để thiết kế. Các b−ớc thiết kế đ−ợc trình bày chi tiết trong tập tài liệu: “Qui trình thiết kế các sản phẩm sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần ADS2005A“. 56
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Port P1 Num= 1 MCFIL CLin1 Subst= "MSub1" MCFIL W= 3.821 mm CLin2 S= 0.277 mm Subst= "MSub1" L= 18.512 mm MCFIL W= 4.621 mm CLin3 S= 1.277 mm Subst="MSub1" L= 18.169 mm MCFIL W= 4.69 mm CLin4 S=1.62 mm Subst="MSub1" L= 18.129 mm MCFIL W= 4.697 mm CLin5 S= 1.663 mm Subst="MSub1" L= 18.125 mm MCFIL W=4.69 mm CLin6 S= 1.62 mm Subst= "MSub1" L= 18.129 mm MCFIL Port W= 4.621 mm CLin7 P2 S= 1.277 mm Subst= "MSub1" Num= 2 L= 18.169 mm W= 3.821 mm S= 0.277 mm L= 18.512 mm Hình 13: Sơ đồ mạch điện bộ lọc, thiết kế sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT ADS 57
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học ảnh chụp bên trong bộ lọc dải đài rađa ∏ -37 ảnh chụp bên trong bộ tiền khuếch đại trung tần đài rađa ∏ -37 58
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học ảnh chụp bộ tự động điều chỉnh tần số AΠЧ đài rađa ∏ -37 IV. Báo cáo về kết quả đo đạc đánh giá trong PTN, kết quả thử nghiệm và ứng dụng các sản phẩm KH & CN của đề tài IV.1. Kết quả đo đạc đánh giá trong PTN: Các sản phẩm KH & CN của đề tài đã đ−ợc đo đạc đánh giá tại PTN Rađa Viện Rađa TTKHKT-CNQS, các chỉ tiêu kỹ thuật đều đạt và vuợt so với yêu cầu đề ra. Các qui trình đo đánh giá chỉ tiêu chất l−ợng của các sản phẩm KH & CN của đề tài đ−ợc trình bày chi tiết trong tài liệu “Qui trình đo đạc hiệu chỉnh, kiểm nghiệm chất l−ợng các sản phẩm“. Kết quả đo đạc đánh giá đ−ợc trình bày trong phụ lục: “Tập sơ đồ nguyên lý và mạch in, kết qủa đo đạc, kiểm tra đánh giá thử nghiệm các sản phẩm thuộc Đề tài". IV.2. Kết quả thử nghiệm môi tr−ờng: Các sản phẩm KH & CN của đề tài thử rung xóc trên hệ thống thử nghiệm rung VS 600-100 tại Trung tâm Thử nghiệm chất l−ợng/ Cục TC- ĐL- CL. Mẫu thử đã đ−ợc thử rung theo các tham số thử sau: 59
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học - Dạng phép thử: Thử rung đứng, quét hình sin - Tần số: 10 ữ 500 Hz - Gia tốc: 100m/s 2 - Biên độ: 1mm - Thời gian: 10 chu trình/ 30 phút. Kết quả kiểm tra tham số kỹ thuật chính của các sản phẩm tr−ớc và sau khi thử rung sóc là không thay đổi. Các sản phẩm KH & CN của đề tài thử nhiệt độ trên tủ vi khí hậu Sanyo Gallenkamp tại Trung tâm Thử nghiệm chất l−ợng/ Cục TC- ĐL- CL. Mẫu thử đã đ−ợc thử nhiệt độ theo các tham số thử sau: - Nhiệt độ: 71°C và 49°C . - Thời gian: 50 chu trình/ 10 phút. Kết quả kiểm tra tham số kỹ thuật chính của các sản phẩm tr−ớc và sau khi thử nhiệt độ là không thay đổi. IV.3. Kết quả thực hiện đề tài về mặt thực nghiệm: IV.3.1. Kết quả thử nghiệm với nhánh sản phẩm lắp trên máy thu cao tần đài rađa П-37 Tổ đề tài đã nghiên cứu thiết kế chế tạo và thử nghiệm thành công toàn bộ 02 tuyến thu cao tần của đài rađa П-37,mỗi máy thu gồm 05 chủng loại sản phẩm có tính năng kỹ thuật