Методом электрохимического осаждения получены пленки оксида кобальта и оксида никеля на подложках монокристаллического кремния. Проведены исследования их структуры и состава методами рамановской микроскопии и сканирующей электронной микроскопии. Результаты исследования методом рамановской спектроскопии показали, что полученные пленки представляют собой поликристаллические структуры оксида кобальта (II, III) и оксида никеля (II), кристаллическое совершенство которых возрастает с увеличением температуры электролита. Методом сканирующей электронной микроскопии было установлено, что пленки оксида никеля отличаются гладкой поверхностью, в то время как оксид кобальта обладает более развитой структурой и состоит из кристаллов пластинчатой формы. Измеренная методом вольтамперометрии удельная электрохимическая емкость пленок оксида кобальта и оксида никеля, полученных в оптимальных условиях, составила соответственно 14,67 и 1634,08 Ф/г. Высокая удельная электрохимическая емкость пленки оксида никеля может быть использована для создания эффективных электрохимических приборов и устройств накопления энергии.

Измерениями по методу длинной линии и вторичной ионной масс-спектроскопии установлено влияние температуры быстрого термического отжига на электрофизические свойства омического контакта металлизации Ti/Al/Ni с толщинами слоев 20/120/40 нм к гетероструктуре GaN/AlGaN с двумерным электронным газом на сапфировой подложке. Быстрый термический отжиг образцов проводили в среде азота при температуре в диапазоне от 850 до 900 °C в течение 60 с. Установлено, что на исходных образцах между металлизацией и двумерным электронным газом располагается высокоомный слой гетероструктуры толщиной порядка 25 нм, препятствующий формированию омического контакта. После быстрого термического отжига при температуре менее 862,5 °C происходит взаимодействие компонентов металлизации друг с другом и гетероструктурой, приводящее к уменьшению толщины высокоомного слоя гетероструктуры до 15–20 нм и нелинейности вольт-амперных характеристик. При температуре быстрого термического отжига от 862,5 до 875 °C толщина высокоомного слоя гетероструктуры уменьшается до нескольких единиц нанометров за счет взаимодейтвия компонентов металлизации Ti/Al/Ni с гетероструктурой, что способствует туннелированию носителей заряда и формированию качественного омического контакта с удельным сопротивлением порядка 1⸱10^–4 Ом∙см². При увеличении температуры быстрого термического отжига более 875 °C взаимодействие компонентов металлизации и гетероструктуры происходит по всей глубине, двумерный электронный газ деградирует, а вольт-амперная характеристика контакта становится нелинейной. Полученные результаты могут быть использованы в технологии создания изделий на основе GaN с двумерным электронным газом. 

Двухзатворные полевые транзисторы с управляющим p-n-переходом часто применяются в аналоговых интегральных микросхемах для обеспечения предельно малого входного тока и емкости при управлении верхним затвором. Схемотехнический синтез и моделирование аналоговых микросхем с таким полевым транзистором возможны только при наличии моделей, адекватно описывающих особенности его работы, а именно – изменение вольт-амперных характеристик, управляя верхним затвором при подаче постоянного обратного напряжения на нижний затвор. В статье рассмотрена модернизация известной электрической модели двухзатворного полевого транзистора для программы LTSpice, заключающаяся в учете влияния напряжения на нижнем затворе путем включения в цепь верхнего затвора двух последовательно соединенных функциональных источников напряжения, один из которых обеспечивает совпадение результатов измерений и моделирования тока стока при малом напряжении между верхним затвором и истоком, а второй – при напряжении между верхним затвором и истоком, близком к напряжению отсечки. Приведена методика идентификации параметров функциональных источников напряжения. Предложенную модель двухзатворного полевого транзистора целесообразно использовать при схемотехническом проектировании различных аналоговых устройств, особенно электрометрических операционных усилителей и зарядочувствительных усилителей.

Рассматривается задача определения числа объектов на изображениях атомной силовой микроскопии (АСМ). Для автоматического (без участия оператора) решения данной задачи используется сегментация, разделяющая изображения на области, содержащие объекты интереса. Известны алгоритмы сегментации на основе морфологического водораздела, определяющие границы областей по локальным минимумам яркости пикселей, имеющие значительные ошибки сегментации АСМ-изображений и высокую вычислительную сложность. Менее вычислительно сложные алгоритмы сегментации, основанные на волновом выращивании областей, требуют предварительного определения начальных точек роста на АСМ-изображениях под контролем оператора. Алгоритмы выращивания областей без предварительного выбора начальных точек роста имеют наименьшую вычислительную сложность, но сегментируют АСМ-изображения с большой ошибкой. Для повышения точности автоматического определения числа объектов на АСМ-изображениях предложены модель и алгоритм волнового выращивания областей локальных максимумов с их выбором в порядке убывания значений, отличающиеся использованием изменяющегося от максимума к минимуму порога яркости для выбора пикселей роста областей или пикселей, присоединяемых к пикселям смежных существующих областей. Модель обеспечивает параллельное расширение границ областей и автоматическое определение начальных пикселей роста в процессе сегментации. Предложенные модель и алгоритм позволяют устранить ошибки сегментации, характерные для маркерного водораздела, выращивания областей и водораздела Винсента – Солли, и повысить за счет этого точность определения числа объектов на изображениях атомной силовой микроскопии.

