2005, том 10, № 2

СТРОГИЙ ПОДХОД К АНАЛИЗУ ПЕРЕХОДНЫХ ПРОЦЕССОВ В АКСИАЛЬНО-СИММЕТРИЧНЫХ ВОЛНОВОДНЫХ УЗЛАХ

Пазынин В. Л., Сиренко К. Ю.

183-192

Построены точные «поглощающие» условия для виртуальных границ в поперечном сечении регулярных круглых и коаксиальных круглых волноводов, позволяющие эффективно ограничивать пространство счета конечно-разностных методов при моделировании переходных процессов в открытых осесимметричных волноводных резонаторах. «Открытые» начально-краевые задачи, описывающие импульсные - и -волны в таких структурах, сведены к эквивалентным «закрытым». Построенные условия реализованы в комплексе программ, ориентированном на анализ и модельный синтез функциональных узлов антенно-фидерных трактов излучателей импульсных волн.

ЧАСТОТНО-ИЗБИРАТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ЭКРАНА С ПРЯМОУГОЛЬНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ И ВОЛНОВОДНЫМИ НАГРУЗКАМИ

Грибовский А. В., Просвирнин С. Л. 

193-198

Численно исследована частотная характеристика плоского двумерно периодического идеально проводящего двухэлементного экрана конечной толщины из отрезков прямоугольных волноводов. Один из волноводов закорочен и играет роль волноводной нагрузки. Показано, что экран с включенным в закороченный волновод p-i-n диодом способен полностью отражать либо полностью пропускать электромагнитную энергию на одной и той же частоте.

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ АЛГОРИТМ CORDIC В ЗАДАЧЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО РАССЕЯНИЯ

Мизрахи С. В. 

199-202

Рассмотрена возможность использования алгоритма CORDIC применительно к численным методам решения некоторых задач электромагнитного рассеяния. Алгоритм позволяет точно и быстро вычислять значения тригонометрических функций, а также производить преобразование координат вектора при повороте на заданный угол при помощи операций сложения и двоичного сдвига. Представлены результаты расчетов диаграмм эффективного поперечника рассеяния (ЭПР) квадратного цилиндра, полученные методом геометрической теории дифракции с использованием алгоритма CORDIC.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОНОИМПУЛЬСНОГО РАЗНОСТНО-ФАЗОВОГО МЕТОДА ПЕЛЕНГОВАНИЯ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ВОЗДУШНЫХ ЦЕЛЕЙ В АКТИВНО-ПАССИВНЫХ СИСТЕМАХ С ШУМОПОДОБНЫМ СИГНАЛОМ

Белов Е. Н., Заричняк Е. М., Луценко В. И., Луценко И. В., Яковлев В. Г. 

203-206

Рассматривается возможность обнаружения воздушной цели на основе информации об углах прихода сигналов, рассеянных целью, при «подсветке» ее внешним источником. Разработан и изготовлен моноимпульсный разностно-фазовый пеленгатор, получены предварительные данные по измерению угла прихода переотраженного сигнала при пролете самолета.

ИССЛЕДОВАНИЕ СЕКТОРИАЛЬНОЙ РУПОРНО-ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ ДЛЯ ШИРОКОПОЛОСНЫХ СИСТЕМ СВЯЗИ

Теплюк A. Л., Хлопов Г. И.

207-211

В работе рассмотрено применение рассеивающего штыря в раскрыве рупорно-параболической антенны для расширения диаграммы направленности до 200º. Исследовано влияние размеров и расположения рассеивателя на свойства диаграммы направленности для Е- и Н-плоскостных рупорных излучателей в дальней зоне. Показано, что применение цилиндрического рассеивателя в раскрыве рупорно-параболической антенны позволяет существенно увеличить ширину диаграммы направленности, что позволяет использовать подобный метод формирования диаграммы направленности антенн для систем широкополосной связи типа “point-to-multipoint”.

МОДЕЛИРОВАНИЕ СЕЗОННЫХ ВАРИАЦИЙ ЭЛЕКТРОННОЙ КОНЦЕНТРАЦИИ В МАКСИМУМЕ ОБЛАСТИ F2 ИОНОСФЕРЫ ДЛЯ 00 И 12 ЧАСОВ МЕСТНОГО ВРЕМЕНИ

Ляшенко М. В. 