phù hợp với các chỉ tiêu đã đăng ký trong Hợp đồng(gồm bộ hạn chế công suất, bộ khuếch đại tạp thấp, bộ trộn tần, bộ dao động ngoại sai VCO, bộ cộng/ chia công suất) và có thêm 02 sản phẩm phát sinh do trong quá trình thử nghiệm đòi hỏi phải thiết kế chế tạo (gồm bộ tiền khuếch đại trung tần và bộ tự động điều chỉnh tần số). Sản phẩm của đề tài đã đ−ợc lắp thử nghiệm lên 2 kênh thu cao tần của đài rađa П-37 tại trạm rađa T-26 - trung đoàn 293 -S− 361 từ 03/07/2007 cho tới nay trong điều kiện trực ban chiến đấu thực tế của đơn vị. Ph−ơng pháp tiến hành thử nghiệm: 1. Tổ đề tài đã kết hợp cùng với cán bộ kỹ thuật của Phòng rađa – Cục kỹ thuật Quân chủng PK-KQ đo đạc các tham số kỹ thuật của các bộ hạn chế công suất/ bộ khuếch đại tạp thấp do tổ đề tài chế tạo tại Phòng thí nghiệm rađa. Những thông số kỹ thuật chủ yếu của đèn sóng chạy YB-99 cũ của đài rađa П-37: 60
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học - Dải tần làm việc: 2,7 - 3,1 GHz - Hệ số tạp: 20 dB - Điện áp sợi đốt: 2,1V. - Điện áp cực điều khiển: 16V. - Điện áp anod: 100-225V. - Điện áp Collector: 300-400V. - Dòng catod: 75àA. - Dòng cực góp: 70àA. + Nh−ợc điểm: YB-99 là loại đèn điện tử có cấu trúc phức tạp, tiêu thụ năng l−ợng lớn, phải điều chỉnh nhiều b−ớc trong quá trình sử dụng. + −u điểm: YB-99 có ng−ỡng đầu vào khá lớn, có khả năng chịu công suất lọt sau đèn cặp nhả điện. Những thông số kỹ thuật chủ yếu của bộ hạn chế công suất/ bộ khuếch đại tạp thấp do tổ đề tài chế tạo đ−ợc đo đạc trong PTN Rađa: Những thông số kỹ thuật chủ yếu của bộ hạn chế công suất do đề tài chế tạo thử nghiệm: - Dải tần làm việc, [GHz]: 2,7- 3,1 - Tổn hao đi qua, [dB]: 25 dB - Độ không đồng đều hệ số khuếch đại trong toàn dải tần: < ± 1 dB - Điểm nén hệ số khuếch đại 1 dB (min): 10 dBm - Hệ số sóng đứng vào/ra (max): 1,5:1 61
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học - Trở kháng vào, ra: 50Ω. Nguồn nuôi cung cấp cho bộ KĐTT là nguồn nuôi + 12V. Các kết quả đo đ−ợc trình bày trong phụ lục kèm theo. So sánh các tham số kỹ thuật của bộ KĐ đèn sóng chạy YB-99 cũ của đài và bộ khuếch đại tạp thấp do tổ đề tài chế tạo: Sau khi đo đạc, đánh giá bộ hạn chế công suất và bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng do tổ đề tài chế tạo có các tham số kỹ thuật t−ơng đ−ơng với tham số kỹ thuật của bộ KĐ đèn sóng chạy YB-99 cũ của đài, và đ−ợc thiết kế chế tạo theo đúng nguyên lý và có kết cấu, kích th−ớc, các đầu vào ra giống nh− của bộ khuếch đại đèn sóng chạy cũ của đài. Do vậy bộ hạn chế công suất và bộ khuếch đại tạp thấp do tổ đề tài chế tạo có khả năng thay thế 1-1 bộ KĐ đèn sóng chạy YB-99 cũ của đài. 2. Tổ đề tài và cán bộ kỹ thuật của Phòng rađa đã cùng xuống đơn vị trạm rađa T-26 -trung đoàn 293 - S− 361 kiểm tra tham số của các thiết bị cũ của đài, lắp các thiết bị thử nghiệm vào đài, đo tham số kỹ thuật, kết quả tốt và đã bàn giao cho đơn vị kèm theo h−ớng dẫn sử dụng (có biên bản bàn giao sản phẩm ở phần