CC BY
15
В ходе протягивания жидкости через мембраны происходит отделение твердых и коллоидных частиц на волокнах. Аэротенк в системе мембранного биореактора работает с высокой концентрацией активного ила, поэтому его размеры в 2 - 3 раза меньше размеров классического проточного аэротенка [1]. Преимущества мембранных биореакторов:
1) компактный размер, поэтому их легко можно применить при модернизации старых очистных сооружений;
2) благодаря особенностям фильтрации с помощью мембран исключается вынос активного ила в очищенные воды;
3) гарантированно достигаются требуемые показатели очистки (эффективность очистки по трудноокисляемым веществам выше, благодаря мембране микроорганизмы не вымываются);
4) возможность круглогодичной нитрификации;
5) физическое обеззараживание сточных вод (поры мембран меньше размера бактерий, следовательно, отказ от обеззараживания воды перед выпуском в водоем);
6) в технологии МБР не используются химические реагенты, оказывающие неблагоприятное влияние на окружающую среду;
7) МБР позволяет использовать только один аэротенк уменьшенного объема [2 - 3]. Технология МБР позволит предприятиям нефтехимической отрасли в ближайшей перспективе
соответствовать всем нормам и требованиям экологического законодательства, которое призвано внедрить на территории Российской Федерации новую систему экологического нормирования и категорирования предприятий и обеспечить переход предприятий на современные технологии до 2020 года.
Литература
1. ABOK [Электронный ресурс]. URL: http://www.abok.ru/ (дата обращения: 15.02.2016).
2. Видякин М. Н., Гарипова С. А. Особенности внедрения мембранных биореакторов для обработки сточных вод/ Научно-практический журнал «Экология производства». Москва, 2014. 68 с.
3. Степанов А. С., Габидуллина Л. А., Степанов А. С., Дубов О. В. Биологическая очистка сточных вод нефтеперерабатывающего завода в биосорбционно-мембранном реакторе. Самара, 2015. 31 с.
Исследование особенностей проектирования двухканального кольцевого делителя мощности миллиметрового диапазона Васильева М. О.1, Поймалин В. Э.2
'Васильева Марина Олеговна / Vasilyeva Marina Olegovna — студент;
2Поймалин Владислав Эдуардович /Poymalin Vladislav Eduardovich — студент, кафедра технологии приборостроения, факультет радиоэлектроники и лазерной техники, Московский Государственный Технический Университет им. Н. Э. Баумана, г. Москва
Аннотация: в статье ставится задача исследовать влияние неоднородностей топологии на рабочие характеристики двухканального кольцевого делителя мощности в миллиметровом диапазоне длин волн. Для получения результатов использована программа MWOffice, при помощи которой разработаны модели расчета характеристик устройств с учетом влияния неоднородностей топологии и без учета их влияния. На основе проведенного исследования было выяснено, что при проектировании конструкции двухканального кольцевого делителя мощности нужно принимать в расчет неоднородности в виде Т-соединений и учитывать их при конструктивном проектировании данного устройства миллиметрового диапазона.
Ключевые слова: кольцевой делитель мощности, неоднородности, миллиметровый диапазон.
На сегодняшний день в сетях передачи информации и системах беспроводной связи осуществляется переход от сантиметрового диапазона радиоволн к миллиметровому (ММ). ММ диапазон - это такая полоса частот, в которой длина волны меньше 1 мм, то есть частоты от 30 до 300 ГГц. С каждым днем область прикладного использования волн ММ диапазона расширяется и потребность в приемниках этого диапазона становится массовой.
Устройства в таком диапазоне могут изготавливаться как в волноводном, так и в микрополосковом исполнении. При этом микрополосковое исполнение значительно проще и экономичнее. Из-за возникновения множества конструкторско-технологических проблем, отсутствующих в сантиметровом диапазоне, конструктивная реализация таких устройств усложняется.
Предмет нашего внимания затрагивает влияние вида топологического рисунка микрополосковой платы на амплитудно-частотной характеристике (АЧХ) устройства.
