2004, том 9, № 3

РЕГУЛЯРИЗАЦИЯ КРАЕВОЙ ЗАДАЧИ ДИФРАКЦИИ ПРОИЗВОЛЬНОЙ СКАЛЯРНОЙ ВОЛНЫ НА СФЕРИЧЕСКОМ СЕГМЕНТЕ. ЗАДАЧА НЕЙМАНА

Свищев Ю.В.

479-489

Рассматривается задача дифракции произвольной скалярной волны на сферическом экране с круговым отверстием (задача Неймана). Исследованы резонансные и рассеивающие характеристики задачи дифракции плоской волны на рассматриваемой структуре. В частности, обнаружено явление междутиповой связи колебаний в сфере с круговым отверстием.

О ВОЗМОЖНОСТИ ЧИСТОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ТЕ₁-ВОЛНЫ В ТЕ₂ ИЛИ ТЕ₃ НА КАСКАДЕ ИЗ ТРЕХ ЛЕНТОЧНЫХ ДИАФРАГМ

Щербак В.В.

490-495

Исследованы резонансные режимы рассеяния волн на каскаде неодинаковых тонких многоленточных диафрагм в регулярном (прямоугольном или круглом) волноводе. Доказана возможность чистого преобразования энергии основной ТЕ₁-волны в ТЕ₂-волну или ТЕ₃ тремя диафрагмами, включая получение плосковершинных частотных характеристик конверсии мод. Найдены нетривиальные перестройки каскада на чистое обратное преобразование мод.

CПЕКТРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ДИСКОВОГО КВАЗИОПТИЧЕСКОГО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА С НЕОДНОРОДНОСТЬЮ В ВИДЕ КАПИЛЛЯРА С ВОДОЙ

Лавринович А.А., Филиппов Ю.Ф., Черпак Н.Т.

496-502

Приводятся результаты экспериментального исследования и теоретического анализа спектральных характеристик НЕ - колебаний типа шепчущей галереи в дисковом квазиоптическом диэлектрическом резонаторе (КДР) с неоднородностью. Неоднородность обусловлена размещением капилляра в направлении, параллельном оси резонатора. При заполнении капилляра жидкостью либо металлическим проводником наблюдается сдвиг частоты относительно частоты резонатора с пустым капилляром. Обнаружено, что характер поведения собственных частот КДР с разными жидкостями зависит от диаметра капилляра. Так, при d < 0,65 мм ход зависимостей частоты КДР с водой и спиртом совпадает. Однако при d > 1,0 мм частотный сдвиг для воды меняет знак. При дальнейшем увеличении d характер поведения зависимости частотного сдвига для резонатора с водой подобен характеру поведения сдвига для того же резонатора с металлом.

ДИФРАКЦИЯ СВЕТА НА ДВУХ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛНАХ С РАЗЛИЧНЫМИ ЧАСТОТАМИ

Купченко Л.Ф., Рыбалка Г.В., Ефимова О.В.

503-508

С использованием метода непрерывных дробей получены аналитические выражения для амплитуд составляющих первого и нулевого порядков брэгговской дифракции при взаимодействии световой волны с двумя ультразвуковыми волнами, отличающимися по частоте. Построены графики, иллюстрирующие эффект конкуренции дифрагированных мод при изменении амплитуд каждой из двух ультразвуковых волн. Установлено, что увеличение волнового параметра Кляйна-Кука приводит к увеличению крутизны исследуемых зависимостей.

