2003, том 8, № 1

ЧИСЛЕННЫЙ АНАЛИЗ БЛИЖНИХ ПОЛЕЙ ИЗЛУЧАТЕЛЕЙ НЕСИНУСОИДАЛЬНЫХ ВОЛН

Вязьмитинова А.И., Сиренко Ю.К.

7-16

Представлены результаты численного исследования процессов взаимодействия импульсных электромагнитных полей с объектами, являющимися аналогами практически важных диаграммообразующих структур (ДС). Рассмотрены эффекты, учет которых необходим для синтеза излучателей несинусоидальных волн и перспективных систем, ориентированных на анализ параметров одиночных электромагнитных импульсов.

ДИФРАКЦИОННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ВТОРОГО ПОРЯДКА БРЭГГОВСКОЙ ДИФРАКЦИИ ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ СВЕТА С УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ВОЛНОЙ В ОДНООСНЫХ КРИСТАЛЛАХ

Черкашина Е.Л.

17-21

С помощью метода непрерывных дробей, используемого для решения уравнений Рамана-Ната, получены аналитические выражения для составляющих второго порядка брэгговской дифракции при взаимодействии света с поперечной ультразвуковой волной в одноосном кристалле под двойным углом Брэгга. Установлена зависимость величины дифракционной эффективности составляющей второго порядка, как от параметров акустооптического взаимодействия, так и от направления поляризации световой волны и свойств кристалла.

МОДЕЛЬ ПОЛЯ МИЛЛИМЕТРОВЫХ И САНТИМЕТРОВЫХ ВОЛН НАД МОРЕМ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛОВ МЕСТА НИЗКОЛЕТЯЩИХ ЦЕЛЕЙ

Разсказовский В.Б., Педенко Ю.А.

22-33

Затронута проблема моделирования поля миллиметровых и сантиметровых радиоволн над взволнованной поверхностью моря при скользящих углах распространения. На основе анализа опубликованных данных развита модель поля применительно к задаче исследования методов, предназначенных для радиолокационного измерения углов места низколетящих целей. Обоснован подход к выбору параметров модели, в том числе дистанционного распределения диффузных отражений в условиях затенения участков поверхности гребнями морских волн. Предложен способ коррекции коэффициента бистатического удельного рассеяния с целью получения коэффициентов диффузного отражения, согласующихся с наблюдаемыми в натурных экспериментах. Разработанная модель поля использовалась при имитации на ЭВМ работы радиолокационных измерителей угла места. Результаты, полученные с ее помощью, близки к полученным в реальных условиях на море.

СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПРИ МАЛЫХ УГЛАХ СКОЛЬЖЕНИЯ ДЛЯ СЛУЧАЯ ОБРАТНОГО РАССЕЯНИЯ РАДИОВОЛН

Логвинов Ю.Ф.

34-41

Методом моделирования на ЭВМ для малых углов скольжения получены распределения высот, длин, наклонов и радиусов кривизны освещенных участков морской поверхности применительно к задаче обратного рассеяния.

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЧВЫ

Кулемин Г.П., Тарнавский Е.В.

42-47

Проанализированы пространственные статистические характеристики почвы, необходимые для объяснения результатов дистанционного зондирования земных поверхностей с аэрокосмических носителей и построения моделей. Показано, что возможно раздельное описание этих характеристик с использованием контактных измерений и топографических карт. Пространственные спектры шероховатостей могут быть представлены в фрактальной форме. Распределение локальных углов наклона поверхности оказывается достаточно близким к нормальному закону, а распределение высот неровностей не может быть удовлетворительно аппроксимировано каким-либо теоретическим законом.

АЛГОРИТМ АДАПТИВНОЙ КОРРЕКЦИИ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Сытник О.В.

48-54

Рассматриваются задачи построения адаптивных алгоритмов синтезирования радиолокационных изображений подстилающей поверхности по сигналам когерентного бортового радиолокатора. Предложенный алгоритм относится к классу самонастраивающихся алгоритмов, в которых информация о траекторных ошибках извлекается непосредственно из отраженного сигнала. В качестве информационных параметров используется усредненная по наклонной дальности оценка смещения доплеровского спектра на интервале синтезирования и ее высшие производные. Это обеспечивает возможность автоматической коррекции изображений, обусловленных не только ошибками по скорости полета носителя, но позволяет учесть ошибки, вызванные неучтенным ускорением и скоростью изменения ускорения. Приведены результаты обработки сигналов когерентного радиолокатора с синтезированием апертуры антенны (РСА). Обсуждаются особенности работы алгоритма в различных условиях.

РАСЧЕТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА ПОЛОСТИ ЗЕМЛЯ-ИОНОСФЕРА ПО МЕТОДУ ПОЛНОГО ПОЛЯ И С ПОМОЩЬЮ УПРОЩЕННОЙ МОДЕЛИ

Джонс Д. Ллэнвин, Кнотт М.

