Цифрова радіорелейна система терагерцового діапазону з використанням наноелектронних компонентів
Ескіз недоступний
Дата
2012
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут"
Анотація
Звіт про НДР: с. 130, рис. 125, табл. 8, джерел 60
Об’єкт дослідження – Цифрова радіорелейна система терагерцового діапазону з використанням наноелектронних компонентів.
Мета роботи – створення реальних передумов вирішення фундаментальної проблеми побудови цифрової високошвидкісної завадостійкої системи безпроводової передачі інформації високої інформаційної ємності з використанням наноелектронних компонентів.
Методи дослідження – визначення характеристик терагерцової телекомунікаційної системи з гігабітною пропускною здатністю на основі аналізу моделей розповсюдження електромагнітних коливань на радіотрасі, визначення вимог до передавального та приймального радіотрактів у терагерцовому діапазоні, моделювання і відповідне програмне забезпечення моделей основних вузлів приймально-передавального тракту каналу радіозв’язку терагерцового діапазону, підвищення завадостійкості і електромагнітної сумісності за рахунок використання складних сигналів з низькою спектральною густиною потужності шумових випромінювань.
Отримані результати досліджень дозволили розробити цифрову радіорелейну систему терагерцового, яка забезпечує передавання та приймання в діапазоні частот 128-134 ГГц цифрової інформації зі швидкістю до 1,5 Гбіт/с при дальності радіозв’язку в межах 1 км.
В процесі виконання роботи були визначені прийнятні характеристики радіо інтерфейсу системи в терагерцовому діапазоні, які змогли забезпечити реалізацію поставленої в технічному завданні задачі.
Визначені вимоги щодо параметрів основних функціональних вузлів приймально-передавального трактів та гетеродину зокрема.
Проаналізовані принципи підвищення енергетичної ефективності і завадостійкості цифрових методів модуляції та можливості застосування комбінованої модуляції для побудови радіорелейних систем терагерцового діапазону з гігабітною пропускною здатністю.
Проведено аналіз наноелектронних компонентів, схемних і технічних рішень високошвидкісного модему на швидкість передачі даних 0,1…1,0 Гбіт/с.
Проведено проектування, виготовлення та експериментальне дослідження гетеродинного тракту на частоту 64,8 ГГц із забезпеченням рівня фазових шумів на більше 80 дБ при відстройці на 1 кГц.
Розроблено проект методики розрахунку траси радіорелейної лінії в діапазоні частот 30-300 ГГц з використанням моделей розповсюдження електромагнітних коливань в терагерцовому діапазоні.
Проведено комп’ютерне та фізичне моделювання основних складових частин телекомунікаційної системи, зокрема субгармонійного змішувача для сигналу 128…134 ГГц і проміжних частот в діапазоні частот 1…5 ГГц та гетеродину з використанням методу радіоімпульсного помноження частоти на лавинно-пролітному діоді, і розроблені відповідні моделі на системному рівні.
Розроблено проект гармонійного змішувача на основі багатошарової арсенід-галієвої технології на компланарних хвилеводах.
Розроблена структурна схема та спроектовано контрольно-вимірювальний комплекс в діапазоні частот 128-134 ГГц.
Проведені експериментальні дослідження макетного зразка цифрової радіорелейної системи терагерцового діапазону з використанням наноелектронних компонентів у складі: приймальний та передавальний радіо тракт, цифровий модем з пропускною здатністю до 155 Мбіт/с на відповідність вимогам технічного завдання.
Проведено обґрунтування та включення змін до Розділу ІІ в Плані використання радіочастотного ресурсу в діапазоні 130-134 ГГц для радіомовного зв’язку згідно з Постановою Кабінету Міністрів України №838 від 05.09.2012 р.
За результатами науково-дослідної роботи опубліковано 7 статей у фахових наукових журналах, в т.ч. 2 статті – за кордоном, зроблено 6 доповідей на міжнародних науково-технічних конференціях, отримано на нове технічне рішення патент України на корисну модель та виданий навчальний посібник з грифом Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України.
Виконана робота відповідає стратегічним пріоритетним напрямам, які визначені «Законом України №3715-VI від 08.09.2011 «Про пріоритетні напрями інноваційної діяльності в Україні», а саме: розвитку сучасних інформаційних, комунікаційних технологій.
Опис
Ключові слова
терагерцовий діапазон, наноелектронні компоненти, цифрова радіорелейна система, пропускна здатність, телекомунікаційна система, передавально-приймальний тракт, модем, моделювання
Бібліографічний опис
Цифрова радіорелейна система терагерцового діапазону з використанням наноелектронних компонентів : звіт про НДР (заключ.) НТУУ "КПІ" ; кер. роб. М. Ільченко. - К., 2012. - 130 л. + CD-ROM. - Д/б №2424-п