phụ lục). Trong quá trình thử nghiệm, tổ đề tài giao cho đơn vị theo dõi và tổng hợp kết quả. Sản phẩm vẫn đ−ợc sử dụng tại đơn vị từ 03/07/2007 cho tới nay trong điều kiện trực ban chiến đấu thực tế của đơn vị. IV.3.2. Kết quả thử nghiệm với nhánh sản phẩm lắp trên máy thu cao tần đài rađa 55Ж6. Tổ đề tài đã nghiên cứu thiết kế chế tạo và thử nghiệm thành công 02 bộ chuyển mạch, 02 bộ khuếch đại dải rộng cho máy thu cao tần đài rađa 55Ж6 và đã đ−ợc lắp trên hai kênh (1 kênh đo cao và 1 kênh đo xa) máy thu đài rađa 55Ж6 tại trạm rađa 19 - trung đoàn 295 - S− 363 từ 25/01/2007 trong điều kiện trực ban chiến đấu thực tế của đơn vị. Ph−ơng pháp đ∙ tiến hành thử nghiệm: 1. Tổ đề tài đã kết hợp cùng với cán bộ kỹ thuật của Phòng rađa –Cục kỹ thuật Quân chủng PK-KQ đo đạc các tham số kỹ thuật của các bộ bộ chuyển mạch/ bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng do tổ đề tài chế tạo tại Phòng thí nghiệm rađa. Những thông số kỹ thuật chủ yếu của bộ chuyển mạch/ bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng cũ của tuyến thu đài rađa 556. Những thông số kỹ thuật chủ yếu của bộ chuyển mạch cũ của đài: 1. Dải tần làm việc: 200 MHz ± 100 MHz 62
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học 2. Tổn hao đi qua bộ hạn chế: 20 dB 2. Hệ số tạp: 25 dB 3. Hệ số tạp: < 3 dB 4. Hệ số sóng đứng ≤ 1.5 63
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học 5. Trở kháng vào ra: 50Ω 6. Điện áp nguồn nuôi bộ khuếch đại: +12 V. Các kết quả đo đ−ợc trình bày trong phụ lục kèm theo. So sánh các tham số kỹ thuật của bộ chuyển mạch/bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng của đài và do tổ đề tài chế tạo: Sau khi đo đạc, đánh giá bộ chuyển mạch/bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng do tổ đề tài chế tạo có các tham số kỹ thuật t−ơng đ−ơng với tham số kỹ thuật của bộ bộ chuyển mạch/bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng cũ của đài rađa 556. Bộ chuyển mạch/bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng thử nghiệm đ−ợc thiết kế chế tạo theo đúng nguyên lý và có kết cấu, kích th−ớc, các đầu vào ra giống nh− của các bộ chuyển mạch/bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng cũ của đài. Do vậy bộ chuyển mạch/bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng do tổ đề tài chế tạo có khả năng thay thế 1-1 bộ chuyển mạch/bộ khuếch đại tạp thấp dải rộng của đài. 2. Tổ đề tài và cán bộ kỹ thuật của Phòng rađa đã cùng xuống đơn vị trạm rađa T-19 -trung đoàn 295 -S− 363 kiểm tra tham số của các thiết bị cũ của đài, lắp các thiết bị thử nghiệm vào đài, đo tham số kỹ thuật, kết quả tốt và đã bàn giao cho đơn vị kèm theo h−ớng dẫn sử dụng (có biên bản bàn giao sản phẩm ở phần phụ lục). Trong quá trình thử nghiệm, tổ đề tài giao cho đơn vị theo dõi và tổng hợp kết quả. Sản phẩm vẫn đ−ợc sử dụng tại đơn vị từ 25/01/2007 cho tới nay trong điều kiện trực ban chiến đấu thực tế của đơn vị. 64
