2002, том 7, № 3
ОБ ОСОБЕННОСТЯХ МЕТОДА ФАКТОРИЗАЦИИ В ЗАДАЧАХ ДИФРАКЦИИ НА ПЛОСКИХ ДВУМЕРНЫХ МЕТАЛЛОДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ
Барков А.Д.
437-445
Исследован характер особенностей функций, возникающих при применении метода факторизации к задаче дифракции плоской электромагнитной волны на однородном диэлектрическом слое, содержащем идеально проводящую полуплоскость. Исследованы зависимости амплитуды основной моды от параметров задачи.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ДИПОЛЯ С РАЗЛИЧНОЙ ОРИЕНТАЦИЕЙ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ПОЛОЖЕНИЯ ПЛОСКОГО ЭКРАНА
Горобец Н.Н., Елиcеева H.П.
446-456
На основе равномерной геометрической теории дифракции определено электромагнитное поле во всем пространстве наблюдения излучающей системы в виде электрического произвольно ориентированного диполя и идеально проводящего бесконечно тонкого экрана прямоугольной формы в случаях произвольного положении экрана относительно излучателя. На основе разработанного алгоритма рассчитаны и исследованы направленные и энергетические характеристики излучающей системы при изменении положения экрана. Определены направления максимума излучения, максимальные значения коэффициента направленного действия и сопротивления излучения диполя в зависимости от положения экрана.
ОЦЕНКА БЛИЖНЕГО ПОЛЯ ИЗОГНУТОГО ВИБРАТОРНОГО ОБЛУЧАТЕЛЯ В ДИССИПАТИВНОЙ СРЕДЕ
Алексеев Г.А., Белоброва М.В.
457-461
Проведен сравнительный анализ ближних электрических полей криволинейного и прямолинейного симметричных полуволновых вибраторов в диссипативных средах типа жировой и мышечной тканей на частотах 50 и 100 МГц применительно к условиям РЧ гипертермии. Рассчитаны распределения токов и полей в зависимости от радиуса кривизны облучателей. Показано, что изгибом вибратора можно увеличить рассеиваемую мощность в центре гипертермической камеры на величину до 30%.
РАССЕЯНИЕ И ПОГЛОЩЕНИЕ Е- И Н-ПОЛЯРИЗОВАННЫХ ПЛОСКИХ ВОЛН ИМПЕДАНСНОЙ ЛЕНТОЧНОЙ РЕШЕТКОЙ
Зиненко Т.Л.
462-467
Поставлена и решена задача рассеяния плоской волны на плоской решетке из импедансных лент. Формулировка задачи включает набор обобщенных граничных условий, связывающих поля с эффективными электрическими и магнитными токами. Мы получили численное решение этой задачи методом аналитической регуляризации для уравнений в парных рядах, что гарантирует быструю сходимость и контролируемую точность. Приведены результаты расчетов для отраженной, прошедшей и поглощенной мощностей в зависимости от частоты для различных значений поверхностных импедансов лент решетки.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ДИФРАКЦИИ ВОЛН НА ПРЯМОУГОЛЬНОМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ЦИЛИНДРЕ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕОРИИ КОНФОРМНОГО ОТОБРАЖЕНИЯ
Ильяшенко Л.Н.
468-473
Рассмотрена задача дифракции электромагнитной волны на прямоугольном диэлектрическом цилиндре. Для вывода системы сингулярных интегральных уравнений Фредгольма первого рода используется представление полей в виде потенциалов простого слоя. После выделения и последующего аналитического обращения сингулярной части ядра интегрального оператора, эти уравнения сведены к бесконечной системе линейных алгебраических уравнений Фредгольма второго рода, которая решается численно с любой наперед заданной точностью. При этом применяется метод Галеркина с базисом в виде собственных ортогональных функций сингулярной части интегрального оператора. При помощи конформного отображения внешности прямоугольника на внешнось круга получены параметрические уравнения контура поперечного сечения, позволяющие свести задачу к задаче дифракции на круговом диэлектрическом цилиндре. Приведены результаты расчетов для цилиндров различных размеров с прямоугольным поперечным сечением при различных углах падения плоской Е- и Н-поляризованной волны.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ОТРАЖЕНИЙ ОТ ВЗВОЛНОВАННОЙ МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ МАЛЫХ УГЛАХ СКОЛЬЖЕНИЯ
Гутник В.Г., Кулемин Г.П., Шарапов Л.И., Горбач Н.В.
