CC BY
16Следует отметить, что единичное исследование еще ни о чем серьезном не говорит. Следует проделать аналогичные расчеты в течении нескольких месяцев подряд или лет, а заем сравнить динамику изменения обобщённого показателяБЦ и даже экстраполировать его на ближайший месяц или два- только в этом случае можно делать не только одномоментные выводы, но и прогноз (перспективу) развития (или деградации) предприятия газовой отрасли Приднестровского региона филиала ООО «Тирас-польтрансгаз-Приднестровье» в городе Бендеры.
Ссылки:
1. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условиях . - 2-е изд., перераб. и доп. // М.: Наука, 1976. -279 с.
2. Барабащук В.И., Креденберг Б.И., Мирошниченко В.И. Планирование эксперимента в технике / Под ред. Б.И.
Креденберг. // Киев: Техшка, 1984.- 200 с.
3. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статисти-ческие методы экспертных оценок. - 2-е изд., перераб. и доп. // М.: Статистика, 1980. -262 с.
4. Долгов Ю.А., Шестакова Т.В. Методы обработки результатов пассивного эксперимента: Учеб.пособие. // Кишинёв: Изд-во КПИ им. С.Лазо, 1989.- 32 с.
5. Иванов А.З., Круг Г.К., Филаретов Г.Ф. Специальные вопросы планирования эксперимента. //М.: МЭИ, 1980. - 90 с.
6. Плескунин В.И. Теоретические основы планирования эксперимента в научных и инженерных исследованиях: Учеб. Пособие. /Л.: Изд-во ЛЭТИ, 1974.- 47 с.
НОВАЯ ПАРАДИГМА РАЗВИТИЯ ТЕХНИКИ ГИС СВЧ - ДИАПАЗОНА
Иовдальский Виктор Анатольевич
доктор технических наук, доцент МТУ (МИРЭА)
A NEW PARADIGM OF THE DEVELOPMENT OF GIS TECHNOLOGY OF MICROWAVE - RANGE
Iovdalskiy Victor Doctor of Technical Sciences, associate professor of Moscow State Technical University (MIREA)
АННОТАЦИЯ
Сообщается о разработке структуры концептуальной парадигмы конструкторско-технологического развития техники ГИС СВЧ диапазона. Она разработана на основе, разработанной ранее, системы конструкторско - технологических направлений развития техники ГИС СВЧ - диапазона путём формирования концепций отдельных направлений и их анализа. Проведена разбивка сформированных концепций по уровням, соответствующих уровням развития в системе конструкторско - технологических направлений. Дальнейший анализ совокупности концепций каждого из уровней привел к пониманию, что каждая из сформированных совокупностей концепций образует парадигму, соответствующую и отражающую уровень развития науки и технологии на соответствующий период времени. Установлено что, изменение (смена) парадигмы развития техники ГИС СВЧ - диапазона при переходе от уровня к уровню носит эволюционно - циклический характер.
ABSTRACT
The information about the conceptual paradigm structure of design - technological development of microwave HIC engineering is presented. It was developed on the basis of earlier worked out system of design-technological directions of microwave HIC engineering development by way of forming separate conceptual directions and their analysis. The division of the formed conceptions by levels corresponding to development levels in the system of design -technological directions was made. The subsequent analysis of a complex of conceptions for each of the levels has led to understanding that each of the formed conception complexes is forming a paradigm corresponding to and showing the development level of science and technology at a certain period of time. It is established that the change of a paradigm of microwave HIC engineering development has evolutionary - cyclical character at transition from level to level.
Ключевые слова: системы конструкторско - технологических направлений развития техники ГИС СВЧ - диапазона, иерархи отдельных направлений и уровней развития; улучшение электрических, массогабаритных, тепловых и т.д. характеристик ГИС; концепция, структура концептуальной парадигмы конструкторско-технологического развития техники ГИС СВЧ диапазона, технологическая концепция.
Key words: systems of design - technological directions of developing microwave HICs, hierarchies of separate directions and levels of development; improvement of electrical, weight - dimensional, thermal, etc. HIC characteristics; conception, structure of conceptual paradigm of design - technological development of microwave HIC engineering, technological conception.
1. Введение.