55-66

Описано применение двухмасштабной экспоненциальной модели ионосферы Грейфингеров [1] к произвольному профилю проводимости. Модель применяется при расчете резонансных частот и добротности шумановского резонанса для профиля Коула-Пирса [2]. Полученные частоты хорошо согласуются с результатами точного решения, однако частотная зависимость, получаемая для добротности, оказывается слишком крутой. Кроме того, теоретические предсказания добротности, основанные на профиле Коула-Пирса, не соответствуют измерениям. Модель применяется к набору профилей и с успехом предсказывает резонансные частоты даже в том случае, когда нарушаются условия ее применимости. Что же касается добротности, то она обычно предсказываются с невысокой точностью.

АНТЕННАЯ СИСТЕМА РАДИОЛОКАТОРА НЕПРЕРЫВНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Андренко С.Д., Вязьмитинов И.А., Сидоренко Ю.Б.

67-71

Приведено описание антенной системы радиолокатора непрерывного излучения дециметрового диапазона. Передающая и приемная антенны представляют собой цилиндрические спирали с противоположным направлением намотки, с межосевым расстоянием между ними, сравнимым с длиной волны. Экспериментальными методами определены основные параметры антенны. Показано, что коэффициент развязки по каналам приема и передачи составляет 75¸80 дБ в полосе частот ± 18% относительно центрального значения.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДОПЛЕРОВСКИЕ СПЕКТРЫ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ОТРАЖЕНИЙ ОТ ОБРУШЕННЫХ КОРАБЕЛЬНЫХ ВОЛН

Горобец В.Н., Гутник В.Г., Кивва Ф.В.

72-77

Приведены результаты экспериментальных исследований обратного рассеяния радиоволн от корабельных волн в зоне их зарождения. Основное внимание уделено анализу доплеровских спектров. Предложена модель обратного рассеяния, удовлетворительно описывающая экспериментально полученные результаты. Показано, что характеристики отраженного сигнала определяются скоростью объекта.

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОЛУМАГНИТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОННОГО ПАРАМАГНИТНОГО РЕЗОНАНСА

Карелин С.Ю.

78-85

Представлены установка для исследования полупроводниковых соединений методом электронного парамагнитного резонанса и результаты измерений ряда полумагнитных полупроводников типа Cd_1-xMn_xTe с концентрацией марганца x от 0,1 до 0,45.

НАСЫЩЕНИЕ СТАЦИОНАРНЫХ ИНВЕРСИОННЫХ СОСТОЯНИЙ В ТРЕХУРОВНЕВОМ КВАНТОВОМ УСИЛИТЕЛЕ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ С БИСТАБИЛЬНОЙ РЕЗОНАТОРНОЙ НАКАЧКОЙ

Маковецкий Д.Н.

86-98

Исследованы инверсионные состояния насыщаемого квантового парамагнитного усилителя бегущей волны в условиях бистабильной резонаторной накачки. Получены уравнения движения для векторного параметра порядка при адиабатическом исключении быстро изменяющихся переменных. Эти уравнения являются обобщением скалярной двухуровневой модели Драммонда на случай трехуровневой активной системы. В стационарных решениях уравнений для векторного параметра порядка обнаружены изолированные ветви коэффициента инверсии. Приведен детальный анализ бифуркаций при насыщении квантового усилителя с бистабильной накачкой.

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА СТАРТОВОГО КАТОДА В МАГНЕТРОНЕ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА

Науменко В.Д., Суворов А.Н, Сыров А.Р.

99-101

Исследован температурный режим стартового катода в магнетроне миллиметрового диапазона при различных условиях его работы. Распространенное мнение, что стартовый катод, расположенный вне пространства взаимодействия магнетрона не подвергается обратной бомбардировке, на практике не подтверждается. Мощность, рассеиваемая на этом катоде, может составлять 1-2 и даже более процентов от подводимой мощности. Это значительно меньше, чем мощность, рассеиваемая на основном катоде, но при работе с большими коэффициентами заполнения ее нужно обязательно учитывать во избежание сокращения срока службы. Показано, что уже при анодном токе, составляющем 10-20% от рабочего тока, наблюдается резкое возрастание температуры стартового катода. Величина этого скачка зависит от формы импульса анодного напряжения. Чем больше длительность фронта и спада импульса, тем больше мощность, рассеиваемая на стартовом катоде. Зная температуру катода, необходимую для стабильной работы магнетрона, оказалось возможным измерить истинную плотность тока стартового катода. Для данного магнетрона она оказалась равной примерно 1А/см² . Знание этой величины позволило и дальнейшем поставить работу по выбору типа стартового катода для магнетрона с большой долговечностью.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ И СПЕКТРАЛЬНОЕ СОГЛАСОВАНИЕ В ЛАМПОВЫХ СИСТЕМАХ НАКАЧКИ ИМПУЛЬСНЫХ ЛАЗЕРОВ

Шевченко В.В.