Цель работы, результаты которой представлены в рамках статьи, заключается в разработке, реализации и моделировании алгоритма, позволяющего компенсировать эффект случайной начальной фазы сигналов с квадратурной модуляцией, возникающий на входе цифровой части приемного тракта. Разрабатываемый алгоритм также позволяет устранять ошибку отстройки несущей частоты до значений, попадающих в полосу захвата петли фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), с использованием минимального количества ресурсов для реализации. Для достижения поставленной цели были решены задачи по устранению ошибок фазы и частоты, возникающих в модели цифровой обработки сигнала до включения в работу петли ФАПЧ, включая моделирование проблемы в среде разработки Matlab Simulink. Разработан алгоритм устранения ошибок начальной фазы и отстройки частоты для устойчивой работы петли ФАПЧ, представленной в статье в виде петли Костаса. Из полученных в статье результатов расчета и моделирования следует, что разработанная модель приемного тракта полностью устраняет вероятность возникновения ошибки случайной начальной фазы и отстройки частоты в модели приемника QPSK сигнала до включения в работу петли ФАПЧ, что значительно уменьшает время готовности к работе данной модели.

С ростом требований к качеству обслуживания (QoS) в современных мультисервисных сетях все большее внимание уделяется средствам маршрутизации. С переходом к сетям нового поколения вопросы совершенствования алгоритмов и протоколов маршрутизации представляются особенно актуальными. Существующие алгоритмы маршрутизации разработаны достаточно полно и в целом функционируют эффективно в том случае, если оптимизация выбора маршрута осуществляется по одному параметру. В случае же многокритериальной маршрутизации специалисты сталкиваются с проблемой сведения многих критерий к единичному путем аддитивной свертки. Реже применяется мультипликативная свертка, так как не всегда возможно применить мультипликативное преобразование к реальным физическим процессам. Проблема применения мультипликативной свертки к различным требованиям заданного качества обслуживания состоит в выборе весовых коэффициентов для каждого из параметров. В данной работе проводится анализ выбора оптимального пути при многокритериальной маршрутизации с учетом весовых коэффициентов и стоимостных параметров на основании вышеизложенного двухуровневого подхода. Приводятся результаты численного моделирования поиска оптимального пути при различных значениях весовых коэффициентов и коэффициентов стоимости. Показано, что при выборе пути при многокритериальной оптимизации необходимо коэффициенты аддитивной свертки выбирать как произведение непосредственно весовых коэффициентов и коэффициентов стоимости. Установлено, что значение коэффициента вероятности прохождения пакетов влияет в большей степени на выбор оптимального пути, чем значения коэффициентов при параметрах задержки, вариации задержки и полосы пропускания.

Реализация планов интенсивного развития технологий, систем и услуг мобильной (сотовой) связи (CC) четвертого (4G) и пятого (5G) поколений, а к 2030 году и шестого поколения (6G), предполагающая увеличение на много порядков скоростей передачи данных по радиоканалам пользовательских интерфейсов, без принятия специальных мер и ограничений может сопровождаться значительным увеличением мощности электромагнитного излучения абонентского оборудования. Эта мощность, верхние пределы которой определены на уровне 23–26 дБм, что превышает безопасные уровни для населения, определяет степень приемлемости добровольных экологических рисков от внедрения 4G/5G/6G во все сферы человеческой деятельности. Цель работы – оценка ожидаемых ограничений на системные характеристики мобильной связи 4G/5G при использовании безопасных для населения уровней мощности электромагнитного излучения абонентских устройств. В качестве анализируемых характеристик систем мобильной связи рассмотрены максимальная дальность связи, максимально допустимая скорость передачи данных и допустимый относительный уровень внутрисетевых помех. Количественный системный анализ этих ограничений, результаты которого приведены в данной работе, позволяет обосновать необходимые системные, технические и организационные решения, направленные на обеспечение требуемого уровня электромагнитной безопасности потребителей услуг 4G/5G/6G в условиях быстрого развития этих систем без ущерба эффективности технологий информационного обслуживания современного общества.

