Введение

Диод — двухэлектродный электронный прибор, обладает различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока. Электрод диода, подключённый к положительному полюсу источника тока, когда диод открыт (то есть имеет маленькое сопротивление), называют анодом, подключённый к отрицательному полюсу — катодом. (wikipedia)

Все диоды можно разделить на две большие группы: полупроводниковые и неполупроводниковые. Здесь я буду рассматривать только первую из них.

В основе полупроводникового диода лежит такая известная штука, как p-n переход. Думаю, что большинству читателей о нем рассказывали на уроках физики в школе, а кому-то более подробно еще и в институте. Однако, на всякий случай приведу общий принцип его работы.

В связи с известными событиями в новостях появились сообщения о том, что США запретили поставки микроэлектроники для российских спутников и военной техники.
Такое развитие событий может негативно повлиять на состояние российской аэрокосмической и оборонной промышленности, ведь ежегодный импорт электроники для космической промышленности составляет два миллиарда долларов, и это чипы, критически важные для работоспособности спутников. Некоторые чиновники (смотрите статью по ссылке) уже начали предаваться панике и разговаривать о покупке электроники в Китае, который якобы наладил у себя производство всего необходимого. Я же хочу немного рассказать о том, какие микросхемы разрабатываются и производятся для космической отрасли в России.

Прим. перев.: в этой части автор немного отступит от своего повествования о баснословно дорогой бельгийской вышке американской HFT-компании Jump (о ней читайте здесь). Но, как и в первой части рассказа, даст небольшой экскурс в историю использования вышек для передачи СВЧ-излучения. Кроме того, эту часть своего рассказа автор посвятит обзору работающих на территории Западной Европы HFT-компаний и особое внимание уделит так называемым «трейдерам-пиратам».

О том, как связаны заброшенные американские военные объекты, британские пиратские радиостанции 1960-х и современные трейдинговые компании, а также о том, какие основные игроки борются за влияние (и использование радиовышек) в Западной Европе, читайте ниже.

[первая часть] [вторая часть]

Бесценным источником информации по радиорелейным линиям связи для меня стала книга одного из величайших известных мне историков, Адриана Джонса, под названием «Гибель пиратской радиостанции. Британское радио и способ заработка в век информации». Эта обязательная к прочтению книга уделяет значительное внимание известным пиратским радиостанциям Великобритании 1960-ых, которые располагались на кораблях, а также рассказывает о станциях, оборудованных на потрясающих фортах армии США Shivering Sands, которые являлись частью Военных фортов Маунселла, использовавшихся для противовоздушной обороны во времена Второй мировой войны.

Чтобы дать ясное представление о том, что можно найти на карте и как определить местоположение вышек, вновь переместимся в Хоутем.

[первая часть]

Из Франкфурта в Лондон… и Чикаго

Нью-Йорксая фондовая биржа [англ. New York Stock Exchange, в дальнейшем NYSE] В США на данный момент располагается в городе Махвах, в штате Нью-Джерси. Для местного коренного населения, народа ленапе, слово «махвах» означает «место, где пересекаются пути» – идеальное описание сегодняшней биржи.

На NYSE расположенные по соседству трейдинговые компании встречаются в дата-центре, а маршруты СВЧ-излучения сходятся на крыше. Два главных дата-центра Европы находятся в Англии недалеко от Лондона: первый – на востоке в городе Базилдон c оборудованием NYSE, которое принадлежит бирже Euronext [бывш. LIFFE – Лондонская международная биржа финансовых фьючерсов и опционов] и темному пулу Sigma X компании Goldman Sacs; а второй – на западе в городе Слау: это дата-центр LD4, включающий биржи под управлением BATS [англ. Better Alternative Trading System]. Во Франкфурте, Германия, располагается дата-центр Equinix FR2, услугами которого пользуются биржи Deutsche Börse и Eurex.



В очень ограниченном мире СВЧ-излучения существует два типа конкурентов. Первый тип – это HFT-компании, занимающиеся проп-трейдингом: расположенная в Чикаго Jump Trading (известная как World Class Wireless), голландские компании Optiver и Flow Traders (известная как Global Connect), а также DRW (известная как Vigilant Global). Некоторые из этих фирм продают часть диапазона частот другим заказчикам. Второй тип – востребованные провайдеры: McKay Brothers, Custom Connect, а также с недавних пор NeXXcom и Latent Networks в Европе.

Как только в Бельгию приходит жаркое лето, происходит естественная миграция из франкоговорящей Валлонии на западное побережье Фламандского региона страны. Здесь, à la mer du Nord [франц. на побережье Северного моря], люди отдыхают на песчаных пляжах с белым песком и катаются на знаменитых квадроциклах (которые здесь называют cuistax). Западное побережье Бельгии является (морским) приютом многих, так что я не мог отказать двум родственникам, живущим здесь, провести с ними недельку à la mer du Nord. Впервые я решил не брать с собой десятки книг, лишь одну обсуждаемую статью с заголовком «Могут ли брокеры получить все и сразу?», но было так жарко, что я решил просто пить мохито на пляже.