102-109

Проведен анализ влияния наиболее важных факторов на эффективность и долговечность работы систем накачки лазеров, создаваемых на базе импульсных ламп. Рассмотрены особенности их работы при разных параметрах импульсов. Предложена методика расчета эффективных ламповых систем накачки с заданными параметрами.

СОВМЕСТНАЯ РАБОТА ДВУХУРОВНЕВОГО РЕЗОНАНСНО-ТУННЕЛЬНОГО ДИОДА И ДИОДА ГАННА

Боцула О.В., Прохоров Э.Д.

110-114

Исследована работа последовательно соединенных двухуровневого резонансно-туннельного диода AlAs/GaAs и GaAs-Ганна в резонансной цепи. Вольтамперные характеристики такой связки диодов имеют особенности – перескоки по току, участки вольтамперных характеристик недоступные измерениям, сдвиг максимумов тока в область больших напряжений. Вольтамперные характеристики имеют три участка с отрицательной дифференциальной проводимостью, которые могут быть использованы для генерации в миллиметром диапазоне. Определены соотношения параметров резонансно-туннельного диода и диода Ганна, которые при совместной работе обеспечивают образование трех зон генерации – двух зон за счет резонансного туннелирования и одной зоны за счет междолинного переноса электронов. Оценена эффективность генерации в этих зонах на частотах миллиметрового диапазона.

СВЕРХВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ИСТОЧНИК ЭЛЕКТРОНОВ

Айзацкий Н.И., Жигло В.Ф., Кушнир В.А., Митроченко В.В., Ходак И.В.

115-119

Работа посвящена экспериментальному исследованию возможности генерации интенсивных импульсных электронных пучков в высокочастотных пушках десятисантиметрового диапазона с использованием металлодиэлектрических катодов. Описаны результаты расчетов и разработки опытного образца катода. Приведены результаты экспериментального исследования  высокочастотной пушки c катодом, в котором в качестве диэлектрика использовался фторопласт. Получен пучок с энергией частиц более 300 кэВ и током 4,5 А в импульсе длительностью 40 нс.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВАКУУМНОГО СОСТОЯНИЯ ПРИБОРОВ СО СКЕЩЕННЫМИ ПОЛЯМИ МЕТОДОМ РАЗРЯДНОГО ТОКА

Зиньковский В.Н., Никитенко О.М.

120-126

Использован метод разрядного тока для измерения вакуума в двуелектродных приборах со скрещенными полями. Приведены теоретические и экспериментальные зависимости измерения давления в таких приборах. Определены границы применения этого метода для измерения дваления.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ИМПУЛЬСНОГО РЕЖИМА РАБОТЫ ЛАЗЕРА С ФОТОТРОПНЫМ ЗАТВОРОМ В УСЛОВИЯХ РЕЗОНАНСНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ ТЕПЛОВОГО ШУМА С ВЕЩЕСТВОМ МОДУЛИРУЮЩЕЙ СРЕДЫ

Быков М.М., Дзюбенко М.И., Рудченко И.М.

127-130

Проведено моделирование импульсного режима работы лазера с фототропным затвором в условиях термических шумових процессов в модуляторе. Проведен анализ зависимости импульсных характеристик излучения от величины и дисперсии шума.

ВОЛНОВОДНЫЙ СУБМИЛЛИМЕТРОВЫЙ ЛАЗЕР С МОДОВЫМ СЕЛЕКТОРОМ

Гурин О.В., Дегтярев А.В., Маслов В.А., Свич В.А., Ткаченко В.М., Топков А.Н.

131-135

Экспериментально исследован субмиллиметровый лазер с оптической накачкой на основе квазиоптического волноводного резонатора с модовым селектором. Показано, что предложенный метод селекции поперечных мод диафрагмированием плоского зеркала системы поворотных зеркал обеспечивает эффективное подавление высших типов колебаний при работе лазера в широком спектральном диапазоне.

