1ретий тип миогокаиальной связи использует оптическую часть электромагиитиого спектра [49J. На рис. 3.21 представлена схема одной из разновидностей оптической линии связи - открытой, а именно атмосферной лазерной 12-каиальиой линии связи (видеотелефона). В аппаратуре преобразования с ИКМ иа передаче и особенно иа приеме (в регенераторах сигнала) используются ИС универсального ШИУ.

Лучшие характеристики канала (по емкости передаваемой информации, помехоустойчивости, стоимости и т. д.) получаются при применении закрытых оптических линий связи, а именно, используя волоконные световоды. Волоконные световоды позволяют избежать сильного затухания сигнала, связанного с метеорологическими условиями при передаче сигналов через атмосферу; они значительно проще по конструкции и потенциально обладают меньшими потерями, чем подземные трубопроводы с «твердотельными» оптическими и газовыми линзами, и в отличие от волноводов миллиметрового диапазона ие требуют больших затрат иа установку и высокой точности изготовления. Кроме того, они обладают высокой прочностью и допускают изгибы с такими радиусами кривизны, которые делают их пригодными для прокладки в городских условиях. Применение оптоэлектроиных устройств совместно с широко- и сверх-широкополосиыми ИС позволяет существенно повысить надежность связи и улучшить габаритно-массовые показатели аппаратуры.

Помимо видеотелефона, оптические системы могут применяться, например, в телевизионных системах со стереофоническими прием-инками, для передачи деловых сообщений, трансляции концертов, спектаклей и спортивных состязаний. По существу потенциальные возможности использования широкополосной связи столь же велики, как и способность светового спектра обеспечивать эту ширину полосы.

Проведенные исследования показали, что оптические системы с большой пропускной способностью могут обеспечить скорость передачи информации через каждую пару стекловолокон от 100 до 500 Мбит/с (1500... 1800 телевизионных каналов).

В формирователях ИКМ на передаче н в регенераторах ИКМ на приеме могут найти применение ШИУ различного назначения.

Последние зарубежные исследования показывают [49], что применение световодов позволит к 2000 году, используя современные инженерные сооружения для размещения информационных коммуникаций, поднять их информативную емкость не менее чем на три порядка и обеспечить в обозримом будущем (при сохранении современного уровня стоимости) потребности человечества в информационных каналах (связь, навигация, телевидение).

3.6.3. Навигационная РЭА

На рис. 3.22 представлена функциональная схема одной из модификаций импульсного прнемоответчика системы траекторных измерений, а на рис. 3.23 показана функциональная схема прнемоответчика когерентного типа [50]. В первой схеме в блоках формирования ответного сигнала н УПЧ видеоусилителя, а также во второй схеме в блоках УПЧ-1, смеситель, УПЧ-П, смеситель и УПЧ-Ш, модулятор, кварцевый генератор используются ИС широкополосного ДУ (рис. 2.19). Кроме того, на второй схеме в двух из последних перечисленных блоков могут использоваться уни-

версальные ШИУ (рис. 2.8). Приведенные примеры применения ШИУ показывают, что этот класс ИС позволяет проектировать РЭА самого различного иазиачения, способствуя улучшению их качественных, надежностных и экоиомических характеристик.

Рис. 3.22

Функциональная схема импульсного приемоотвегчика

ВхоВнсй усилитель

Смеситель I

УПЧ-Т

Смвситвль и УПЧ-Ж

Гтвродин I

Гетеродин 1

Направленный отввтди-твль

Циркуля-тор

Модулятор и перв-damvu.K

Влок питания

Смеситель

и упч-ш

Синтезатр частоты и Ввлитвль частоты на 1

Синхронный и фазовый детекторы

Управляемый кварцевый генератор

Фильтр нижних частот

Селективный фильтр

Схема поиска по частоте и подстройка частоты

Схема обнарутв-

ния и автоматики

Рис. 3.23

Функциональная схема приемоотвегчика когерентного типа

Приложение

РАЗМЕЩЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ШИУ ПО КРИТЕРИЮ МИНИМУМА ПАРАЗИТНЫХ СВЯЗЕЙ МЕЖДУ НИМИ

Топология интегральной схемы н технология изготовления оказывают большое влияние на значение паразитных параметров ШИУ.

Оптимизация топологии ИС с точки зрения уменьшения этих параметров в настоящее время решается эмпирическим путем, так как не существует простых методов определения значения и распределения паразитных элементов. Поэтому о работе проектируемой схемы можно судить только после изготовления макета, хотя даже исследование макета не дает достаточной информации о преимуществах, недостатках н путях улучшения схемы.

Для более полного решения вопроса оптимизации схемы путем изменения топологии необходимо разработать методы автоматической или полуавтоматической «генерации» топологии как на уровне выбора различных вариантов размещения компонентов схемы, так и на уровне изменения конфигурации отдельных элементов в пределах избранного варианта размещения. Положительное решение этого вопроса позволяет приступить к разработке алгоритмов оптимизации топологии по критерию минимума влияния паразитных элементов. В них этап определения влияния паразитных параметров является частью блока контроля критерия минимизации.

Для определения паразитных элементов н их влияния на работу интегральной схемы можно следовать плану: а) определить значение н распределение паразитных емкостей и проводимости утечек; б) исследовать работу схемы с учетом уже известных значений (из п. а) паразитных элементов, которые подключены к соответствующим узлам «идеальной» схемы.

Наиболее трудной задачей является определение величин паразитных элементов. Изучение поведения «идеальной» схемы с учетом «известных» паразитных элементов может быть выполнено как в результате исследования соответствующих моделей, так н путем расчетов численными методами с использованием соответствующих алгоритмов.

Определение паразитных емкостей ИС. Для упрощения расчета паразитных элементов допустим, что в рассматриваемых интегральных схемах взаимные индуктивности практически равны нулю, а взаимные паразитные влияния осуществляются только через паразитные емкости н проводимости утечки. Таким образом, мы пренебрегаем паразитными влияниями через магнитные поля. Такое допущение существенно облегчает определение паразитных элементов, так как удается использовать доступные методы расчетов физических полей.

Любая интегральная схема представляет собой множество элементов, которые соединены между собой проводящими дорожками. Электрическая изоляция отдельных элементов осуществляется с помощью некоторой среды с определенной диэлектрической проницаемостью 8 и проводимостью изоляции 0. На практике, особенно при использовании дешевых методов создания изоляции, проводимости утечки могут оказать заметное влияние на работу схемы, например, прн использовании изоляции элементов.