Появление системы конструкторско - технологических направлений развития техники ГИС СВЧ - диапазона[1] внесло определённую ясность в последовательность и закономерность появления отдельных направлений развития, формирования из них уровней развития, определяемых успехами в развитии: технологии, конструирования, материаловедения, машиностроения; а также иерархии
отдельных направлений и уровней.
2. Формирование концепций отдельных направлений и уровней развития.
Создание отдельных новых направлений в развитии техники ГИС СВЧ - диапазона обычно вызвано появлением новых возможностей улучшения электрических, массогабаритных, тепловых и т.д. характеристик ГИС за счёт совершенствования их конструкции, технологии, а
также применения новых материалов. Каждое отдельное направление основывается на определённых принципах, совокупность которых позволяет создать определённую систему взглядов, определяющих это конструкторско -технологическое направление, то есть концепцию [2]. При этом концепция по названию будет повторять название направления или, во всяком случае, будет с ним созвучно. Это оказалось удобным, так как, устанавливает их соответствие.
Концепция нулевого уровня является отправной точкой начала работы. Она представляет собой систему взглядов, при которой считалось, что надёжная работа и защита активных компонентов ГИС может быть обеспечена только применением корпусированных полупроводниковых приборов, серийно выпускаемых специализированными предприятиями. Корпусированные полупроводниковые приборы размещались на поверхности платы или в специально изготовленных отверстиях в ней и присоединялись к проводникам топологического рисунка платы при помощи пайки выводов. Вполне оправданным в этих условиях было применение в ГИС керамических конденсаторов типа К - 10 - 17 и других аналогичных электро-радиоэ-лементов, например проволочных резисторов и катушек индуктивности. При этом температура сборки обычно не превышала 2000С и осуществлялась при помощи микропаяльников. Это было очень удобно, так как не предъявляло к структуре проводников повышенных требований связанных с явлениями взаимной диффузии слоёв. Поэтому, структура металлизации проводников имела адгезионный слой (подслой хрома), проводящий слой напыленной и гальванически осаждённой меди и антикоррозионный слой гальванически осаждённого золота. В состав топологического рисунка металлизации плат входили плёночные резисторы, выполненные напылением тантала с последующей фотолитографией. Кроме того, применение корпусированных полупроводниковых приборов снижало требования к герметизации ГИС или их совокупности при размещении в общем корпусе. Таким образом, данному уровню развития конструкции ГИС соответствовал, вполне, определённый уровень развития применяемой элементной базы и технологии изготовления топологического рисунка металлизации плат, а также сборки ГИС, не исключающий применение флюса для обеспечения качественной пайки.
Концепция построения ГИС СВЧ - диапазона на базе корпусированных полупроводниковых приборов может быть сформулирована следующим образом:
Применение корпусированных полупроводниковых приборов позволяет проводить сборку ГИС с применением низкотемпературных методов (до 2500С) пайки, не предъявляет высоких требования по термостойкости структуры металлизации проводников и плёночных резисторов плат и к герметичности общего корпуса схемы (концепции 0.1 и 0.2 нулевого уровня развития).
Такая конструктивная и, соответствующая ей, техноло-
гическая концепции делали ГИС СВЧ - диапазона, мало отличающейся от аналогичных концепций печатных плат, а РЭА (МЭА), собранная с их использованием, соответствовала первой графической модели компоновочных структур, представленной в работе [3].
Однако, резкое увеличение потребности в изделиях на базе ГИС СВЧ - диапазона, повышение требований к электрическим и массогабаритным характеристикам, а также их надёжности потребовали изменения данной концепции.
Основным недостатком таких ГИС было наличие в конструкции корпусов полупроводниковых приборов. Они обладали большими паразитными ёмкостями, что резко снижало электрические характеристики схемы. Кроме того, наличие корпусов в конструкции ГИС существенно увеличивало их массу и габариты.
Таким образом, появление следующей концепции явилось закономерным и обоснованным. Она может быть сформулирована следующим образом:
Построение ГИС на базе бескорпусных полупроводниковых приборов и малогабаритных конденсаторов в виде кристаллов позволяет существенно улучшить электрические и массогабаритные характеристики, повышает надёжность схемы, но ужесточает требования к герметичности общего корпуса, увеличивает температуру сборки (до 4200С) и вследствие этого повышает требования к термостабильности структуры металлизации проводников и пленочных резисторов плат (концепция 1.3 первого уровня развития).
Переход к новой (следующей) концепции - использования бескорпусных полупроводниковых приборов и малогабаритных конденсаторов, давал явные преимущества в улучшении электрических, массогабаритных, тепловых и надёжностных характеристиках ГИС. Однако он не был простым и потребовал существенных изменений в технологии сборки, что в свою очередь потребовало доработки конструкции составных частей схемы.
Переход на использование бескорпусных кристаллов потребовал их монтажа и подключения к элементам схемы с применением тех же процессов, что и при посадке их в индивидуальные корпуса, а это означало резкое увеличение температуры сборки (вплоть до 4200С). Изменились требования к корпусированию схемы.
Так появились направления 1.1 и 1.2, а также соответствующие им концепции.
Концепция конструирования и технологии МПП:
Правильный выбор конструкции, материалов слоёв и нанесения слоистой структуры металлизации микрополо-сковых плат ГИС СВЧ - диапазона, а также их согласование с материалами и температурными режимами, применяемыми при сборке, позволяют создавать надёжные ГИС, обеспечивающие высокие электрические характеристики, а групповая технология, обеспечивающая их серийное изготовление, существенно снижает трудоёмкость и сокращает расход материалов (концепция 1.1) [4].
Концепция совершенствования конструкции и технологии конденсаторов:
Эволюционное развитие конструкции и технологии изготовления конденсаторов для ГИС СВЧ - диапазона приводит к появлению, а затем постепенной замене чип -конденсаторов конденсаторами в составе микрополоско-вой платы, а затем в состав кристаллов навесных активных компонентов, что ведёт к улучшению электрических и массогабаритных характеристик ГИС за счёт сокращения длины их соединений в схеме, и повышению надежности схемы за счёт исключения или, по крайней мере, существенного сокращения числа сварных и паяных соединений (концепция 1.2).
Появление следующей концепции, концепции ГИС СВЧ с встроенными в подложку МПП компонентами, имело важное значение и в настоящее время всё чаще используется в разработках зарубежных и отечественных фирм. Она может быть отображена в следующей формулировке: Использование объёма подложки микрополосковой платы ГИС СВЧ - диапазона для расположения кристаллов навесных компонентов с планаризацией их лицевых поверхностей с поверхностью платы позволяет одновременно улучшать электрические, тепловые, массогабарит-ные характеристики (концепция 1.4).
Дальнейшее развитие конструкции и технологии позволило сформулировать концепцию металлических вставок в подложку ГИС:
Использование металлических вставок в диэлектрическую подложку платы СВЧ ГИС позволяет: 1)создавать эффективный теплоотвод от тепловыделяющих элементов и компонентов схемы; 2) осуществлять заземление элементов топологии металлизации расположенных на лицевой стороне МПП; 3) создавать монтажные площадки для размещения компонентов на поверхности или внутри
подложки МПП; 4) служить нижними обкладками конденсаторов; 5) создавать экраны для проходящих сигна-лов(концепция 1.5).
Стремление к улучшению электрических характеристик привело к появлению концепции внутрисхемных соединений:
Применение плоских ленточных или балочных внутрисхемных соединений в ГИС СВЧ - диапазона, взамен круглых проволочных, и оптимизация их геометрии позволяет существенно улучшить электрические характеристики и повысить надёжность ГИС (концепция 1.6).
Необходимость улучшения теплоотвода от тепловыделяющих компонентов и элементов ГИС привело к концепции индивидуальных встроенных теплоотводов:
Формирование в объёме подложки МПП индивидуальных систем теплоотвода от тепловыделяющих элементов и компонентов позволяет улучшить тепловые и электрические характеристики ГИС СВЧ - диапазона (концепция 1.7).
Совершенствование устройств ввода и вывода сигнала привело к появлению концепции оптимизации конструкции и технологии схем окон ввода и вывода энергии:
Оптимизация геометрических размеров отверстия в пленочном металлизационном покрытии и величины диэлектрической проницаемости и толщины диэлектрической подложки ГИС окна вывода энергии, а также его закрепления позволяет снизить потери мощности проходящего сигнала и расширить полосу рабочих частот и создать оригинальную технологию их серийного изготовления, внедрение которой позволило снизить трудоёмкость изготовления (концепция 1.8).