МЕТОД КОНФОРМНЫХ ОТОБРАЖЕНИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В ЗАМЕДЛЯЮЩИХ СИСТЕМАХ ЧАСТЬ 1. СЛУЧАЙ БОЛЬШИХ ЗАМЕДЛЕНИЙ

М.В. Мильчо

136-147

Описывается численно-аналитический метод расчета пространственного распределения высокочастотных полей собственных типов колебаний в замедляющих системах, которые составлены из элементов прямоугольного сечения. Это гребенки, решетки и т. п. системы. Распределение полей для конкретной замедляющей системы представлено в виде линейной комбинации решений нескольких задач дифракции волн на периодической структуре, составленной из полуплоскостей конечной толщины. Решение этих вспомогательных дифракционных задач получается из требования тождественности систем функциональных уравнений, полученных при «сшивке» полей в электродинамическом и электростатическом случаях. Точное решение электростатических задач получено методом конформных отображений. Для расчета электродинамических полей приведены формулы в замкнутой форме (не в виде рядов), в которых учитываются сразу все пространственные гармоники поля и правильно описываются особенности поля вблизи острых кромок металлических элементов. В первой части работы рассмотрен случай больших замедлений, когда длины волн всех пространственных гармоник много меньше длины волны в свободном пространстве. Приведены графики изменения полей во времени и пространстве в замедляющей системе типа «гребенка».

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ЛИНЕЙНОЙ И КРУГОВОЙ ПОЛЯРИЗАЦИИ НА ВНУТРИКЛЕТОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОФОРЕЗ ЯДЕР КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА

Григорьева Н.Н., Сиренко С.П., Шахбазов В.Г., Фисун А.И., Белоус О.И., Горобец Н.Н., Кийко В.И, Грабина В.А.

148-155

Исследовалось влияние электромагнитных волн КВЧ и СВЧ диапазонов линейной и круговой поляризации (левой и правой) на электрофоретическую подвижность ядер клеток буккального эпителия человека, а также зависимость эффективности облучения от частоты и плотности потока мощности (ППМ). Изучалось действие четырех режимов облучения клеток на показатель электроотрицательности ядер (ЭОЯ). Все изменения ЭОЯ, возникающие в результате облучения, сравнивали с возрастной нормой показателя (ВН), которая отражает среднестатистическую величину показателя, полученную ранее для условно здоровых людей. Эксперименты проведены на клетках четырех доноров женского пола разного возраста (от 21 до 51 года). Результаты показали, что ЭМИ КВЧ и СВЧ диапазонов способствует изменению показателя ЭОЯ, причем правополяризованные волны более эффективны по сравнению с линейно- и левополяризованными. Характер и величина изменения ЭОЯ зависят от величины показателя в контроле и не зависят от возраста донора клеток, частоты и плотности потока мощности ЭМИ. Снижение показателя при облучении, как правило, происходит в тех вариантах, когда контроль превышает ВН. В противоположность этому, при низких значениях контроля относительно ВН наблюдается рост показателя. Подтверждаются ранее полученные данные о нормализующем влиянии низкоинтенсивной микроволновой радиации на показатель ЭОЯ.

КВАЗИОПТИЧЕСКИЙ СЕКЦИОННЫЙ ВОЛНОВОДНЫЙ ПЕРЕХОД СУБМИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА

Киселев В.К., Мизрахи С.В.

156-158

Представлены результаты разработки и исследования секционного волноводного перехода (СВП), предназначенного для сопряжения квазиоптического тракта, выполненного на основе линии передачи вида “полый диэлектрический лучевод” (ПДЛ), с широкодиапазонным оптико-акустическим приемником (ОАП). СВП обеспечивает передачу электромагнитной энергии от ПДЛ к ОАП в диапазоне частот 600 - 900 ГГц с достаточно малыми потерями при существенном (до 23%) сокращении длины перехода по сравнению с соответствующим линейным переходом при сохранении технологичности и экономичности.

ЗАРОЖДЕНИЕ СВЧ ЭЛЕКТРОНИКИ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ В КИЕВЕ

Касаткин Л.В., Рапопорт Г.Н., Тараненко В.П.

159-162

Рассмотрены основные результаты работ по созданию источников электромагнитных излучений в коротковолновой части сантиметрового диапазона волн с уровнями непрерывной мощности до 5 кВт и с шириной полосы рабочих частот до 10%, выполненные в 1945-1960 гг. в Киевском политехническом институте и в Лаборатории токов высокой частоты Института электротехники АН УССР под руководством профессора С.И.Тетельбаума. Эти работы положили основу для создания мощных широкополосных изохронных генераторов и генераторов обратной волны непрерывного действия в диапазоне 10 < f < 40 ГГц, нашедших применение в радиоаппаратуре различного назначения. В процессе выполнения рассмотренных работ были решены многие принципиальные вопросы, важные для разработки эффективных широкополосных электровакуумных приборов СВЧ с распределенным продольным взаимодействием. Bпервые в мире были определены условия эффективного взаимодействия периодических электронных потоков с незамедленной волной и созданы первые действующие макеты таких генераторов, что явилось началом нового в электронике направления; впервые предложены, исследованы теоретически и конструктивно реализованы системы суммирования мощностей источников, распределенных на интегрирующей излучающей поверхности - полигенераторы, явившиеся первым шагом к построению фазированных решеток.