Цель данной статьи заключается в представлении способа повышения точности расчета высоты и времени срабатывания устройства инициализации реактивного снаряда на заданной высоте, а также способа его структурной реализации. Снаряд, вылетевший из направляющих носителя, испытывает на себе различные возмущающие факторы: сопротивление воздуха, состояние атмосферы, воздействие воздушного потока от лопастей вертолета и др. В работе рассматривается временной метод расчета высоты срабатывания. Он основан на измерении высоты полета снаряда в четырех равноудаленных по времени точках, на основании которых рассчитывается отрицательное приращение высот, составляется уравнение, описывающее вертикальную составляющую полета снаряда. Для измерения высоты полета над подстилающей поверхностью внутри снаряда размещается малогабаритный радиовысотомер. Численный расчет аппроксимирующего полинома по методу Кардано позволяет определить время срабатывания снаряда на заданной высоте. В качестве структурной схемы устройства предлагается использование гомодинной структуры, основными преимуществами которой являются простота реализации, малое количество компонентов и, как следствие, малые габариты.

В статье представлена усовершенствованная методика определения требуемого значения показателя качества изображения для систем обнаружения, функционирующих в условиях искажений. Вычисленный уровень показателя качества следует использовать для определения факта искажения изображения. На основе предложенной методики разработан способ корреляционного обнаружения в условиях искажений типа «смаз» и «расфокусировка». Разработанный способ корреляционного обнаружения отличается введением трех этапов: идентификации искажений на текущем изображении; формирования ядра свертки на основе типа и параметров искажений; расчета количества итераций, исходя из требуемого и текущего значения показателя качества изображения. Это позволило обеспечить работу корреляционного способа обнаружения в условиях искажений.

Целью настоящей работы является разработка комплекса для исследований и измерения параметров и характеристик радиотехнических средств (РТС). Комплекс предназначен для формирования сигналов сверхширокополосного диапазона частот от 2 до 298 ГГц в измерительных системах, где требуется генерация сложных радиотехнических сигналов: антенные измерения, исследование характеристик радаров и электродинамических параметров материалов. Поставленная задача достигается тем, что в комплексе формируются квадратурные сигналы результатов суммирования полезного сигнала с шумами, мешающими отражениями и помехами. Производится генерация когерентных сигналов в аналоговом виде по четырем каналам, а сменные модули инфрадинного переносчика частоты и антенн формируют сигналы, излучаемые в пространство. Сменные блоки обеспечивают каскадное последовательное смешивание основного сигнала с частотой гетеродина. Подбор сменных модулей с заданной частотой гетеродина позволяет обеспечить излучение сигнала в СВЧ и КВЧ диапазонах частот.

Современная практика разработки радиотехнических трактов диапазона ОВЧ в качестве малошумящих усилителей широко использует монолитные интегральные схемы (МИС). Такой подход оправдан для радиосистем, работающих в относительно спокойной электромагнитной обстановке. Однако для радиосредств, функционирующих в сложной помеховой обстановке диапазона ОВЧ, желательны устройства с небольшим коэффициентом передачи и увеличенной перегрузочной способностью. При этом требуется сохранение малого коэффициента шума и технологичности устройства. Актуальность решения этой задачи обусловливает разработку малошумящего усилителя диапазона ОВЧ с повышенной перегрузочной способностью, выполненного на коммерчески доступных МИС. В настоящей работе представлены результаты логико-эвристического синтеза малошумящего высоколинейного усилителя диапазона ОВЧ с балансной структурой, выполненной на МИС, охваченных бесшумными обратными связями. Приведены аналитические зависимости для расчета коэффициента усиления, входной точки децибельной компрессии, входной точки пересечения J-го порядка и коэффициента шума структуры. Проведенный анализ технических характеристик усилителя, реализованного на МИС MGA-62563, показал, что в сравнении с типовыми интегральными аналогами обеспечиваются повышенные перегрузочная способность и линейность структуры. Высокие помехозащищенность и технологичность устройства, выполненного на стандартных коммерчески доступных компонентах, позволяют рассматривать его в качестве перспективного элемента при проектировании и модернизации приемно-усилительных трактов диапазона ОВЧ, функционирующих в сложной электромагнитной обстановке.

Целью статьи является обоснование способа и схемотехнического варианта построения сверхширокополосного радиоприемника измерительной системы, проведение математического моделирования основных параметров приемного тракта. Показаны структурная схема и общие характеристики приемника, в том числе динамический диапазон принимаемых сигналов, составляющий 111 дБ, рабочий диапазон частот от 1 до 18 ГГц. В статье рассмотрены составные блоки приемника, такие как блок автоматического регулирования мощности с динамическим диапазоном 50 дБ и шагом перестройки 1 дБ, преселектор с шестью полосами пропускания 1–2,5; 2,5–4; 4–6; 6–11; 11–15; 15–18 ГГц и блок преобразования частот с тремя ступенями преобразования. Обоснована структура и приведены параметры каждого из блоков. Подробно рассмотрена схема преобразования частот с конечной промежуточной частотой 0,75 ГГц и полосой пропускания 500 МГц. Представлены результаты моделирования коэффициента шума, распределения уровня сигнала по тракту приемника в зависимости от уровня входного сигнала и выходного сигнала ПЧ-приемника.