2000, том 5, № 1

ПОЛЕ ВЕРТИКАЛЬНОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДИПОЛЯ В ПРИСУТСТВИИ СФЕРЫ С КРУГОВЫМ ОТВЕРСТИЕМ

Ю. В. Свищeв

7-14

Исходная краевая задача сведена к бесконечной системе линейных алгебраических уравнений второго рода вида (I+H)x=b, , с компактным в l₂ оператором H. Рассчитан спектр собственных частот, отвечающих аксиально-симметричным колебаниям электрического типа, и сферы с круговым отверстием. Исследовано влияние резонансных режимов (в частности, междутиповой связи колебаний) рассматриваемой структуры на еe рассеивающие свойства. 

ОБ ОДНОМ ПОДХОДЕ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ РАССЕЯНИЯ ВОЛН НА СИСТЕМЕ ЛЕНТ

Г. И. Кошевой

15-19

Задача о рассеянии Е-поляризованной плоской волны на системе из N некомпланарных лент приведена к системе сингулярных интегральных уравнений первого рода. Предложен подход, в результате которого получена система интегральных уравнений второго рода более удобна как для применения численных методов, так и для получения асимптотик. Приведены асимптотические выражения для плотности поверхностных токов на лентах завершающее математическое решение поставленной задачи в длинноволновом приближении. Эти выражения допускают предельный переход к одной ленте, что позволяет провести сравнение с известными классическими результатами. Полученные формулы могут быть непосредственно использованы для исследования взаимовлияния отдельных лент в системе и расчёта других характеристик.  

ПОГЛОЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ ПЛОСКОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ ПОВЕРХНОСТЬЮ С ФРАКТАЛЬНОЙ ПРОВОДИМОСТИ

В. М. Онуфриенко

20-23

Интегродифференциальные характеристики составляющих электромагнитного поля применяются для описания поглощения энергии плоской волны поверхностью с фрактальной проводимостью. Вводится в рассмотрение комплексный скейлинговый показатель, который применяется для расчета потерь энергии на реальной границе раздела сред. Исследуется зависимость комплексного скейлингового показателя и мощности потерь от частоты колебаний и структуры фрактальной поверхности раздела сред.  

ОТКРЫТЫЙ РЕЗОНАТОР С "НЕФОКУСИРУЮЩИМ" ЗЕРКАЛОМ

П. Н. Мележик

24-30

С помощью метода аналитической регуляризации построена строгая математическая модель открытого резонатора с "нефокусирующим" зеркалом. Проанализирован спектр его собственных колебаний и показано, что соответствующим подбором геометрических параметров такого ОР можно получить один достаточно добротный резонанс в полосе частот шириной в октаву.  

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ ПОЛЯ В БЛИЖНЕЙ ЗОНЕ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ СВЧ С ПОМОЩЬЮ ВИБРИРУЮЩЕЙ СТРУНЫ

А. Я. Кириченко, О. А. Суворова

31-35

Описано устройство для анализа СВЧ полей в ближней зоне излучателя, основанное на принципе возмущения полей малым пробным телом. В качестве возмущающего пробного тела используется металлическая колеблющаяся струна. Колебания струны выполняют одновременно функции перемещения пробного тела в исследуемом поле и модуляцию измеряемого сигнала. Устройство позволяет оперативно, в реальном времени наблюдать распределение электромагнитного поля в свободном пространстве и характер поведения поля при изменении характеристик сигнала или параметров излучающей системы. На примерах показаны возможности использования рассматриваемого устройства в физических экспериментах. 

СВОЙСТВА ВОЛНОВОДНО-ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА НА СИММЕТРИЧНЫХ Н ТИПАХ КОЛЕБАНИЙ

Р. И. Белоус, Ю. Г. Макеев, А. П. Моторненко

36-41

Приведены выражения, позволяющие рассчитывать резонансные частоты и добротности ВДР, состоящего из круглого запредельного волновода с диэлектрическим элементом и короткозамыкающим поршнем, для случая симметричных H типов колебаний. Численные результаты получены для основного Н₀₁₁ типа колебания в зависимости от размеров резонансной структуры и параметров диэлектрика в сантиметровом и миллиметровом диапазонах длин волн. Проведено сравнение характеристик ВДР на основных симметричном и несимметричном типах колебаний.  