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học Bản tự đánh giá Về tình hình thực hiện và những đóng góp mới của đề tài khoa học và công nGhệ 1. Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực siêu cao tần sử dụng phần mềm thiết kế mạch siêu cao tần và công nghệ gia công mạch dải. 2. Mã số: ĐTĐL- 2005/28G 3 . Thời gian thực hiện: 18 tháng (từ tháng 01/ 2006 đến tháng 7/ 2007) 4. Kinh phí: 1,000 tỷ đồng (Một tỷ đồng) Trong đó, từ ngân sách SNKH: 1,000 tỷ đồng 5. Thuộc ch−ơng trình Khoa học và Công nghệ: đề tài độc lập cấp Nhà n−ớc. 6. Chủ nhiệm đề tài: Họ và tên: Nguyễn Thị Ngọc Minh Học hàm, học vị: Tiến sĩ - chuyên ngành: Kỹ thuật siêu cao tần. 7. Cơ quan chủ trì đề tài: Tên tổ chức KH & CN: Trung tâm KHKT- CNQS 8. Tình hình thực hiện đề tài so với thuyết minh của Hợp đồng 8.1. Về mức độ hoàn thành công việc so với Hợp đồng Tổ đề tài đã hoàn thành đầy đủ các mục tiêu và nội dung đã đề ra của đề tài, đầy đủ và v−ợt về số l−ợng, về chủng loại, về khối l−ợng của các sản phẩm của đề tài cùng các chỉ tiêu kỹ thuật. 8.1.1. Kết quả thực hiện đề tài về mặt lý thuyết: Các sản phẩm đã thực hiện (có kèm theo nh− một thành phần hồ sơ của đề tài) - Sản phẩm thứ nhất: Báo cáo khoa học Nghiên cứu các giải pháp thiết kế chuyển mạch điốt PIN. 65
Đề tài: ĐTĐL- 2005/28G Nghiên cứu thiết kế chế tạo mạch tích hợp thụ động và tích cực SCT sử dụng phần mềm thiết kế mạch SCT và công nghệ gia công mạch dải. Báo cáo khoa học - Sản phẩm thứ hai: Báo cáo khoa học Nghiên cứu các giải pháp thiết kế bộ khuếch đại tạp thấp. - Sản phẩm thứ ba : Báo cáo khoa học Nghiên cứu nguyên lý tạo dao động siêu cao tần. - Sản phẩm thứ t−: Báo cáo khoa học Nghiên cứu các giải pháp thiết kế bộ trộn tần cân bằng ở dải sóng siêu cao tần. - Sản phẩm thứ năm: Báo cáo khoa học Nghiên cứu các giải pháp thiết kế các bộ lọc siêu cao tần. - Sản phẩm thứ sáu: Báo cáo khoa học Nghiên cứu các giải pháp thiết kế bộ cộng/ chia công suất ở dải sóng siêu cao tần. - Sản phẩm thứ bảy: Xây dựng 6 tiêu chuẩn Quân sự TQSB và đã đ−ợc ban hành gồm: ắ 27 TC 44:2002: Bộ dao động bán dẫn siêu cao tần- Ph−ơng pháp kiểm tra. ắ 41 TQSB 71:2004: Vật liệu siêu cao tần-Hằng số điện môi-Ph−ơng pháp kiểm tra. ắ 41 TQSB 134:2006: Máy thu ra đa ∏-37. Bộ trộn tần. yêu cầu kỹ thuật và ph−ơng pháp kiểm tra. ắ 41 TQSB 132:2006: Rađa cảnh giới 55Ж6-Bộ chuyển mạch điốt PIN- Yêu cầu kỹ thuật và ph−ơng pháp kiểm tra. ắ 41 TQSB 131:2006: Rađa cảnh giới 55Ж6. Bộ khuếch đại cao tần dải rộng. Yêu cầu kỹ thuật và ph−ơng pháp kiểm tra. ắ 41 TQSB99:2005: Đài rađa ∏-37- Đ−ờng truyền siêu cao tần- Bộ phân đ−ờng định h−ớng - Yêu cầu kỹ thuật và ph−ơng pháp kiểm tra. Kết qủa đạt đ−ợc về đào tạo: Đã h−ớng dẫn thực hiện đào tạo cán bộ thực hiện luận văn, luận án có nội dung gắn với đề tài: 1. Nguyễn Quốc Đạt - Đồ án tốt nghiệp ĐHBKHN (2004) - "Nghiên cứu thiết kế chế tạo bộ chuyển mạch bằng điốt PIN trên mạch vi dải ở dải tần 3GHz ứng dụng làm bộ hạn chế công suất cho máy thu Rađa ∏ -37", đã bảo vệ xuất sắc. 66