Единственное место, в которое я съездил, был город Вёрне, типичный небольшой фламандский городок, где я попробовал несколько сортов местного пива. Неделю спустя я вернулся в Брюссель, а 16 июля 2014 года Bloomberg сообщил о том, что компания из Чикаго, занимающаяся проп-трейдингом, приобрела за 5 миллионов евро старую вышку в… Вёрне. Какое совпадение!

Прим. перев.: Это предпоследняя часть из серии переводов о высокочастотном трейдинге в Европе. В первой части автор говорил о природе и истории использования СВЧ-излучения в трейдинге, во второй части рассказывал, как сам (практически тайком) проник на охраняемую территорию одной из бельгийских вышек, на которой были расположены передающие антенны HFT-трейдеров, третья часть была посвящена «HFT-пиратству» – связи между плавучими пиратскими радиостанциями 1960-х и современными высокочастотными трейдерами. Мы хотели сделать краткое резюме этой части, но решили, что лучше предоставить слово самому автору.

[первая часть] [вторая часть] [третья часть]

Я даже не предполагал в ходе своего исследования (которое было скорее увлекательным хобби, чем полноценной работой) столкнуться с историями, на основе которых можно было бы написать сценарий к сериалу на HBO или Netflix. Небольшой мир HFT-линий связи полон сюрпризов. Один из них – единственная организация, о которой я не говорил до сих пор: Latent Networks. Благодаря Latent я узнал много о том, как природа (т.е. СВЧ-излучение) становится товаром у конкурирующих HFT-фирм.

Прим. перев.: Это последняя часть из материала «Высокочастотный трейдинг по соседству» о HFT-трейдинге в Европе и использовании СВЧ-излучения для передачи биржевой информации. В этой части автор расскажет о том, какие еще военные объекты (помимо объектов НАТО) сейчас используются в Европе на благо HFT-трейдинга, а также о том, какие наиболее вероятные технологии будут обеспечивать передачу биржевой информации в будущем: последние главы «Высокочастотного трейдинга по соседству» посвящены проекту Hibernia Atlantic, планам по строительству промежуточных «узлов» с вычислительными центрами между биржами и…воздушным шарам Google.

Прим. перев.: Это первая из двух заключительных частей материала «Высокочастотный трейдинг по соседству». В этой части автор подробнее расскажет о том, как линии связи НАТО в Европе, имевшие стратегическое военное значение для США, в итоге стали использоваться высокочастотными трейдерами, и что общего между современными линиями связи для передачи биржевой (и военной) информации, системой связи, которой пользовался Наполеон при Ватерлоо, и древнегреческим методом обмена данными на расстоянии.

Самовозбуждение усилителя сотовой связи — самый неприятный и опасный режим его работы. В статье рассказывается как определить, что усилитель находится в режиме самовозбуждения, и как избежать сваливания в этот режим.

При расчетах в технике высоких частот часто возникает две разновидности задачи:

• рассчитать влияние линии передачи, которая является неотъемлемой конструктивной частью СВЧ устройства (антенны, симметрирующе-согласующего устройства, делителя, электронного усилителя) на результирующее комплексное волновое сопротивление устройства
• специально рассчитать отрезок линии передачи (подобрать длину и собственное волновое сопротивление) для трансформации собственного волнового сопротивления устройства в более удобное.

Для мгновенного и удобного их решения, с представлением результата в табличную и графическую форму, создадим инструмент.

Передача электроэнергии без проводов, это способ передачи электрической энергии без использования токопроводящих элементов в электрической цепи.

В конце XIX века открытие того, что при помощи электричества можно заставить светиться лампочку, вызвало взрыв исследований, целью которых было найти наилучший способ передачи электроэнергии.

Описание

Из оборудования для приема спутниковых телеканалов и электродвигателя сделан мобильный прибор, сканирующий с горизонта излучение в диапазоне 10 ГГц. Данные визуализированы, статья с видео-картинками.

Доброго времени суток, уважаемые читатели. Зарегистрировался на хабре я давно, но никак не решался оформить свой первый пост.

Хотелось написать что-то, что действительно может показаться интересным. Время шло, а идеи все никак не приходили.

И вот, буквально на днях, я закончил работу над одним из своих первых проектов, после чего, мне в голову пришла мысль сделать некий видео обзор и написать небольшую статью о приборе, над которым я работал достаточно продолжительный период времени. Работал не один, но речь пойдет о части, которая «висела» целиком и полностью на мне.

Для начала приведу немного сухой технической информации

В прошлом опусе были поверхностно описаны требования пользователя к эксплуатационной документации на элементную базу, некоторые недомолвки производителя микросхем HMC996 Hittite Microwave corp. В данном тексте постараюсь осветить серьезную проблему микросхемы MAAP-010168 производителя MACOM TS.