Задача исследования состояла в том, как неоднородности топологии влияют на рабочие характеристики наиболее широко применяемого устройства: двухканального кольцевого делителя мощности (КДМ). Различные неоднородности соединения между собой отрезков микрополосковых линий влияют на характер изменения АЧХ устройства в ММ диапазоне, т.к. они вносят дополнительно емкостное, индуктивное сопротивления или сопротивление потерь, а также свойство трансформатора сопротивлений.
Для получения результатов исследования было использовано программное обеспечение AWR Design Environment. Данная программа позволяет осуществлять схемный анализ активных и пассивных устройств с учетом влияния неоднородностей топологии [1].
В процессе работы были созданы модели расчета характеристик устройств для диапазона частот порядка 30 ГГц с учетом влияния неоднородностей топологии и без учета их влияния.
На первом этапе была синтезирована топология двухканального кольцевого делителя мощности без учета неоднородностей (рис. 1) со следующими данными:
- АЧХ фильтра - максимально-плоская;
- Переходное затухание на центральной частоте (3±0,2)дБ;
- Ширина полосы пропускания по уровню развязки 20 дБ Afj, , (28±6) ГГц. На последующем этапе - с учетом влияния неоднородности в виде Т-соединения.
Рис. 1. Модель расчета кольцевого делителя мощности: без учета влияния неоднородностей
Результаты расчета АЧХ переходного затухания фильтра |Б(2, 1)| и развязки на центральной частоте |Б(2, 3)| приведены на рисунке 2.
а)
б)
Рис. 2. АЧХ КДМ: а — без учета влияния неоднородностей; б — с учетом неоднородностей в виде Т-соединения Результаты исследования влияния неоднородностей в виде Т-соединения приведены в таблице 1.
Таблица 1. Анализ результатов расчета ПФ с максимально плоской АЧХ
Параметр а б
Без учета неоднородностей С учетом неоднородностей в виде Т-соединений
а/р 35.12 ГГц 6.16 ГГц
Сопоставление результатов показывает, что учет влияния неоднородности топологии в вид Т-соединений заключается в следующем:
1. Анализ влияния Т-соединения на ширину полосы пропускания на уровне развязки 20 дБ показал, что данный вид неоднородностей уменьшает ширину полосы пропускания на 28.96 ГГц.
2. Влияние переходного затухания (3±0.2) дБ смещает центральную частоту полосы пропускания в сторону высоких частот - 33.2 ГГц.
3. Это доказывает то, что для данного типа конструкции двухканального делителя мощности неоднородности в виде Т-соединений необходимо учитывать при проектировании.
На основании полученных данных исследований особенностей проектирования кольцевого делителя мощности миллиметрового диапазона можно дать следующие рекомендации по конструированию топологии плат: при проектировании двухканального делителя мощности необходимо учитывать неоднородности в виде Т-соединения.
Литература
1. Васильева М. О. Исследование особенностей проектирования микрополосковых устройств миллиметрового диапазона. [Электронный ресурс]: Молодежный научно-технический вестник, 2015. № 11. Режим доступа: http://sntbul.bmstu.ru/doc/819140.html (дата обращения 27.11.2015).
2. Неганов В. А., Яровой Г. П. Теория и применение устройств СВЧ: Учеб. пособие для вузов / под ред. В. А. Неганова. М.: Радио и связь, 2006. 720 с.
3. Неганов В. А., Осипов О. В., Раевский С. Б., Яровой Г. П. Электродинамика и распространение радиоволн: Учеб. пособие для вузов / под ред. В. А. Неганова, С. Б. Раевского. М.: Радио и связь, 2005. 648с.
4. Разевиг В. Д., Потапов Ю. В., Курушин А. А. Проектирование СВЧ устройств с помощью Microwave Office / под ред. В.Д. Разевига. М.: СОЛОН-Пресс, 2003. 496 с.
5. Нефедов В. И. Основы радиоэлектроники и связи. М.: Высшая школа, 2002. 509 с.