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ТОКИ ВОЗБУЖДЕННЫЕ Е-ПОЛЯРИЗОВАННОЙ ВОЛНОЙ НА КРИВОЛИНЕЙНЫХ ЛЕНТАХ

Г.И. Кошевой

509-514

Задача рассеивания Е-поляризованной электромагнитной волны цилиндрической лентой, поперечное сечение которой представляет собой дугу гладкой кривой, приведена к сингулярному интегральному уравнению первого рода относительно плотности поверхностных токов. Полученное уравнение удобно как для применения метода механических квадратур, так и для преобразования его к уравнению второго рода методом регуляризации. Исследуется широкий класс дуг, в который входят наряду с дугами парабол достаточно сложные дуги, имеющие много экстремальных точек. Кроме общей динамической модели предлагается квазистатическая модель, допускающая простое явное решение. Приводятся численные расчеты и сравнение результатов.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТРАЖЕННЫХ ОТ МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ СИГНАЛОВ ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ДАЛЬНОСТИ ДЕЙСТВИЯ СУДОВЫХ НАВИГАЦИОННЫХ РЛС САНТИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА

Мыценко И.М., Хоменко С.И.

515-519

Установлена экспериментальная зависимость между дальностью наблюдений отражений от морской поверхности (зона «засветки») и дальностью обнаружения надводного объекта в сантиметровом диапазоне радиоволн. Предложена методика диагноза дальности действия судовых навигационных РЛС, за пределами радиогоризонта. Сопоставлены результаты диагноза дальности действия с реальными данными, полученными экспериментально в различных районах Мирового океана.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ МАЛОРАЗМЕРНЫХ НАДВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРИТЕРИЯ УГЛОВОГО ШУМА

Луценко В.И.

520-534

Исследованы статистические характеристики флуктуаций углов прихода сигналов, рассеянных малоразмерными надводными объектами, морской поверхностью и осадками. Предложены алгоритмы обнаружения объектов, использующие информацию об углах прихода принятого сигнала, и исследована их эффективность. Показана принципиальная возможность использования особенностей углового шума объектов и пассивных помех, создаваемых отражениями от моря, и осадков для повышения эффективности обнаружения надводных объектов.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕТОДА ДИЭЛЕКТРОМЕТРИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА ГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

Белов Е. Н., Иванов В. К., Кривенко Е. В., Луценко В. И., Прудкий В. Л., Хлопов Г. И., Хоменко С. И.

535-540

Исследованы диэлектрические характеристики газо-воздушных смесей при разных давлениях. Получены данные по поляризуемостям газа и воздуха. Показана принципиальная возможность определения по диэлектрическим характеристикам компонентного состава газовых смесей. Предлагаемый подход может использоваться для оценки влагосодержания в транспортируемом газе.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ ХАРАКТЕРИСТИК СИГНАЛОВ GPS, РАСПРОСТРАНЯЮЩИХСЯ В ПРИВОДНОМ СЛОЕ АТМОСФЕРЫ

Замараев В.Б., Кабанов В.А., Моргун Г.М., Синицкий В.Б.

541-548

Приведены результаты экспериментов по наблюдению заходов спутников GPS над морем. Обсуждаются особенности интерференционных зависимостей реализаций сигналов в различных условиях, определяемых эффектами тропосферной рефракции и морского волнения. Показано, что максимальная угловая изменчивость реализаций, обусловленная рефракционными эффектами, присуща точке захода и первым нижним минимумам интерференционной структуры. Оценивается влияние сезонных вариаций приземного значения коэффициента преломления тропосферы на вариации положений точки захода.

КРАЕВЫЕ МАГНЕТОПЛАЗМОНЫ В КОНЕЧНОМ МАССИВЕ ПОЛОС ДВУМЕРНОГО ЭЛЕКТРОННОГО ГАЗА

Белецкий Н.Н., Блудов Ю.В.

