100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
* * *
Приведенные по существу конспективные сведения о применении радиоэлектроники в военном деле далеко не полностью охватывают огромный радиоэлектронный потенциал современных армий. Из сказанного видна большая роль радиоэлектроники в создании, поддержании и применении вооруженных сил. Особенно существенно значение вычислительной техники, автоматизированных систем обнаружения и распознавания целей, наведения на них оружия и оценки эффективности поражения целей. Все возрастает роль космической техники, а вместе с ней повышается и значимость всех видов космической связи. Все это приводит к тому, что вооруженные силы являются одним из главных потребителей сложной наукоемкой радиоэлектронной техники. Очевидно и то, что постоянное развитие и совершенствование ударных и защитных видов вооружения предъявляет все более высокие требования к радиоэлектронным средствам и системам самого различного назначения.
Я.А.ФЕДОТОВ, доктор технических наук
Интегральная электроника
Развитие радиотехники в значительной мере определяется достижениями в области электроники, совершенством методов проектирования сложных систем и взаимоотношениями между создателями аппаратуры и изделий электронной техники.
Для электроники и ее одного из главных направлений — микроэлектроники — истекшее десятилетие характеризуется все возрастающей степенью интеграции, достигающей в настоящее время нескольких миллионов транзисторов на кристалл.
Высокие уровни интеграции приводят к все большей дифференциации между специализированными интегральными схемами, проектируемыми и выпускаемыми "аппаратурными" фирмами только для в собственной аппаратуры, и ИС общего применения, выпускаемыми чисто "полупроводниковыми" предприятиями большими тиражами и реализуемыми путем продажи на рынке. В мировой практике специализированные ИС составляют 45...50% от всех ИС, используемых в апппаратуре. Так, фирма "Ай-Би-Эм" использует в своей аппаратуре до 90% ИС собственного производства и лишь 10% ИС приобретает на рынке.
Этот процесс ассимиляции проектирования и производства интегральных схем с процессом проектирования и производства электронной аппаратуры получил название вертикальной интеграции.
До 75% специализированных ИС проектируется и изготовляется на основе базовых матричных кристаллов (БМК). Широкая номенклатура пластин с БМК, создаваемых "полупроводниковыми" предприятиями, позволяет предприятиям, выпускающим аппаратуру, разрабатывать и производить для своих нужд ИС с сотнями тысяч вентилей на кристалле.
Большой интерес вызывают разработки монолитных ИС сантиметрового и миллиметрового диапазонов на базе биполярных и полевых транзисторов с гетеропереходами, в частности приемопередающих модулей систем с активными фазированными антенными решетками (АФАР). Продолжает развиваться и функциональная электроника: появились акустоэлектронные и акустооптоэлектрон-ные процессоры, приборы с зарядовой связью (ПЗС) и приемники изображения с предварительной обработкой информации на их основе.
© Я.А.Федотов, 1995
334
Я. А. Федотов
Транзистор - две революции в электронике
Вторая мировая война поставила перед радиотехникой и электроникой ряд серьезнейших проблем, обусловленных в первую очередь резким ростом функциональной сложности электронных систем и радиотехнических комплексов. В значительной степени это было связано с развитием радиолокации и радионавигации, особенно электроники ночных бомбардировщиков и истребителей. Усложнилось бортовое электронное оборудование, что повлекло за собой ужесточение требований к массогабаритным показателям и энергопотреблению, поскольку возросло число активных элементов, которыми в то время являлись электронные лампы. Надежность оборудования при этом катастрофически падала, а цена отказа также быстро возрастала.
В этот же период работы над созданием ядерного оружия потребовали создания сложных по своим функциональным возможностям систем телеметрии и телеуправления для управления средствами доставки — стратегическими ракетами.
Все большее значение наряду с проблемами сбора и передачи информации приобретали задачи ее обработки. В результате возникла необходимость в электронной вычислительной технике.
В 1945 г. в США была запущена первая электронная вычислительная машина Е1Ч1АС. Интересно отметить, что с ее помощью были решены некоторые задачи ядерной физики. Эта ЭВМ имела 18 ООО ламп и была крайне ненадежной. По числу используемых ламп она была непревзойденной в дальнейшей практике, поскольку среднее время ее безотказной работы измерялось часами. Пять — шесть тысяч ламп стали пределом для первого поколения ЭВМ. Бесспорно, что и такие показатели, как масса (30 т), занимаемая площадь и потребление электроэнергии (140 кВт, приблизительно по 1 кВт/м2), не стимулировали дальнейшего создания ЭВМ с таким числом ламп, однако фактор надежности являлся здесь определяющим.
Настойчивые поиски активного элемента, обладающего более высокой по сравнению с электровакуумной лампой надежностью, завершились открытием в 1948 г. Бардиным и Браттейном транзисторного эффекта. Интересно отметить, что транзисторный эффект был открыт в ходе исследований, проводимых фирмой "Белл" и имевших целью усовершенствовать входной элемент радиолокационных приемников — кристаллический СВЧ детектор.
