Моделирование и особенности нелинейного отклика малоразмерных электронных устройств при интермодуляционном методе сверхширокополосного зондирования
DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-74-81
DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-74-81
Аннотация: Актуальность. Применение сверхширокополосных сигналов в системах нелинейного зондирования ограничено тем, что полезный нелинейный отклик типичных малоразмерных электронных объектов на порядок слабее собственных искажений приемных трактов и оцифровщиков. Для преодоления этого барьера требуется увеличение относительного уровня нелинейного отклика. Перспективным решением выступает интермодуляционный метод зондирования, использующий двухкомпонентный сигнал, где низкочастотная часть влияет на степень нелинейности состояния объекта, а высокочастотная - на считывание этого состояния, что позволяет раздельно оптимизировать обе составляющие и добиться существенного роста отклика по сравнению с противополярными ступенчатыми импульсами. Цель исследования. Параметризация поведенческой модели нелинейного рассеяния применительно к интермодуляционному методу зондирования для прогнозирования нелинейного отклика малоразмерных электронных устройств в расширенном диапазоне напряженностей поля. Методы. В основе работы лежит поведенческая модель нелинейного рассеяния, описывающая преобразование формы тестового сигнала в нелинейный отклик через передаточную характеристику, вычисляемую в частотной области по экспериментально зарегистрированным парам "зондирующее поле - нелинейный отклик". Параметризация для интермодуляционного метода выполнена на основе экспериментальных данных: для двухкомпонентного сигнала рассчитана передаточная характеристика основного канала и подобрана нелинейная функция влияния, аппроксимирующая амплитудную зависимость отклика от напряженности поля во всем диапазоне. Научная новизна. Предложена передаточная характеристика для интермодуляционного метода, учитывающая совместный вклад нелинейностей первого и второго порядка. В структуру модели внедрена степенная функция четвертого порядка с амплитудным ограничением, что позволяет адекватно описывать нелинейный отклик в расширенной напряженности поля. Результаты. На основе экспериментальных данных показано, что интермодуляционный метод увеличивает нелинейный отклик объекта в четыре раза по сравнению с методом противополярных ступенчатых сигналов. Параметризованная поведенческая модель описывает этот отклик с погрешностью не более 7,5%, что является удовлетворительным результатом. Практическая значимость. Параметризованная модель может быть использована на этапе системного проектирования систем нелинейного зондирования для прогнозирования нелинейных откликов малоразмерных объектов.
Ключевые слова: нелинейное рассеяние, сверхширокополосный сигнал, интермодуляционный метод, поведенческое моделирование
Сведения о финансировании: Работа выполнена в рамках государственного задания Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (проект № FWRM-2024-0001).
Библиография статьи:
Безрукова И. В. Моделирование и особенности нелинейного отклика малоразмерных электронных устройств при интермодуляционном методе сверхширокополосного зондирования / И. В. Безрукова, Э. В. Семенов // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. – 2026. – Т. 29, № 2. – С. 74–81. DOI: 10.21293/1818-0442-2026-29-2-74-81
Авторы и правообладатели: