Исследование возможностей построения и разработка современной отечественной сверхвысокочастотной элементной базы на основе гетероструктурных биполярных транзисторов в части создания супергетеродинных приемных трактов дециметрового и сантиметрового диапазонов длин волн типа сверхбыстродействующая система на кристалле для создания принципиально новых типов аппаратуры, предназначенных для использования в существующих и разрабатываемых летательных аппаратах «ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ» (промежуточный, этап 2)

Цель выполнения ПНИ - создание экспериментально верифицированного научно-технического задела в области разработки сверхбыстродействующей системы на кристалле - сверхширокополосного супергетеродинного приемника дециметрового и сантиметрового диапазонов длин волн. Цель второго этапа проекта - проведение теоретических исследований. В работе использовались методы теории радиотехнических цепей и сигналов, теории четырехполюсников, положения физики полупроводников, теория математического моделирования, методы моделирования электронных схем на основе программы SpectreRF, экспериментальные методы измерений электрических величин. Выполнена разработка схемотехнических представлений малошумящего усилителя, смесителя, источника опорных токов и напряжений. Показано, что оптимальной для реализации малошумящего усилителя является схема общий эмиттер - общая база, имеющая дифференциальный выход. Сформированы требования к фазовой ошибке для дифференциального сигнала, обеспечивающие нормальное функционирование разработанного смесителя. Для источника опорных токов и напряжений произведена оптимизация по критерию наименьшего уровня собственных шумов. Выполнена разработка топологического описания сложнофункциональных блоков с применением методик снижения паразитных параметров. Проведена экстракция паразитных RLC-параметров. Для дополненного паразитными элементами схемотехнического представления выполнены анализ и верификация, позволившая выявить некоторое ухудшение параметров после разработки топологии. По результатам верификации проведена доработка схемотехнических представлений блоков. Для экспериментальных исследований изготовлена специализированная оснастка. Показано, что для обеспечения функционирования устройств с частотами выше 8 - 10 ГГц необходимо применять технологию монтажа flipchip, позволяющую минимизировать паразитную индуктивность соединения. Проведены экспериментальные исследования экспериментальных образцов. По результатам анализа данных, полученных в ходе экспериментальных исследований, разработаны требования к линиям передачи и соединениям кристалл - внешние устройства, которые обеспечат минимальное снижение верхней границы рабочих частот всей проектируемой системы на кристалле.