Появление этих новых для того времени концепций основано, прежде всего, на успехах в технологии. Технология присутствует в каждой из этих концепций и является ос-
новой для их формирования. Поэтому правомочным является выделение новых взглядов на возможности технологии в отдельную технологическую концепцию 1-го уровня развития, которая и обеспечила его формирование:
Разработка новых методов формообразования подложек МПП, внутрисхемных соединений, нанесения слоёв металлизации МПП и их группового изготовления, монтажа металлических вставок, посадки кристаллов в углубления и др. обеспечивает реализацию новых перспективных концепций в разрабатываемых изделиях (концепция 1.9).
Однако, процесс развития науки и техники непрерывен, а дальнейшие достижения в области конструирования, технологии и материаловедения позволяют продолжать развитие техники ГИС СВЧ - диапазона. Началось формирование следующих концепций более высокого (2 - го) уровня на базе предыдущих теоретических и практических достижений нижних (0-го и 1- го) уровней.
Так появилась концепция сложных комплексных систем теплоотвода:
Формирование в объёме подложки МПП сложных комплексных систем теплоотвода позволяет улучшать тепловые и электрические характеристики ГИС СВЧ - диапазона за счёт стабилизации теплового режима(концепция 2.1).
Следующая концепция предполагает создание в конструкции ГИС дополнительных монтажных уровней для размещения составных частей конструкции:
Появление сложных конструкций ГИС СВЧ - диапазона, таких как:
двухъярусное расположение кристаллов, использование металлических вставок в подложку МПП, применение многослойных подложек и разновысотных выступов металлического основания привели к появлению конструкций ГИС с несколькими монтажными уровнями (плоскостями), которые могут быть использованы для размещения компонентов схемы и элементов конструкции внутри подложки МПП, что дополнительно позволяет: сократить длину внутрисхемных связей и сократить габариты и массу, а значит, улучшить электрические и массогаба-ритные характеристики схемы (концепция 2.2).
Реализация следующей концепции, расположения группы кристаллов в фигурном углублении в МПП, также направлена на повышение плотности расположения компонентов ГИС:
Создание конструкции ГИС СВЧ - диапазона с расположением группы кристаллов компонентов в фигурных углублениях в подложке МПП и компактного, в том числе двухъярусного, их расположения, позволяет значительно улучшить массогабаритные и электрические характеристики ГИС СВЧ - диапазона (концепция 2.3).
Накопление количества изменений конструкции ГИС, и соответствующих концепций, приводит к появлению нового качества, то есть новых представлений. Так в результате постепенного сближения конструкции ГИС с конструкцией полупроводниковых интегральных схем (МИС) появился промежуточный вариант, полумонолитные (гибридно-монолитные или квазимонолитные) интегральные схемы и соответствующая новая концепция: Достижения в развитии конструкции и технологии ГИС
СВЧ - диапазона направлений первого уровня развития привели к закономерному появлению нового класса - полумонолитных интегральных схем (ПМИС) (квазимонолитных), которые, в связи с особенностями конструкции и технологии, по совокупности параметров имеют превосходство над ГИС, но уступают монолитным интегральным схемам (МИС) СВЧ - диапазона (концепция 2.4).
Идея реализации трёхмерной или объёмной обработки сигнала ещё в 80-е годы привела к появлению концепции объёмных интегральных схем (ОИС):
Создание объёмных многослойных конструкций ГИС (ОИС) СВЧ - диапазона позволяет существенно улучшить их электрические и массогабаритные характеристики, за счёт сокращения длины гальванических связей, применения электромагнитных и ёмкостных связей между элементами отдельных слоёв, а также возможности расположения компонентов схемы во внутренних слоях многослойной подложки (концепция 2.5).
Разновидностью трёхмерной или объёмной обработки сигнала явилась концепция создания двухкристальных ПТШ для сложения мощности в усилителях мощности:
Расположение кристаллов полупроводниковых приборов (ПП) с балочными выводами лицевыми сторонами друг к другу, плотное прижатие и соединение их одно-функциональных выводов и подключение к проводникам МПП, расположение и закрепление кристалла одного ПП в выемке выступа металлического основания заподлицо с его поверхностью, организация теплоотвода и заземления второго кристалла ПП расположением и закреплением его в выемке в теплоотводящей пластине (дополнительном те-плоотводе) и закреплении её на выступе металлического основания, позволяет эффективно складывать их мощность и, тем самым реализовать новый принцип сложения мощности полупроводниковых приборов (ПП)(концеп-ция 2.6).