474-483
Анализируются энергетические спектры рассеянных морем сигналов в диапазоне частот 1-150 ГГц, показана связь параметров спектра с рабочей частотой РЛС, скоростью ветра и высотой морской волны. Получены экспериментальные данные по энергетическим спектрам на частоте 140 ГГц. Показано, что в миллиметровом диапазоне в условиях обрушения морских волн энергетические спектры являются бимодальными, рассмотрена связь параметров второй моды с морским волнением. Сделан вывод о формировании второго мода за счет рассеяния на капельно-брызговой фракции, образующейся при обрушении морских волн.
О СТАТИСТИКЕ ФЛУКТУАЦИЙ РАДИОСИГНАЛОВ КОРОТКОВОЛНОВОЙ ЧАСТИ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ПРИ РАСПРОСТРАНЕНИИ НАД МОРЕМ
Гутник В.Г., Горбач Н.В., Горобец В.Н. Шарапов Л.И.
484-490
Приведены результаты экспериментальных исследований флуктуаций амплитуды и углов прихода радиосигналов коротковолновой части миллиметрового диапазона при их распространении вблизи морской поверхности. Отмечены особенности статистических характеристик этих флуктуаций. Предложена модель, объясняющая эти особенности. Cделан вывод о том, что на коротких морских трассах при малых углах скольжения даже при сильно шероховатой поверхности возможно квазизеркальное отражение.
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТА И ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ ОБЪЕКТОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПОДПОВЕРХНОСТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ
Сугак В.Г.
491-497
Поставлена и решена задача восстановления электрических характеристик слоя грунта и глубины залегания его нижней границы на основе решения нелинейного сингулярного уравнения для удельной проводимости по функциональной зависимости коэффициента затухания радиоволн от частоты в слое грунта, рассчитываемой непосредственно по результатам подповерхностного зондирования.
ОБНАРУЖЕНИЕ РАСЩЕПЛЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ ШУМАНОВСКИХ РЕЗОНАНСОВ
Николаенко А.П., Рабинович Л.М., Швец А.В., Щекотов А.Ю.
498-508
Приведены результаты эксперимента и их теоретическая интерпретация, которые доказывают, что эллиптическая поляризация горизонтальной магнитной компоненты сверхнизкочастотного поля в полости Земля-ионосфера свидетельствует о снятии вырождения резонансных колебаний под влиянием геомагнитного поля. В окрестности резонансных пиков знак поляризации остается постоянным, что связано с преобладанием волн, бегущих с запада на восток.
О РАЗМЕРАХ ЧАСТИЦ АТМОСФЕРНОГО АЭРОЗОЛЯ В ОТРАЖАЮЩИХ СЛОЯХ, ПОЯВЛЯЮЩИХСЯ ПОСЛЕ СИЛЬНЫХ СОЛНЕЧНЫХ ВСПЫШЕК
Гончаренко Ю.В., Кивва Ф.В.
509-512
Рассмотрена гипотеза влияния аэрозольных слоев, появляющихся после сильных солнечных вспышек, на изменения температурного профиля средней и нижней атмосферы. Ожидаемые размеры аэрозольных частиц не противоречат физике водных аэрозолей и примерно соответствуют максимуму распределения «Н» Демиджяна для высотных и стратосферных аэрозолей.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПЛОСКОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ С ПОЛУПРОВОДНИКОВО-ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ С ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКОЙ
Абдулкадыров В.А., Хуторян Э.М., Цвык А.И.
513-517
Рассмотрено взаимодействие плоской электромагнитной волны с полупроводниково-диэлектрической структурой с дифракционной решеткой. Найдены коэффициенты отражения и прохождения структуры. Приведены результаты численного эксперимента.