ИЗЛУЧЕНИЕ ДИПОЛЬНОЙ АНТЕННЫ НА ПОВЕРХНОСТИ ЧАСТИЧНО ЭКРАНИРОВАННОГО СЛОИСТОГО ШАРА: ОСЕСИММЕТРИЧНЫЙ СЛУЧАЙ

В. В. Радченко, А. И. Носич, С. С. Виноградов, Ж.-П. Даниель

42-48

Рассмотрена задача моделирования дипольной антенны на поверхности частично экранированного слоистого диэлектрического шара. Для решения задачи использован метод аналитической регуляризации оператора на основании интегрального уравнения Абеля, что позволило получить бесконечную систему линейных алгебраических уравнений Фредгольма второго рода. Получены основные характеристики антенны.  

ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДИСКОВОЙ АНТЕННЫ

Н. Ю. Близнюк, А. И. Носич

49-54

Рассмотрена задача численного моделирования характеристик диэлектрической дисковой антенны, возбуждаемой вертикальным электрическим диполем. Для решения задачи был использован метод полуобращения оператора в сочетании с методом Галеркина, что позволило получить бесконечную блочную систему линейных алгебраических уравнений Фредгольма второго рода. Были получены характеристики антенны в дальней зоне для разных материальных и электрических параметров: диаграммы направленности, мощности пространственной волны и поверхностных волн, мощности, поглощенной диском, КПД, усиления и КНД антенны.  

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ РАДИОВОЛНОВОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ФИЗИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СРЕД, ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ПОКРЫТИЙ НА БАЗЕ ЩЕЛЕВЫХ РЕЗОНАНСНЫХ СТРУКТУР

В. Н. Кошпаренок, Ю. В. Майстренко

55-60

Работа посвящена разработке практических приложений теории электромагнитного взаимодействия собственных полей открытых щелевых линий и резонаторов с пограничными слоями физических сред, диэлектрических материалов и покрытий. Получено и числено проанализировано характеристическое уравнение, описывающее электромагнитное взаимодействие продольно-щелевого цилиндра с границей раздела двух сред. Приведены спектральные характеристики системы для некоторых реальных функциональных материалов.  

РАСЧЕТ ПЕТЛЕВЫХ АНТЕНН С РЕАКТИВНЫМИ НАГРУЗКАМИ

В. В. Овсяников

61-63

Предложена методика оценки основных характеристик петлевых малогабаритных и широкополосных антенн с реактивными нагрузками, которые могут найти применение в средствах мобильной связи. Синтез реактивных нагрузок и приближенная оценка входных сопротивлений выполняется методами эквивалентной линии и суперпозиции.  

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ТОНКОСТЕННЫХ СВЧ ЛИНИЙ ПЕРЕДАЧИ

В. М. Волков

64-71

Рассмотрена одна из актуальных задач современной радиофизики - анализ наиболее эффективных методов исследования микроволнового нагрева тонкостенных волноводов. Различными методами решена одна из практических задач по определению стационарного температурного поля константановой 20-микронной узкой стенки рассогласованного волновода 120×57 мм с волной H₁₀ и средней мощностью 20 кВт. Это методы: Фурье, преобразования Лапласа, вариационный, численный и конечных интегральных преобразований. Приведен анализ достоинств и недостатков каждого из них, которые необходимо учитывать при оптимальном проектировании измерительных преобразователей мощности проходного типа.  

СРЕДНЕЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ, РАССЕЯННОЕ СТАТИСТИЧЕСКИ НЕРОВНЫМИ СТЕНКАМИ СФЕРИЧЕСКОГО ВОЛНОВОДА

А. С. Брюховецкий

72-76

В приближении Бурре определено разложение Фурье по собственным функциям продольного оператора для среднего электромагнитного поля, рассеянного малыми статистическими неровностями стенок сферического волновода с малыми поверхностными импедансами и . Вычислены коэффициенты отражения сферических волн в разложении среднего поля, которые выражены в терминах эффективных импедансов сферических мультипольных волн. Исследован переход к случаю уединенной сферы, изученный ранее.  

ЧАСТОТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ МАТРИЦ РАССЕЯНИЯ ОБЪЕКТОВ В РЕЗОНАНСНОЙ ОБЛАСТИ

В. И. Луценко, С. Ю. Толстель

77-82

Приведены результаты экспериментальных исследований частотных зависимостей матриц рассеяния проволочных, пластинчатых и объемных моделей малоразмерных объектов. Обнаружено существование резонансов, обусловленных поляризационными эффектами взаимного перетекания токов вертикально и горизонтально ориентированных элементов конструкции, что при выборе длины волны облучающего поля, примерно в четыре раза превышающей вертикальные размеры объекта, приводит к существенному возрастанию его ЭПР при вертикальной поляризации излучения и приема до величин, соизмеримых с ЭПР резонансного полуволнового диполя. Этот эффект необходимо учитывать при создании радиолокаторов поверхностной волны декаметрового диапазона. Установлено, что при горизонтальной поляризации облучающего цель поля и вертикальной поляризации приема ЭПР целей имеет примерно такую же величину, как и при горизонтальной поляризации излучения и приема и соизмерима с ЭПР резонансного диполя. Это необходимо учитывать при создании бистатических РЛС декаметрового диапазона с подсветкой через ионосферу.  

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ НАДВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ В НЕКОГЕРЕНТНЫХ РЛС

В. А. Кириченко, В. И. Луценко

83-91

Обоснована возможность использования радиолокационных отражений от волн, возникающих при движении судна по водной поверхности, для обнаружения этого судна. Этот вопрос актуален для работы со скоростными малоразмерными судами, обнаружение которых по их собственным радиолокационным отражениям на фоне помех, создаваемых отражениями от взволнованной водной поверхности, вызывает особенные затруднения. 

ШУМАНОВСКИЙ РЕЗОНАНС И МОЛНИИ В МЕЗОСФЕРЕ

А. П. Николаенко

92-107

Рассматривается электромагнитное излучение грозовых разрядов. Показано, что его низкочастотная часть возрастает при увеличении длины канала, что связано с ограниченной скоростью движения волны тока в канале грозового пробоя. Это движение совместно с изгибами канала молнии (лестничный разряд) увеличивают число импульсов, излучаемых в атмосферу. Электрическое поле на небольших удалениях от молнии поворачивается в продольном и поперечном направлениях. Таким образом, электрический вектор "сканирует" небо, и становится возможной фокусировка свободных заряженых частиц. Эффекты исчезают на проводящей поверхности земли или непостредственно над молнией. Их можно обнаружить в воздухе на расстоянии в несколько десятков километров от грозового разряда. Делается вывод о том, что молнии, порождающие оптические излучения и мощные импульсные НЧ сигналы, должны принадлежать к лестничному типу, т. е. иметь большую длину и канал с изломанной геометрической формой. В заключение показано, что многократные импульсы, излученные такими молниями, при распространении в промежутке Земля-ионосфера быстро сливаются в один импульс. Поэтому удаленный наблюдатель не может отличить одиночные сигналы сверхмощных вертикальных молний от серий импульсов, порожденных лестничными пробоями. 

УСКОРЕНИЕ СХОДИМОСТИ ВРЕМЕННЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ ДЛЯ СНЧ ИМПУЛЬСОВ, ИЗЛУЧАЕМЫХ ГРОЗОВЫМИ РАЗРЯДАМИ

А. П. Николаенко, Л. М. Рабинович

108-112

Во временном представлении получено решение задачи о распространении естественных импульсных сигналов в полости Земля-ионосфера. Описан алгоритм ускорения сходимости рядов, с помощью которых представляется временная форма импульса. Получены компактные представления для сигналов и приводятся результаты расчетов импульсов на разных дистанциях.  

СНЧ ТОМОГРАФИЯ МИРОВОЙ ГРОЗОВОЙ АКТИВНОСТИ

А. В. Швец

113-118

Предлагается метод томографической реконструкции пространственного распределения мировой грозовой активности. Метод основан на измерении средних спектров шумановских резонансов (ШР) в различных пунктах, распределенных по поверхности Земли. Для реконструкции используются восстановленные в каждом пункте дистанционные профили интенсивности гроз. Разработан эффективный алгоритм, снижающий требования к компьютерным ресурсам. Показано, что характерная структура мировой грозовой активности, сосредоточенной в континентальных центрах, может быть восстановлена по спектрам ШР, измеренным в нескольких оптимально расположенных пунктах. Численно исследована возможность реконструкции распределения мировой грозовой активности на основании данных из существующих пунктов наблюдений ШР.  

ЭФФЕКТЫ ЭФИРНОГО ВЕТРА В ОПЫТАХ ПО РАСПРОСТРАНЕНИЮ РАДИОВОЛН

Ю. М. Галаев

119-132

В восьмимиллиметровом диапазоне радиоволн фазовым методом выполнена экспериментальная проверка гипотезы о существовании в природе такой материальной среды распространения радиоволн, как эфир. Результаты систематических измерений соответствуют положениям исходной гипотезы и могут рассматриваться, как экспериментальное подтверждение представлений о существовании в природе эфира, как материальной среды.  