Достижения в разработке полупроводниковых интегральных схем (МИС) привели к появлению новой концепции, увеличения степени интеграции компонентов ГИС:
Увеличение степени интеграции компонентов (МИС) ГИС СВЧ - диапазона приводит к постепенному переносу элементов схемы в компоненты, существенно повышает их функциональные возможности, плотность компоновки устройств и их надёжность, улучшает электрические и массогабаритные характеристики ГИС и РЭА на их основе (концепция 2.7).
Завершает 2-й уровень развития техники ГИС СВЧ -диапазона соответствующая технологическая концепция, так как без неё невозможна реализация соответствующих концепций его составляющих:
Использование и развитие технологических методов предыдущих уровней развития, таких как формообразования подложек МПП и многослойной компоновки слоев плат; разработка новых методов, таких как технология многослойных плат на основе низкотемпературной керамики (ЬТСС), размещения кристаллов компонентов во внутренних слоях многослойной платы, технологии полупроводниковых приборов, МИС и др., обеспечивает реализацию новых перспективных концепций 2-го уровня в
разрабатываемых изделиях (концепция 2.8).
Выход на более высокий 3-й уровень развития предполагает разработку обобщающего подхода к данной проблеме. Поэтому концепции образующие 3-й уровень приобретают всё более общий философский характер.
Так появилась концепция эволюционного развития ГИС СВЧ - диапазона, которая методом индукции от частного рассмотрения, развития конструкции фрагмента конструкции ГИС малошумящего усилителя[5], а также ГИС генератора управляемого напряжением[6], позволяет перейти к общему рассмотрению процесса эволюционного постепенного развития конструкции и технологии ГИС СВЧ - диапазона. Формулировка данной концепции может быть выражена следующим образом:
Рассмотрение возможности постепенной модернизации конструкции и технологии изготовления ГИС СВЧ -диапазона, с целью улучшения характеристик отдельных устройств, позволяет сделать вывод о их всеобщем постепенном эволюционном характере развития под действием накопления новых знаний (концепция 3.1).
Таким образом, в данном случае можно наблюдать: во-первых, применение метода индукции и говорить о переходе от частного к общему; а, во-вторых, наблюдать переход количества накопленных знаний в новое качество-концепцию эволюционного развития.
Поскольку современная РЭА (МЭА) базируется на ГИС СВЧ - диапазона, то их развитие приводит к совершенствованию компоновочных структур МЭА, предложенных ранее [7]. Поэтому закономерным является появление концепции развития компоновочных структур РЭА (МЭА), которая может быть сформулирована следующим образом:
Анализ новых конструктивно-технологических вариантов исполнения ГИС СВЧ - диапазона позволяет путем выявления их основных признаков синтезировать новые модели компоновочных структур РЭА (МЭА) и дать рекомендации для их применения в аппаратуре, а также проследить динамику развития РЭА на базе ГИС (концеп-ция3.2).
Появление следующей новой концепции связано с накоплением знаний в области материаловедениях[8] и успешным их применением в ГИС СВЧ - диапазона. Соответственно, она получила название концепции применения новых материалов в ГИС СВЧ - диапазона. Её можно сформулировать как:
Использование уникальных свойств новых материалов в конструкции и технологии ГИС СВЧ - диапазона позво-лет улучшать их характеристики (концепция 3.3).
Появление новой концепции инновационного развития соответствует современной тенденции модернизации промышленности. Формулировка этой концепции может иметь следующее определение:
Совокупность синтеза новых конструкторско - технологических решений, накопления объёма информации о мировом уровне развития исследуемого направления и смежных направлений, повышения информированности специалистов и повышения их компетентности, разумное и быстрое внедрение новейших достижений науки и техники в разработку ГИС СВЧ - диапазона позволяет улуч-
шить их характеристики и обеспечивает прогресс в данном направлении (концепция 3.4).
