Моделирование и исследование процессов распространения и излучения сигналов в длинной линии — это изучение электромагнитного процесса, происходящего в длинной линии, методиками физического моделирования, а также выполнение сравнения итоговых результатов физического моделирования с итогами расчетов, связанных с аналитическим описанием процессов в линии.
Введение
Для того чтобы оптимизировать энергетические процессы при объединении полупроводникового оборудования, имеющего электростатическое управление, в общем электромагнитном поле электронного модуля следует дополнительно исполнить следующий набор действий:
- Выполнить моделирование фрагмента интегральной схемы на базе теории длинной линии, которая нагружена сосредоточенными двухполюсниками, обладающими произвольными вольтамперными характеристиками, методом квазигармонической линеаризации.
- Осуществить вычисление амплитуды и фазы напряжений и тока, мощность в соседствующих точках исследуемой системы при учете ее нелинейного комплексного сопротивления между узлами цепи и композиции сигналов в ней.
- Выполнить рассмотрение диссипативного, усилительного и автоколебательного режимов в открытой полосковой конструкции, которая содержит два взаимодействующих активных диода, при помощи электронных цепей, имеющих распределенные параметры.
- Выполнить реализацию символьного анализа инерционного процесса в нелинейных электрических цепях и конструктивного синтеза топологии соединений ее фрагментов, которые имеют различную конфигурацию.
- Верифицировать теорию и аналитическую модель одномерной электрической цепи на базе волновых и колебательных характеристик ее компонентов.
Моделирование и исследование процессов распространения и излучения сигналов в длинной линии
Проблема энергетической эффективности интегральных схем при создании их конструктивной организации и веток электрических цепей подразумевает необходимость пошагового схемотехнического разрешения прямой и обратной задачи электротехники. Проблема состоит в том, что успешность теоретических исследований открытых полупроводниковых систем возможна лишь в случае учета фактического конструктивного оформления и постоянном исследовании графических операторов, которые иллюстрируют создаваемую топологию соединений сосредоточенных компонентов в классических параллельных и последовательных моделях.
То есть, сначала должно быть сформулировано теоретическое обоснование нового алгоритма символьного анализа при помощи теоремы Телледжена и законов Кирхгофа, а также должны быть созданы методики расчета тока и напряжения в обоих вариантах резонансных контуров схемы замещения интегральной схемы. Далее должны быть определены условия устойчивости и электрического равновесия идеализированной цепи при оптимизации обмена энергией между нагрузкой и зависимыми источниками сигнала.
Дальнейшая формализация энергетических процессов в электронной цепи основывается на топологических и компонентных уравнениях, которые описывают стационарный режим во фрагменте длинной линии, зашунтированной резистивно-негатронными двухполюсниками. Осуществление этой методики способно минимизировать интервалы и области возможных значений параметров нелинейных компонентов в исследуемой электрической схеме. По этой причине операция идентификации должна быть дополнена моделью двухпроводной линии передачи, которая содержит активные двухполюсники, пространственно-периодически располагающиеся в ней на базе закона непрерывности электрического тока и сохранения энергии.
Рассмотрим моделирование нелинейной композиции сигналов в длинной линии, представленной на рисунке ниже.
Рисунок 1. Нелинейная композиция сигналов в длинной линии. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Рисунок 2. Модель. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Конструктивно-технологическая модель, изображенная на этом рисунке, включает в свой состав полупроводниковые мезаструктуры, залитые компаундом, связанные между собой при помощи проволочного соединения в виде золотой «плющенки». Данное изображение фрагмента интегральной схемы способно наглядно охарактеризовать топологию циркуляции тока проводимости внутри корпуса многоструктурного диода или бес корпусной гибридной интегральной схемы.
Для определения эквивалентных схем, призванных заместить открытую систему полупроводниковых приборов, показанную на рисунке выше, следует выделить две характерные области, которые являются принципиально разными в волновом масштабе. Одна из них по причине электрофизических параметров материалов и особенностей конструктивной реализации (электронных двухполюсных элементов) имеет амплитудно-зависимые электрические свойства.
Другая область конструктивной единицы в форме длинного волноведущего соединения обладает линейными параметрами. При этом следует учесть усиление и поглощение, отражение и передачу электромагнитной энергии отдельными участками электронной цепи, которые определяются операциями переноса и взаимодействия свободных носителей заряда с электрическим полем в единичных объемах полупроводникового вещества.
Модель конструктивной единицы, изображенной выше, может позволить конкретизировать элементную основу конструктивного синтеза гибридных интегральных схем и способна продемонстрировать специфику пути протекания постоянного тока проводимости и переноса в схеме. К примеру, можно видеть, что проволочные контактные соединения и металлические электроды, корпус электронного прибора и мезаструктуры, отрезки полосковых линий разной формы, диэлектрическая подложка и теплоотводящая основа способны образовать номенклатуру допустимых компонентов при создании микроэлектронных изделий.
Размеры фрагментов электрической цепи, представленной на рисунках выше, для целей дальнейшего проектирования должны быть приведены в волновом масштабе, который позволяет указать их величину относительно длины волны электромагнитных колебаний вместо абсолютных значений в рамках системы СИ. Исходными информационными данными для синтеза моделей участков цепи схемы могут послужить типовые компоненты с известными электродинамическими параметрами и геометрией.
