Решение укороченных уравнений синхронизированного автогенератора

Автор(и)

  • Владимир Васильевич Рапин Харьковский национальный университет радиоэлектроники, Україна https://orcid.org/0000-0002-9773-7695

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347019060037

Ключові слова:

синхронизированный автогенератор, особенности работы, нелинейный анализ, метод линейной аппроксимации, метод малого параметра

Анотація

В статье рассмотрены автогенераторы, синхронизированные на основном тоне, и в режиме деления частоты. Предложены обобщенная модель синхронизированного автогенератора с использованием линейной полиномиальной аппроксимации нелинейной характеристики его усилительного элемента, и новый метод исследования, основанный на особенностях функционирования автогенератора в режиме синхронизации. Эти особенности заключаются в том, что амплитуду колебаний можно считать установившейся при любом мгновенном значении сдвига фазы, а также в уменьшении кривизны фазовой характеристики автогенератора с возрастанием амплитуды сигнала синхронизации в определенных пределах. При разработке нового метода использовались метод линейной аппроксимации укороченных уравнений синхронизированного автогенератора и метод малого параметра. Новый метод нечувствителен к виду нелинейных членов и позволяет получать аналитические решения укороченных уравнений, имеющих различные нелинейные члены, зависящие от режима работы. Он обладает малой погрешностью и существенно упрощает исследование синхронизированных автогенераторов и их систем. Экспериментальная проверка подтвердила его высокую эффективность.

Біографія автора

Владимир Васильевич Рапин, Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Информационно сетевая инженерия, профессор

Посилання

Barron, Miguel Angel. “Stability of a ring of coupled van der Pol oscillators with non-uniform distribution of the coupling parameter,” J. Appl. Res. Technol., Vol. 14, No. 1, p. 62-66, 2016. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jart.2016.01.002.

Hu, K.; Chung, K.-w. “On the stability analysis of a pair of van der Pol oscillators with delayed self-connection, position and velocity couplings,” AIP Advances, Vol. 3, No. 11, 112118, 2013. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4834115.

Ignatov, M.; Hansen, M.; Ziegler, M.; Kohlstedt, H. “Synchronization of two memristively coupled van der Pol oscillators,” AIP Appl. Phys. Lett., Vol. 108, No. 8, 084105, 2016. DOI: https://doi.org/10.1063/1.4942832.

Seetharam, V.; Pearson, Wilson L. “Analysis of strong coupling in coupled oscillator arrays,” IEEE Trans. Antennas Propag., Vol. 58, No. 4, p. 1067-1075, 2010. DOI: https://doi.org/10.1109/TAP.2010.2041141.

Cordeau, David; Mellouli, Dorra; Paillot, Jean-Marie; Mnif, Hassene; Loulou, Mourad. “A fully monolithic 5.8 GHz low phase noise coupled VCO network for phase-array systems,” Analog Integrated Circuits Signal Processing, Vol. 82, No. 1, p. 335-340, 2015. DOI: https://doi.org/10.1007/s10470-014-0437-3.

Lo, Yu-Tsung; Kiang, Jean-Fu. “Comparison of injection-locked and coupled oscillator arrays for beamforming,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 63, No. 4, p. 1353-1360, 2015. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.2015.2403847.

Sengupta, Kaushik; Hajimiri, Ali. “Mutual synchronization for power generation and beam-steering in CMOS with on-chip sense antennas near 200 GHz,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 63, No. 9, p. 2867-2876, 2015. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.2015.2457902.

Dawn, S. K.; Chattopadhyay, Taraprasad. “An active, tracking microwave notch filter using a pair of Gunn oscillators,” Int. J. Microwave Engineering, Vol. 1, No. 3, p. 11-17, 2016. DOI: https://doi.org/10.5121/jmicro.2016.1302.

Dawn, Santosh Kumar; Chattopadhyay, Taraprasad. “Unilaterally injection-locked Gunn oscillator pair acting as a microwave active notch filter,” Int. J. Electronics Commun. Eng., Vol. 7, No. 2, p. 25-32, 2016. URI: http://www.iaeme.com/MasterAdmin/UploadFolder/IJECET_07_02_004/IJECET_07_02_004.pdf.

Bhattacharyya, P.; Dawn, S. K.; Chattopadhyay, T. “A low-noise band pass filter using an X-band injection-locked Gunn oscillator,” IJRET, Vol. 5, No. 1, p. 27-32, 2016. DOI: http://doi.org/10.15623/ijret.2016.0501005.

Dawn, Santosh K.; Chattopadhyay, Taraprasad. “A tracking microwave wideband reject filter using antiphase locking,” Int. J. Electron. Lett., Vol. 6, No. 2, p. 146-158, 2018. DOI: https://doi.org/10.1080/21681724.2017.1329943.

Носков, В. Я.; Васильев, А. С.; Ермак, Г. П.; Игнатков, К. А.; Чупахин, А. П. “Флуктуационные характеристики автодинных радиолокаторов с частотной модуляцией,” Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 60, № 3, C. 154–165, 2017. DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347017030049.

Mirzaei, A.; Heidari, Mohammad E.; Bagheri, Rahim; Chehrazi, Saeed; Abidi, Asad A. “The quadrature LC oscillator: A complete portrait based on injection locking,” IEEE J. Solid-State Circuits, Vol. 42, No. 9, p. 1916-1932, 2007. DOI: https://doi.org/10.1109/JSSC.2007.903047.

Buonomo, Antonio; Lo Schiavo, Alessandro. “Analytical approach to the study of injection-locked frequency dividers,” IEEE Trans. Circuits Syst. I: Regular Papers, Vol. 60, No. 1, p. 51-62, 2013. DOI: https://doi.org/10.1109/TCSI.2012.2215716.

Ponton, Mabel; Suárez, Almudena. “Wireless injection locking of oscillator circuits,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., Vol. 64, No. 12, p. 4646-4659, 2016. DOI: https://doi.org/10.1109/TMTT.2016.2623622.

Rapin, V. “Synchronized oscillators with the phase-negative feedback,” IEEE Trans. Circuits Syst. I: Fundamental Theory Appl., Vol. 49, No. 8, p. 1242-1245, 2002. DOI: https://doi.org/10.1109/TCSI.2002.800615.

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-06-28

Як цитувати

Рапин, В. В. (2019). Решение укороченных уравнений синхронизированного автогенератора. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 62(6), 335–348. https://doi.org/10.20535/S0021347019060037

Номер

Том 62 № 6 (2019)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.