Завершение 3-го уровня связано с разработкой соответствующей технологической концепции, которая базируется на достижениях настоящего времени и обеспечивает реализацию современных образцов ГИС СВЧ - диапазона и РЭА на их основе.
Технологическая концепция 3-го уровня может иметь следующую формулировку:
Усложнение конструкции, появление новых конструктивно - технологических решений ГИС СВЧ - диапазона и их составных частей, применение новых материалов повлекло за собой усложнение технологии, разработку новых сложных технологических маршрутов изготовления отдельных составных частей и сборки всей ГИС, соответствующих 3 - му уровню развития техники ГИС СВЧ - диапазона. (3.5-я концепция). Четвёртый уровень состоит из направлений, которым соответствуют концепции, находящаяся в стадии формирования и носящие характер прогнозирования. Они ещё не сложились полностью, тем не менее, первая редакция их уже может быть предложена:
Появление принципиальной возможности получения основных элементов МИС или компонентов ГИС -транзисторов с наномикронными размерами позволяет прогнозировать: резкое повышение степени интеграции компонентов ГИС и существенное увеличение их функциональной сложности, что в свою очередь, приведёт к резкому улучшению электрических, энергетических и массо-габаритных характеристик (концепция 4.1).
Технологическое обеспечение концепции 4.1 составляет концепция 4.3, развитию которой в настоящее время уделяется большое внимание. Примерной формулировкой технологической концепции 4-го уровня развития может быть:
Развитие технологии получения наноструктур различных материалов, в том числе не применявшихся ранее, позволяет создавать электронные приборы (транзисторы) с моноатомными размерами элементов и достигать уникальных электрических, массогабаритных и энергетических характеристик (концепция 4.3).
Заключительной концепцией этого уровня является концепция экономии геометрического и временного пространства: Совершенствование конструкции и технологи неминуемо приводит к снижению материало - и энергоёмкости, экономии геометрического и временного пространства, занимаемого ГИС СВЧ - диапазона, а значит и РЭА на их основе (концепция 4.2).
Концепции 4-го уровня, как никакие другие, соответствуют генеральному направлению комплексной микроминиатюризации изделий, поскольку переход на структуры с наномикронными размерами практически исключает паразитные индуктивности и ёмкости из схемы, а достигается это за счёт уменьшения размеров.
Пятый уровень включает две концепции 5.1 и 5.2. Первая из них представляет собой концепцию генерального направления развития электроники -комплексную микроминиатюризацию (КММ) [9] и, в применении к ГИС СВЧ - диапазона и РЭА на их основе, может иметь следующую формулировку: КММ,являясь генеральным направлени-
ем развития радиоэлектроники, определяет направление на постоянное увеличение отношения функционального содержания, сложности, степени интеграции устройства (ГИС СВЧ - диапазона и РЭА на их основе), к его материальному содержанию (массе, объёму, стоимости) и предполагает улучшение характеристик устройства за счёт уменьшения габаритов (концепция 5.1) [4,9].
Философская концепция развития техники ГИС СВЧ - диапазона(5.2), может быть отражена в следующих положениях:
1)Успех развития общего направления - развития техники ГИС СВЧ зависит от темпов развития отдельных составляющих направлений развития конструкции, технологии, материаловедения и т.д., как базовых элементов.
2) Определен сложный характер совокупности эволюционного и циклического развития отдельных составляющих направлений и их взаимного влияния друг на друга.
3) Определено условие успешного воплощения комплекса новых базовых элементов конструкции, технологии и т.д. в реальное изделие, для улучшения его характеристик, - как решение кванта взаимодействия.
4) Глобальные причины сложного эволюционно -циклического развития промышленности и общества в целом оказывают существенное влияние на развитие узконаправленных специфичных отраслей, например, развития техники ГИС СВЧ и изделий на их основе.
5) Изучение закономерностей и динамики развития отдельных направлений, их влияния друг на друга, и подверженности общей тенденции развития общества, помогает правильно оценить и спрогнозировать дальнейший путь развития конкретных областей знаний (концепция 5.2) [10].
3. Изменение парадигмы развития техники ГИС СВЧ -диапазона.
Формирование концепций отдельных направлений и уровней их развития позволяют перейти к анализу их возникновения, развития и взаимодействия.