549-555

Теоретически исследованы краевые магнетоплазмоны в двумерном электронном газе, состоящем из конечного числа полос, расположенных на равном расстоянии друг от друга. Рассмотрены два случая: упорядоченный массив полос двумерного электронного газа с одинаковой концентрацией электронов во всех полосах и слаборазупорядоченный массив, в котором концентрация электронов в одной из полос (дефектной полосе) отличалась от концентрации электронов в остальных полосах. Показано, что спектр краевых магнетоплазмонов содержит бесконечное число типов мод, отличающихся друг от друга распределением электромагнитного поля поперек полос. Предсказана аномальная дисперсия краевых магнетоплазмонов высших типов мод в длинноволновой области спектра. Для слаборазупорядоченного массива полос двумерного электронного газа предсказано существование локальных мод краевых магнетоплазмонов каждого типа, свойства которых отличаются от свойств остальных мод краевых магнетоплазмонов. В случае, когда дефектная полоса расположена внутри массива полос, показано существование таких мод краевых магнетоплазмонов, частота которых не зависит от параметров дефектной полосы.

К РАСЧЕТУ СИЛЫ, ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ДВИЖУЩИЙСЯ ЗАРЯД В ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ КАМЕРЕ ДРЕЙФА

Ильенко К.В., Горбик Г.М., Яценко Т.Ю.

556-561

В кулоновской калибровке методом функции Грина аналитически вычислено распределение потенциала и плотность наведенных зарядов на стенке цилиндрической идеально проводящей камеры дрейфа, создаваемые движущимся слаборелятивистским точечным зарядом. В квазиэлектростатическом приближении вычислена сила, действующая на точечный заряд со стороны наведенных им зарядов на стенках камеры дрейфа, как функция радиального расстояния от оси камеры. Построены интерполяционные выражения для силы. Полученные результаты позволяют оценивать влияние стенок камеры дрейфа на динамику пучков заряженных частиц, движущихся в сложных электромагнитных полях, при расчетах методом крупных частиц.

О ВОЗМОЖНОМ МЕХАНИЗМЕ СПОНТАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗ НЕРЕЛЯТИВИСТСКОГО ПУЧКА СВОБОДНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В ОНДУЛЯТОРЕ МОЦА

Кулешов А.Н., Пивоварова А.Г., Ефимов Б.П.

562-566

Представлены экспериментальные результаты по фокусировке и транспортировке электронного пучка с малой кинетической энергией через ондулятор Моца. Показано, что использование внешнего ведущего магнитного поля улучшает условия ввода пучка в систему и влияет на интенсивность спонтанного излучения. В режиме большой плотности тока обнаружено резонансное рассеяние волн плотности пространственного заряда на периодических неоднородностях магнитного поля ондулятора. Рассмотрено возможное влияние черенковского механизма на резонансное излучение ондуляторной системы.

РЕЗОНАНСНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ПРОСВЕТЛЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНОК С ПЕРИОДИЧЕСКОЙ МОДУЛЯЦИЕЙ

Кац А.В., Никитин А.Ю., Нестеров М.Л., Блудов Ю.В.

567-579

Представлен детальный теоретический анализ туннелирования света через металлическую пленку (с толщиной, существенно превышающей глубину скин-слоя) со слабой модуляцией параметров (диэлектрической проницаемости и рельефа поверхности) при учете поглощения. Благодаря периодичности при определенном соотношении между углом падения, пространственным периодом модуляции и длиной волны происходит процесс трансформации фотонов падающей волны в поверхностные плазмон-поляритоны (на классическом языке – резонансное возбуждение симметричных и антисимметричных плазмон-поляритонных мод), что приводит к существенному изменению коэффициентов отражения и прохождения. Исследованы случаи наклонного и нормального падения, соответствующие резонансам различной кратности (уединенному, двойному и четверному). Выявлено, что даже в условиях слабой модуляции имеет место эффект практически полного просветления пленки (в условиях практически полной непрозрачности немодулированной пленки). Систематическое использование малых параметров позволило представить результаты в удобном аналитическом виде. Найдены оптимальные комбинации параметров (толщина пленки, глубина модуляции и т. д.), соответствующие максимальному прохождению. Результаты представляют существенный интерес в связи с задачами оптической передачи и обработки информации, в частности, для задач разработки оптических наночипов.

РЕЗОНАТОРНАЯ СИСТЕМА МАГНЕТРОНА С ЯЧЕЙКАМИ СЛОЖНОГО ПРОФИЛЯ

Терехин С.Н., Хорунжий М.О., Кошпаренок В.Н.