ТЕМПЕРАТУРНАЯ ЗАВИCИМОСТЬ ЭФФЕКТА ЭЛЕКТРО-АКУСТИЧЕСКОЙ КОНВЕРСИИ В ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ С КВАНТОВОЙ ЯМОЙ

В. И. Хижный

133-136

Для случая низких температур проведен расчет температурной зависимости эффективности прямого линейного преобразования высокочастотного электрического поля в продольную акустическую волну для полупроводниковых гетероструктур с квантовой ямой.  

РЕЗОНАНСНЫЕ ЧАСТОТЫ АЗИМУТАЛЬНО-ОДНОРОДНЫХ КОЛЕБАНИЙ АНИЗОТРОПНОГО ШАРА

Ю. Ф. Филиппов, З. Е. Еременко

137-141

Монокристаллам кварца, рубина, лейкосапфира, применяемых при изготовлении высокодобротных резонаторов, свойственна анизотропия диэлектрической проницаемости. В работе изучены азимутально-однородные колебания в диэлектрическом шаре, изготовленном из одноосного монокристалла. Показано, что анизотропия последнего влияет только на резонансные колебания TM моды. Проведено численное исследование двух характеристических уравнений для резонансных колебаний, характеризующихся большими значениями полярных индексов. Обнаружено, что влияние анизотропии приводит при заданном значении полярного индекса к появлению двух колебаний ТМ моды с различными частотами, добротностями и радиальными компонентами волнового вектора.  

ВЛИЯНИЕ ЕМКОСТИ p⁺-n-n⁺ И n⁺-p-p⁺ ДИОДОВ НА ПОГЛОЩЕНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ 54-78 ГГц

Н. А. Шеховцов

142-146

У германиевых p⁺-n-n⁺ и n⁺-p-p⁺ диодов со слабо легированными n- и p-областями с ростом тока инжекции поглощение излучения 54-78 ГГц или уменьшается, или вначале увеличивается, а затем уменьшается, или сильное увеличение поглощения сменяется слабым. Показано, что изменение зависимости поглощения излучения от тока инжекции в последних двух случаях обусловлено изменением положительной емкости диода на отрицательную.  

ДЫРОЧНО-ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРОЦЕССЫ В p⁺-p ДИОДЕ

А. Н. Шеховцов, Н. А. Шеховцов

147-153

Определены энергетические условия динамического равновесия p⁺-p перехода. Получено уравнение вольт-амперной характеристики (ВАХ) p⁺-p перехода и p⁺-p диода. Получена зависимость дифференциальной емкости p⁺-p перехода и p⁺-p диода от напряжения. Показано, что с ростом обратного напряжения емкость p⁺-p перехода меняет знак с положительного на отрицательный.  

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТАТИЧЕСКИХ ПУЛЬСАЦИЙ ЛЕНТОЧНЫХ ПУЧКОВ ПРИБОРОВ КОРОТКОВОЛНОВОЙ ЧАСТИ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА

Е. В. Белоусов, В. Г. Корж

154-159

Исследуется влияние на уровень пульсаций ленточных электронных пучков, формируемых диодными пушками, поперечных составляющих электрического поля в области катода, обусловленных устройством катодных узлов. Представлены экспериментальные исследования зависимости амплитуды пульсаций пучков от расстояния между катодом и анодом и индукции магнитного поля. На основании полученной информации даны практические рекомендации по улучшению структуры пучков в пролетном пространстве генераторов миллиметрового диапазона.  

ВОЛНОВОДНЫЙ HCN - ЛАЗЕР С НИЗКОЧАСТОТНОЙ НАКАЧКОЙ

Ю. Е. Каменев

160-162

Исследовался электроразрядный HCN - лазер прокачного типа с разрядом на переменном токе 50 Гц, электроды которого выполнены в виде двух идентичных стаканов из тантала. Обнаружено влияние на генерационные характеристики взаимного направления прокачки и полярности разряда.  