Анализ концепций, составляющих нулевой уровень развития, показывает наличие, вполне сложившейся, теоретической основы системы понятий и представлений о конструировании и серийном изготовлении ГИС СВЧ -диапазона и РЭА на их основе.
Несмотря на столь скромное название, нулевой уровень имеет в своей основе достаточно прочную теоретическую базу, основанную на достижениях начала 80-х годов. Эту теоретическую базу, следуя современной терминологии, следует рассматривать, как определённую парадигму, основанную на концепциях 0.1 и 0.2, соответствующих тому уровню развития науки и технологии.
Однако, резкое увеличение потребности в ГИС СВЧ -диапазона и РЭА на их основе и ужесточение требований к электрическим и массогабаритным характеристикам и надёжности, а также стоимости изделий, потребовали коренного изменения совокупности системы отдельных концепций.
Разработка ряда новых концепций развития техники ГИС СВЧ диапазона, присущих определённому времени, техническому уровню развития науки и техники, соответствующих ему, сложности создаваемых конструкций
и решаемых технических задач, привели к формированию определённого уровня развития техники (1-му уровню), а в теоретическом плане к совокупности новых концепций или следующей концептуальной парадигме, отличающейся от представлений предыдущего (0-го) уровня.
При формировании концепций 2- го уровня развития появились концепции: 2.4, соответствующая появлению гибридно - монолитных, полумонолитных (или квазимонолитных) интегральных схем, и 2.5, соответствующая появлению объёмных интегральных схем,- которые могли рассматриваться на определённом этапе развития, как новые парадигмы, поскольку количество накопленных в них конструктивно - технологических изменений было значительно и вполне соответствовало совокупности изменения определённых концепций. Однако в настоящее время их значимость на фоне следующих достижений соответствует отдельным, хотя и очень важным, концепциям.
Совокупность концепций 2-го уровня развития техники ГИС СВЧ - диапазона характеризуется значительными достижениями в формировании важных концепций и может рассматриваться, как новая парадигма. Эта парадигма отражает состояние развития ГИС на данном этапе развития. Она пока носит концептуальный характер и не представляет собой сложившейся теории. Однако, эта парадигма основана на реальных достижениях техники ГИС, отражает и представляет уровень знаний сегодняшнего дня.
Концепции 3-го уровня, как отмечалось выше, носят обобщающий и, в определённой мере, философский характер и в совокупности с концепциями второго уровня также образуют соответствующую парадигму развития ГИС СВЧ - диапазона.
Хотя концепции 4 - го уровня носят характер прогнозирования, уже сейчас понятно, что их реализация будет обозначать очередную смену парадигмы, то есть, появление новой прогнозируемой парадигмы развития техники ГИС СВЧ - диапазона. Реализация 4- го уровня развития и соответствующей парадигмы вплотную подводит к формированию завершающего 5- го уровня развития и соответствующих концепций 5.1 и 5.2., а возможно и новой парадигмы.
4. Анализ полученных результатов.
Анализ динамики развития структуры концептуальной парадигмы конструкторско-технологического развития техники ГИС СВЧ диапазона, представленной на Рис.1, показывает, что обновление парадигмы происходит примерно каждые 5 - 8 лет. Структура не претендует на полный перечень концепций развития, составляющих отдельные уровни. Уровни могут быть дополнены не учтёнными концепциями, а также вновь появляющимися. Однако структура позволяет проследить закономерность смены парадигмы и цикличность данного процесса. Вместе с этим, нельзя не заметить эволюционный постепенный поступательный характер развития всего общего направления в соответствии с генеральным направлением комплексной микроминиатюризации ГИС и РЭА на их основе. Кроме того, система наглядно иллюстрирует закономерность перехода количества накопленных знаний (концепций) в новое качество - новую парадигму. Философский подход
к изучению процесса развития ГИС СВЧ - диапазона позволяет выявить его сложный эволюционно - циклический характер, а также многофакторность этого процесса.
4.Заключение.