580-583

Разработаны и реализованы в виде программных средств алгоритмы расчета характеристических уравнений магнетронов с резонаторными ячейками сложного поперечного сечения. На основе созданных математических моделей исследуется спектр видов колебаний магнетрона с системой равных резонаторов типа «сектор-сектор». Проанализированы некоторые преимущества применения магнетронов с ячейками сложного поперечного сечения.

БИСТАБИЛЬНОСТЬ И ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ТРЕХУРОВНЕВОЙ ФАЗЕРНОЙ СИСТЕМЕ, НАСЫЩАЕМОЙ СТОЯЧИМ ПОЛЕМ НАКАЧКИ И БЕГУЩЕЙ ВОЛНОЙ СИГНАЛА

Маковецкий Д.Н.

584-595

Исследованы нестационарные процессы в трехуровневой активной парамагнитной системе фазера в условиях, когда ветвление (бистабильность) инверсионных состояний возникает ниже порога самовозбуждения фононной генерации. Показано, что характер ветвления инверсионных состояний и переходные процессы в такой системе существенно зависят не только от интенсивности гиперзвукового сигнала, что было установлено ранее, но и от частоты модуляции сигнала. Обнаружены узкие нелинейные резонансы и критическое замедление переходных процессов при одновременном насыщении спин-системы стоячим электромагнитным полем накачки и бегущей волной гиперзвукового сигнала.

УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ И МОДУЛЯЦИИ СВЧ МОЩНОСТИ В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ

Карушкин Н.Ф.

596-602

Представлены результаты исследований и разработки полупроводниковых устройств для управления мощностью в коротковолновой части СВЧ диапазона с использованием p-i-n–диодов сосредоточенного и распределенного типов.

ДВУХУРОВНЕВЫЙ РЕЗОНАНСНО-ТУННЕЛЬНЫЙ ДИОД С ТУННЕЛЬНЫМ АНОДОМ

Боцула О.В., Прохоров Э.Д.

603-607

Рассматривается резонансно-туннельный диод с двумя уровнями в квантовой яме с анодом в виде туннельного диода, включенного в прямом направлении. Это приводит к тому, что вольтамперные характеристики диода имеют три участка отрицательной дифференциальной проводимости (ОДП). Для этих участков определены эффективности генерации и частотный диапазон работы, который при указанных в статье параметрах простирается до 1000 ГГц.

СПИРАЛЬНЫЕ ВЗРЫВОМАГНИТНЫЕ УСТРОЙСТВА

Пузанов А.О., Сошенко В.А.

608-614

Рассматривается история появления спиральных взрывомагнитных генераторов и устройств на их основе, проводится сравнение известных конструкций.

ИЗМЕРЕНИЕ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОДНОМЕРНЫХ ПРОВОЛОЧНЫХ РЕШЕТОК В СУБМИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ

Каменев Ю.Е., Масалов С.А., Филимонова А.А.

615-618

Предложен способ определения пропускания и фазового сдвига прошедшей волны сквозь одномерную проволочную решетку при нормальном падении поля на решетку. Способ основан на применении измеряемой решетки в качестве выводного зеркала лазерного резонатора с одной стороны и 90°-го двугранного зеркала - с другой. Экспериментально проведены измерения для различных решеток при помощи субмиллиметрового HCN лазера (l = 337 мкм) и сравнение с теоретическими расчетами.

РАДИОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ТЕРАПЕВТО-ДИАГНОСТИЧЕСКОЙ КВЧ АППАРАТУРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СОБСТВЕННЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ БИООБЪЕКТОВ

Плаксин С.В., Соколовский С.И.

619-624

Представлены радиометрические принципы построения терапевто-диагностической КВЧ аппаратуры на основе эффектов взаимодействия высококогерентных электромагнитных полей с полями, излучаемыми биообъектами.