В ходе разработки элементов радиолокационной станции (да и какой угодно электроники) перед нашими инженерами часто стоит необходимость дотошно прочесывать эксплуатационную документацию (datasheet) на то или иное изделие, будь то микросхема, модуль, сборка или даже блок. Среди наших коллег из цифрового мира и мира низкочастотной аналоговой техники водится суждение о неполноте документации большинства топовых производителей электронных компонентов (элементной базы). В СВЧ элементной базе дело обстоит еще хуже. Производитель какого-нибудь операционного усилителя (например Analog Devices — AD8027) хотя бы удосуживается привести подробное описание параметров (с учетом разницы моделей), несколько вариантов включения, графические зависимости для каждого варианта и т.п. Безусловно, информации бывает недостаточно. Порой неожиданности и сюрпризы не находят объяснения ни в каких описаниях и документах. Но если взять какой-нибудь компонент из семейства высоких частот, то при первых же включениях вылезают целые комплексы проблем и заморочек.

Фирма «Peregrine Semiconductor» уже известна нашим читателям. Она специализируется на развитии технологии КНС – Кремний На Сапфире, ( UltraCMOS ) которая обладает повышенной радиационной стойкостью и используется как для гражданских, так и для высоконадежных (Space, Hi-Rel) применений. Достоинствами технологии являются: низкая потребляемая мощность, невысокая стоимость, высокая линейность, расширенный температурный диапазон и масштабируемость. По этим параметрам они вытесняют с рынка некоторые традиционные GaAs переключатели таких фирм как: Skyworks, MACOM, RFMD(Qorvo), Hittite(ADI). Скорость переключения и рабочие мощности в основном ниже, чем у других производителей.

В данной статье сделан обзор широкополосных переключателей фирмы «Peregrine Semiconductor» и проведен их сравнительный анализ.

Полагаю, что у большинства аббревиатура КМОП (CMOS) ассоциируется с микросхемами логики и полевыми транзисторами. Для производства СВЧ компонентов в основном используются элементы из групп ///-/V Таблицы Менделеева: GaAs, InP, SiGe. Развивая технологию КНС – Кремний На Сапфире (Si & Al2O3) более 25 лет, компания «Peregrine Semiconductor» создала технологию UltraCMOS 11, которая по показателю Ron*Coff обладает лучшими параметрами, чем доминирующая на рынке десятилетиями технология GaAs.

Толчком к развитию технологии КНС послужила ее повышенная радиационная стойкость, которая необходима для космических (Space) и высоконадежных (Hi-Rel) применений. Так, например, полностью отсутствует «тиристорный эффект» (SEL). Отсутствует и повышенная чувствительность к низким дозам радиации (ELDRS). В настоящий момент такая продукция поставляется через подразделение компании E2V. Фирма «Peregrine Semiconductor» поставляет гражданскую продукцию — в данный момент до 40 ГГц – и продолжает повышать планку!

Продолжая тему о шпионах, шпионаже и их порою фантастических устройствах, нельзя не осветить такие громкие в свое время события, связанные с прослушкой посольства США советами (1945 — 1952), с прослушкой советского посольства в Нидерландах, инцидент с Пуэбло.

В литературе описаны приблизительные формулы для расчета дополнительных тепловых потерь в несогласованных линиях передачи (кабелях, волноводах) из-за стоячих волн. Ограничение таких формул — собственные потери согласованного кабеля должны быть до 2 дБ. Сегодня всё чаще для СВЧ на частотах выше 1 ГГц используют кабели с высокими потерями. Широкополосные антенны часто имеют КСВ >> 1. Чтобы найти компромисс между длиной линии (например высота подвеса антенны), её стоимостью, оценить потери в заведомо рассогласованной линии (например 75 Ом кабель в системах на 50 Ом) — желательно иметь прикидку потерь в такой линии.

Чтобы избежать обнаружения радарами противника, современные истребители, корабли и ракеты должны иметь наименьшую эффективную площадь рассеяния (ЭПР). Учёные и инженеры, разрабатывающие такие малозаметные объекты, с помощью методик вычислительной электродинамики оптимизируют ЭПР и эффекты рассеяния произвольных объектов при использовании радаров. Рассматриваемый объект рассеивает падающие на него электромагнитные волны во всех направлениях, и часть энергии, возвращаемая к источнику электромагнитных волн в процессе т.н. обратного рассеяния, формирует своеобразное "эхо" объекта. ЭПР как раз является мерой интенсивности радиолокационного эхо-сигнала.

На практике применяют эталонную проводящую сферу в качестве объекта для калибровки радаров. Аналогичная постановка проблемы используется для верификации численного расчета ЭПР, поскольку решение данной классической задачи электродинамики было получено Густавом Ми еще в 1908 году.

В данной заметке мы расскажем о проведении такого эталонного расчета с помощью эффективной двумерной осесимметричной постановки, а также кратко отметим общие принципы решения широкого класса задач рассеяния в COMSOL Multiphysics^®.