Полученные результаты следует рассматривать, как создание теоретической основы структуры к о н -
цептуальной парадигмы конструкторскотехнологиче-ского развития техники ГИС СВЧ диапазона. Структура концептуальной парадигмы конструкторско-технологиче-ского развития техники ГИС СВЧ диапазона не является законченной, строго обоснованной теорией. Она находится в стадии развития, изучения и дополнения. Развиваются уже сформированные концепции, а также появляются новые, сформированные в последнее время. Кроме того, структура не охватывает некоторые концепции, например концепции МЭМС, ДИС и другие. Тем не менее, систематизация знаний о развитии ГИС СВЧ - диапазона позволяет: проследить иерархическую взаимосвязь отдельных концепций и, более осознано, использовать их при проектировании современной РЭА с уникальными характеристиками на основе ГИС СВЧ- диапазона.
Литература:
1. Иовдальский В.А. Система конструкторско - технологических направлений развития техники ГИС СВЧ - диапазона./ Электронная техника. Серия 1. СВЧ - техника, Вып.4(511), 2011г., с. 41-49.
2. Ф.А. Кузин. "Кандидатская диссертация", Изд. "Ось -89" издание 8-е, стр.131-133.КВ^-86894-708-8. Методика написания, правила оформления и порядок защиты: Практическое пособие для аспирантов и соискателей ученой степени.2003г.
3. Г.Я. Гуськов, Г.А. Блинов, А.А. Газаров. Монтаж микро
- электронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 1986, с.45.
4. Климачёв И.И., Иовдальский В.А. СВЧ ГИС. Основы технологии и конструирования. Изд. М.: Техносфера, 2006г.-352с. ISBN 5-94836-074-1.
5. Иовдальский В.А. Эволюция конструкции типовых фрагментов ГИС СВЧ./Электронная техника. Сер.1, СВЧ - техника, Вып.1(489), 2007г. C38-45.ISBN 1990-9012.
6. Иовдальский В.А., Балыко А.К. Совершенствование конструкции широкодиапазонных генераторов на полевых транзисторах с варакторной перестройкой./ Электронная техника. Сер.1.СВЧ - техника. Вып.1(461), 1994г., с.11-15 7. Иовдальский В.А. Концепция конструктивно-технологического синтеза новых компоновочных моделей микроэлектронной аппаратуры на основе ГИС СВЧ./ Электронная техника. Сер.1, СВЧ - техника, Вып.1(487), 2006г., с.77 - 86.
8. Васильев А.Г., Колковский Ю.В., Концевой Ю.А. СВЧ
- приборы и устройства на широкозонных полупроводниках, Изд.М.:Техносфера,2011г.,-416с, ISBN 978-5-94836271-7.
9. Конструирование и расчёт БГИС, микросборок и аппаратуры на их основе/Под ред. Высоцкого Б.Ф.-М.: Радио и связь, 1981, с. 5-7.
10. Иовдальский В.А. Философские аспекты и цикличность развития техники ГИС СВЧ./ «Циклы». Материалы 7-ой Международной конференции. Том 2. Северо-Кавказский государственный технический университет, г. Ставрополь, 2005г., с.67-70.
GIS AND KNOWLEDGE SHARING: DESIGNING GIS FOR CULTURAL HERITAGE IN
PAVLODAR REGION, KAZAKHSTAN
Aidana Irmanova,
Pavlodar State University, master student of Information systems, Faculty of Physics, Mathematics and Information Systems
Nazira Ospanova,
State University, candidate of pedagogical sciences, Faculty of Physics, Mathematics and Information Systems
ABSTRACT
This paper aims to present a way supported in which geographic information systems (GIS) and knowledge management (KM) elements are integrated, particularly in the area of designing WEB-based GIS system for cultural heritage management of Pavlodar region, Kazakhstan. The integration of given technologies was identified as the most suitable option to construct a GIS for not expert users. Thus it is supposed to enhance the quality of knowledge sharing for prospective tourism promotion in the given area.
Key words:Geographic Information System, Knowledge Management System, Cultural Heritage Management
1 Introduction
Pavlodar region has a lot of archaeological and paleontological monuments and historical places. Nowadays, there are 11 museums and 2 theaters, 802 monuments of history, archeology, architecture and the art, 316 of them are under the protection of government. According to the specialists, cultural heritage of Pavlodar region can help develop the local tourism
[6].
At the present time there is no information system to promote the cultural heritage of the Pavlodar. Due to this reason people are unaware about the importance of historical, cultural and natural assets of Pavlodar. There is also shortage of maintenance and management of the historical and natural assets at local level.