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ПОГРЕШНОСТЬ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ МЕТОДОМ СПЕКТРАЛЬНОЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИИ

А. А. Могила, К. А. Лукин, В. В. Кулик

163-170

Определяются и анализируются статистические погрешности измерения дальности до отражателя методом одно- и двумерной спектральной интерферометрии с учетом и без учета собственных шумов измерителя. Получены зависимости статистической погрешности от отношения уровней опорного и отраженного сигналов, а также от отношения спектральных плотностей сигнала и шума на выходе измерителя. Получены формулы для расчета потенциальной погрешности измерений для обоих методов. Показано, что погрешность измерений определяется нормированной среднеквадратической ошибкой оценки спектральной плотности. Установлено, что точность измерения дальности методом двумерной спектральной интерферометрии значительно выше точности одномерной. Это позволяет использовать первый метод для прецизионных измерений расстояний.  

ШИРОКОПОЛОСНАЯ КВЧ-ТЕРАПИЯ В КОМПЛЕКСНОМ ЛЕЧЕНИИ НАЧАЛЬНОЙ СТАДИИ АТЕРОСКЛЕРОТИЧЕСКОЙ ДИСЦИРКУЛЯТОРНОЙ ЭНЦЕФАЛОПАТИИ

Б. М. Булгаков, В. А. Малахов, В. А. Яворская, О. И. Белоус, С. П. Сиренко, А. И. Фисун, Г. И. Дорошенко, И. Н. Пасюра

171-173

Исследовалось действие широкополосного КВЧ излучения при лечении начальной стадии атеросклеротической дисциркуляторной энцефалопатии (АДЭ). Выявлено, что при использовании КВЧ терапии у больных АДЭ улучшался неврологический статус, наблюдалась тенденция к нормализации артериального давления, биологической активности головного мозга. 

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И ТЕМПЕРАТУРЫ НА ЖИЗНЕСПОСОБНОСТЬ СЕМЯН ПШЕНИЦЫ

В. Г. Шахбазов, Н. Н. Григорьева, Л. М. Чепель, С. П. Сиренко, Т. М. Чешко, В. И. Кийко, Н. Н. Горобец

174-178

Изучали влияние электромагнитного излучения (ЭМИ) СВЧ диапазона, КВЧ диапазона и лучей Не-Nе лазера на теплоустойчивость семян пшеницы. Общей для исследуемых видов излучений была энергетическая доза, которая составляла 840 мДж/см² и 126 мДж/см² в разных сериях эксперимента. Семена прогревали в водном термостате при температуре 52^оС в течение 20 мин. Исследовали влияние ЭМИ до и после прогрева семян с разным промежутком времени (5, 60 мин и 24 ч) между действием указанных факторов. Показателем реакции семян служил процент прорастания. Полученные результаты свидетельствуют о способности ЭМИ модифицировать теплоустойчивость семян пшеницы. Протекторный эффект наблюдался при облучении семян после прогрева. Облучение семян до прогрева в отдельных случаях вызывало эффект сенсибилизации. Обнаружена зависимость величины теплоустойчивости семян от промежутка времени между действием исследуемых факторов. Наблюдается сходство в реакции семян на действие ЭМИ разной длины волны при одной энергетической дозе. Проведенное исследование может служить моделью реакций, которые наблюдаются не только на семенах, но и на других биологических объектах, в том числе и на человеке, что необходимо учесть при использовании разных методов физиотерапии. 

ВЛИЯНИЕ МИКРОВОЛНОВОГО ОБЛУЧЕНИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОБЪЕКТЫ

Ю. Г. Шкорбатов, В. Г. Шахбазов

179-185

В обзоре проанализированы данные литературы о влиянии электромагнитных полей (ЭМП) микроволнового диапазона низкой интенсивности на биологические объекты. Эффекты ЭМП рассмотрены на разных уровнях организации биологических систем: молекулярном, субклеточном и клеточном. Представлены некоторые данные и о влиянии микроволнового излучения на уровне целого организма. Показано, что на всех уровнях организации обнаружены эффекты низкоэнергетического микроволнового излучения. По мнению авторов, у эукариотических организмов особое значение в реакции на облучение имеет реакция клеточного ядра, о которой можно, в частности, судить по изменению биоэлектрических свойств ядер и хроматина. Рассмотрена гипотеза одного из авторов о роли собственного электромагнитного излучения клеточного ядра в реакции клетки на внешнее ЭМП. 

ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ МЕТОД ФОРМИРОВАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ И ПРОБЛЕМА ОПТИМИЗАЦИИ АПЕРТУР ИНТЕРФЕРОМЕТРА

Ю. В. Корниенко

186-190

В связи с потребностями интерферометрического метода формирования изображений в миллиметровом и более коротковолновых диапазонах дается математическая формулировка задач оптимизации входной и выходной апертур многолучевого интерферометра и приводятся результаты, полученные методом случайного поиска.