Понимая неизбежность этого процесса, авторы постарались отразить в кнпге основные черты «негармонического» подхода к явлениям радиотехники.

Издание рассчитано на широкий круг читателей, ин-тересуюш,ихся идеями, методами, устройствами РЭА и их использованием в диапазонах коротких волн •- сантиметровых, миллиметровых, субмиллиметровых и световых. Большее внимание традиционно уделено электромагнитным волнам, однако упоминаются, быть может, недостаточно настойчиво, волны акустические и магнитостатические: они обладают поистине уникальными возможностями по степени миниатюризации базовых элементов, но изучение и освоение этих волн - дело будущего. Книга будет полезной специалистам вычислительной математики и физики, а также других областей науки и техники. Может быть рекомендована студентам старших курсов и аспирантам соответствующих специальностей, которым в той или иной степени придется заниматься проблемами радиофизики, радиоэлектроники, вычислительной техники.

Известно, что предисловие пишется для того, чтобы попытаться уговорить возможного читателя заглянуть в предлагаемую ему книгу. Это тем более важно, что еще Лихтен-берг отметил: «К числу величайших открытий, к которым пришел за последнее время человеческий ум, бесспорно принадлежит, по моему мнению, искусство судить о книгах, не прочитав их». В какой мере эта мысль относится к нашей работе - судить читателю, на благосклонный суд которого авторы ее и представляют. Но при этом необходимо помнить слова X. Ф. Хармута: «Хорошая теория развивается со временем. Можно повлиять на скорость ее развития, но нельзя предопределить ее будущее. Правильные теории выживают, ошибочные погибают. Помощь гибели .обреченного не делает чести, содействие успеху приносит славу; стремление к созиданию и совершенствованию движет прогресс науки» [8].

В заключение нам хотелось бы выразить благодарность О. Ф. Антуфьеву, Е. В. Армейскому, Б. В. Бункину, Ю. Б. Кобзареву, Л. Н. Литвиненко, А. Н. Тихонову и И. Г. Шрамкову за поддержку работ по объемным интегральным схемам СВЧ.

Введение

ОСНОВНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННОЙ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

...Кто не понимает ничего, кроме химии, тот и ее понимает недостаточно.

Г. К. Лихтенберг

В последние годы радиоэлектроника и вычислительная техника достигли грандиозных успехов, которым они в значительной степени обязаны интегральным схемам. Сами ИС, и в особенности ИС СВЧ, - а именно ими мы и будем заниматься в этой книге - возникли в результате серьезных достижений в целом ряде наук (физика, химия, технология, математика и мн. др.). ИС явились, как теперь очевидно, своеобразной «реакцией» на неумолимые и все ужесточающиеся требования практики по снижению массо-габаритных параметров РЭА и ЭВМ, повышению надежности и информационной емкости радиоканала, повышению быстродействия систем обработки информации и мн. др. ОИС СВЧ в определенной мере являются логическим и закономерным этапом этого общего развития. Ниже мы очень коротко отметим основные тенденции развития РЭ и покажем место ОИС СВЧ в общей картине развития науки.

К настоящему времени сформировались и могут быть, разумеется, в значительной степени условно названы основные тенденции развития РЭ. Условно потому, что существует некоторая «расплывчатость» границ между отдель-ньми тенденциями; на самом деле они представляют некоторые главные результаты эволюционного развития РЭ, во многих аспектах «перекрываются» и дополняют друг друга, способствуя тем самым общему развитию идей и принципов радиоэлектроники.

Изучение и техническое освоение новых, все более коротковолновых диапазонов электромагнитных волн. Известные успехи радиофизики и РЭ последних двух-трех десятилетий - освоение коротковолновой части сантиметрового диапазона, а также миллиметровых, субмиллиметровых и оптических диапазонов - свидетельствуют о стабильности данного направления РЭ. Определенный интерес представляет также освоение диапазона сверхдлинных электромагнитных волн, два направления являют картину

диалектического единства развития как РЭ, так и науки в целом.

Уменьшение длины волны связано, прежде всего, с необходимостью резкого увеличения скорости передачи информации (емкости канала связи). Известно, что скорость передачи информации пропорциональна полосе частот Асо радиосигнала. Обычным требованием к радиосигналу является малость отношения ширины полосы Асо к некоторой средней частоте радиосигнала: Асй/сй(.р<1- Оно основано на необходимости обеспечения минимального влияния дисперсии канала связи на радиосигнал, увеличения разрешающей способности РЭА, ее избирательных свойств и др. Повышение разрешающей способности радиолокационных, радиоастрономических и т. п. систем определяется шириной диаграммы направленности антенны, которая пропорциональна отношению "KID, где ?i - длина волны, D - размер апертуры антенны. Таким образом, уменьшение длины рабочей волны "к ведет к повышению разрешающей способности РЭА. Это же уменьшение позволяет применять более помехоустойчивые, чем амплитудная, виды модуляции, например угловую, при которой из аддитивной смеси радиосигнала a{f) и помехи p{t) легко выделить радиосигнал.

Интересным примером использования коротких длин волн для передачи больших объемов информации являются волоконно-оптические линии связи (световоды). В настоящее время эксплуатируются линии протяженностью в несколько сотен километров (при длине переприемного участка 30-40 км); проектируются и строятся линии на несколько тысяч километров. Потери составляют величину порядка единиц децибел на километр. Кроме передачи информации на большие расстояния световоды находят широкое применение в системах так называемой внутри-объектной связи (производство, самолеты, корабли, медицинская аппаратура и т. п.), способствуя существенному увеличению пропускной способности канала связи, снижению веса и стоимости линий связи, экономии металла и ми. др. Не исключено, что волоконно-оптические линии и элементы (призмы, линзы и т. п.) найдут применение в вычислительной технике.

Другими приложениями РЭ коротких волн является исследование свойств вещества, оценки влияния электромагнитных излучений на ход химических и биологических реакций и др. Здесь интересной и перспективной представляется идея о возможном электромагнитном механизме передачи определенной части генетической информации.