ОПТИМИЗИРОВАННАЯ АНТЕННА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ПЛАЗМЫ В УСТАНОВКЕ ПР-1
Греков Д.Л., Азаренков Н.А., Бизюков А.А., Олефир В.П.
518-521
Установка ПР-1 представляет собой широкоапертурный источник однородной плазмы, предназначенный для обработки образцов большого диаметра. Ранее было проведено теоретическое и эксперементальное исследование создания плазмы в этой установке ВЧ полями, возбуждаемыми кольцевой антенной. Как показали расчеты, радиальные токи антенны по сравнению с азимутальными токами более эффективно возбуждают ВЧ поля в плазме. Представлены результаты расчетов новой антенны для создания плазмы в установке ПР-1. Исследованы распределения электромагнитных полей в объеме установки.
УМНОЖИТЕЛЬ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЫ НА ОСНОВЕ ЛАВИННО-ПРОЛЕТНОГО ДИОДА
Зоренко А.В., Блудов А.В., Крицкая Т.В., Чайка В.Е.
522-526
Проведены исследования зависимости выходной мощности и коэффициента преобразования для умножителя-преобразователя на основе управляемого лавинного пробоя ЛПД от настройки внешней схемы и режима работы. Показана возможность умножения в 20 раз при потерях на умножение 18 дБ на выходной частоте в коротковолновой части миллиметрового диапазона длин волн.
ОСОБЕННОСТИ СОВМЕСТНОЙ РАБОТЫ РЕЗОНАНСНО-ТУННЕЛЬНОГО ДИОДА И ДИОДА ГАННА
Боцула О.В., Прохоров Э.Д.
527-531
Исследована работа последовательно соединенных резонансно-туннельного диода и диода Ганна в резонансной цепи. Вольтамперные характеристики связки таких диодов имеют особенности, приводящие к перескокам тока при увеличении и уменьшении напряжения на диодах. Анализируются особенности ВАХ и перескоков тока при различных длинах диодов Ганна, которые определяют форму тока через диоды в резонансном контуре. Показано, что при определенных соотношениях параметров резонансно-туннельных диодов и диодов Ганна возможна генерация в миллиметровом диапазоне за счет резонансного туннелирования и междолинного переноса электронов. При совместной работе таких диодов образуются две зоны генерации – за счет резонансного туннелирования и за счет МПЭ. Генерация в этих зонах возможна на некратных частотах.
РАСШИРЕНИЕ ДИАПАЗОНА ПЕРЕСТРОЙКИ ЛАЗЕРА НА КРАСИТЕЛЯХ ПУТЕМ ОПТИМИЗАЦИИ ПАРАМЕТРОВ АКТИВНОГО ЭЛЕМЕНТА И РЕЗОНАТОРА
Николаев С.В., Пожар В.В.
532-538
Для лазеров на красителях с ламповой накачкой исследована зависимость ширины диапазона перестройки от спектральной характеристики выходного зеркала резонатора и длины активного элемента. Проведенные расчеты и экспериментальные исследования показали, что максимальный диапазон перестройки при фиксированном уровне накачки можно получить, используя зеркала с нелинейной спектральной характеристикой. Ее можно подобрать для каждого конкретного набора параметров активного элемента и уровня мощности накачки.
О ФАЗОВОЙ СЕЛЕКЦИИ ЭЛЕКТРОНОВ ПРОДОЛЬНО-ПОПЕРЕЧНОЙ КОМПОНЕНТОЙ ПОЛЯ
Алексеев Г.А.
539-542
Проведен анализ особенностей фазовой селекции электронов в поперечном сечении канала взаимодействия резонансного автогенератора О-типа поперечной к направлению дрейфа электронного потока, лежащей в плоскости периодической структуры компонентой ВЧ поля «синхронной» поверхностной гармоники. Показано, что фазовая селекция такой продольно-поперечной компонентой является более эффективной, чем селекция компонентой, ортогональной к плоскости периодической структуры. Однако при незначительном отклонении относительно слабого, конечного фокусирующего магнитного поля от направления распространения пространственной гармоники, которое приводит к появлению продольно-поперечной компоненты, влияние фазовой селекции на мощность взаимодействия является слабым и не объясняет экспериментально наблюдаемого существенного (на 25-35%) повышения мощностии автогенератора.
ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ НА РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОТЕНЦИАЛА МЕЖДУ ЭЛЕКТРОДАМИ СЛОЖНОЙ КОНФИГУРАЦИИ
Воловенко М.В., Никитенко О.М.
543-547
Использовано упрощенное описание выражения распределения электростатического потенциала для систем со сложной конфигурацией. Приведены сравнительные зависимости коэффициентов выражения распределения электростатического потенциала от геометрических параметров систем. Определены границы применения такого подхода для описания распределения электростатического потенциала в системах со сложной конфигурацией электродов.
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ АППАРАТУРНЫХ ПОГРЕШНОСТЕЙ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ ПСЕВДОСЛУЧАЙНЫХ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ
Сытник О.В., Мирошниченко Е.И., Копылов Ю.А.
548-554
Рассматриваются проблемы получения требуемых характеристик сигналов для радиолокационных систем с непрерывным излучением и псевдослучайной фазовой модуляцией. Сложная помеховая обстановка, в которой приходится работать системам подобного рода, обуславливает требования, предъявляемые к излучаемым сигналам. Наличие мультипликативных помех осложняет создание оптимальных алгоритмов обработки эхо-сигналов. Применение сигналов с большой базой и сложным видом модуляции требует создания аппаратных средств, обеспечивающих прецизионную точность формирования и обработки сигнала. Исследования ошибок, вносимых в сигнал на этапе его формирования, и их влияние на результирующие характеристики системы в целом показали возможность получения компромиссных вариантов построения аппаратуры. Дана классификация ошибок. Предлагается эффективный аппарат для построения поверхностей допустимых ошибок.
ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ СИСТЕМЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВОЛНОВОД – РЕШЕТКА В СКАНИРУЮЩЕЙ АНТЕННЕ АВТОМОБИЛЬНОГО РАДИОЛОКАТОРА
Евдокимов А.П., Крыжановский В.В.
555-560
Рассмотрена излучающая система, состоящая из линейного диэлектрического волновода и дифракционной решетки типа гребенки. Исследованы условия формирования диаграммы направленности системы в вертикальной плоскости при горизонтальном положении оси диэлектрического волновода. Проведен анализ влияния ширины гребенки на форму и ширину диаграммы направленности. Определены оптимальные углы облучения цилиндрической линзы или параболоида при фокусировке излучения в вертикальной плоскости. Исследовано формирование диаграммы направленности стыком двух параллельно расположенных решеток, имеющих в общем случае различные значения периодов. Определен критерий режима непрерывного сканирования в системе, которая состоит из линейного диэлектрического волновода и сравнительно узких гребенок, расположенных на боковой поверхности металлического барабана, закрепленного с возможностью вращения вокруг своей оси. Даны практические рекомендации по проектированию сканирующих антенн с шаговым и непрерывным видами сканирования.
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ СВЧ ГЕНЕРАТОР, РАБОТАЮЩИЙ В СОСТАВЕ МОЩНОГО ИМПУЛЬСНОГО АВТОГЕНЕРАТОРА
Белоглазов В.И., Довбня А.Н., Мосьпан П.И.
561-564
На основе проведенного анализа обоснована необходимость введения в состав мощного клистронного автогенератора вспомогательного, сравнительно маломощного генератора, выходная СВЧ мощность которого, подведенная к входу клистрона автогенератора, уменьшает время установления колебаний до значений, измеряемых долями микросекунды. Сформулированы требования к уровню выходной мощности вспомогательного генератора, частоте колебаний, генерируемых им. Сделан вывод о необходимости применения для вспомогательного генератора импульсного режима. Приведены схемы вспомогательных генераторов, отдающих в нагрузку 100 – 150 Вт высокочастотной мощности. Несколько таких генераторов используется на ускорителях ННЦ ХФТИ.