212-216

Для моделирования сезонных вариаций электронной концентрации N_m в максимуме области F2 ионосферы использован банк экспериментальных данных, полученных на Харьковском радаре некогерентного рассеяния в период с 1986 по 2002 гг. Построены регрессионные зависимости N_m от индекса солнечной активности. для каждого месяца отдельно получены модельные коэффициенты регрессий. Восстановлен сезонный ход N_m для 00 и 12 ч местного времени и разных уровней солнечной активности. Проведено сравнение результатов расчета и эксперимента. Получено их хорошее соответствие при любом уровне солнечной активности. Рассмотрены особенности сезонных вариаций для разных фаз солнечной активности. Полученные результаты используются для усовершенствования эмпирической модели ионосферы Центральноевропейского региона.

ДВУХЧАСТОТНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КАНАЛ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ИОНОСФЕРЫ МЕТОДОМ НЕКОГЕРЕНТНОГО РАССЕЯНИЯ

Лысенко В. Н., Черняк Ю. В. 

217-223

Рассмотрен двухчастотный измерительный канал, состоящий из передающего двухканального устройства, антенно-фидерного устройства, канала распространения радиоволн - ионосферы, приемной антенны, многоканальных приемного устройства и коррелятора. Получено интегральное выражение, связывающее параметры рассеивающей среды, импульсные характеристики приемных каналов, длительность и форму двухчастотного зондирующего радиоимпульса и корреляционные функции на выходах элементов измерительного канала. С его помощью проводится моделирование процесса измерения параметров ионосферной плазмы. Разработанная методика обработки некогерентного рассеяния сигнала дала возможность получить достоверные данные о распределении электронной концентрации N_e(h) в интервале высот 100-1000 км в одном сеансе измерений. Представлены результаты моделирования и измерений высотно-временных зависимостей N_e в магнитоспокойных условиях для двух сезонов.

ДВУХКОМПОНЕНТНАЯ МОДЕЛЬ ШУМАНОВСКОГО РЕЗОНАНСНОГО СИГНАЛА

Яцевич Е. И., Николаенко А. П., Швец А. В., Рабинович Л. М. 

224-232

Показано, что экспериментальный сигнал шумановского резонанса можно представить как сумму двух составляющих – переменной и постоянной фоновой. Переменная часть описывается моделью одного подвижного источника. Она связана с движением компактного грозового очага вокруг Земли вдоль экватора (и зависит от времени суток). Фоновая составляющая постоянна в течение суток, но может зависеть от сезона. Получены оценки вкладов двух компонент в общую интенсивность. Показано, что интенсивность фона сравнима с интенсивностью переменной части, а потому не может не приниматься во внимание при интерпретации экспериментальных данных. Для переменной и постоянной частей получены сезонные вариации. Показано, что обе части сигнала характеризуются схожими сезонными изменениями, что позволяет предположить их единую природу.

АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ ХАРАКТЕРИСТИК СВЕРХШИРОКОПОЛОСНЫХ АНТЕНН

Петреченко С. Н., Почанин А. Г., Почанин Г. П., Рубан В. П. 

233-239

Работа посвящена разработке автоматизированного комплекса для исследования характеристик сверхширокополосных антенн. Описан состав аппаратуры, включая нестандартные, специально разработанные блоки и компьютерные программы, а также функциональные возможности комплекса.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕОРАДИОЛОКАТОРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД И КАРТОГРАФИРОВАНИЯ ТЕРРИТОРИЙ, ЗАГРЯЗНЕННЫХ НЕФТЕПРОДУКТАМИ

Сугак В. Г., Букин А. В., Овчинкин О. А., Педенко Ю. А., Силаев Ю. С. 

240-247

Приведены результаты теоретического и экспериментального исследований возможностей подповерхностного радиолокационного зондирования применительно к решению задач инженерно-геологических изысканий: определения глубины уровня грунтовых вод; определения литологического состава грунтов зоны аэрации, а также глубины залегания и мощности слоя нефтепродуктов, образующегося в результате различного рода техногенных утечек. Показано, что использование сканирующего по частоте радиолокатора успешно решает указанные задачи, обеспечивая ряд существенных преимуществ, как перед традиционными методами геофизических исследований, так и по сравнению с использованием радиолокаторов подповерхностного зондирования с импульсными сигналами.

ПЕРЕХОДНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ЭЛЕКТРОННОГО СГУСТКА, ПЕРЕСЕКАЮЩЕГО ГРАНИЦУ РАЗДЕЛА ВАКУУМ-ЛЕВАЯ СРЕДА

Аверков Ю. О. 

248-255

Теоретически исследовано переходное излучение нерелятивистского электронного сгустка, пересекающего границу раздела вакуум-левая среда. Плотность электронов в сгустке описывается распределением Гаусса. Показано, что в результате переходного излучения в области частот, где показатель преломления левой среды отрицательный, могут одновременно возникать объемные и поверхностные электромагнитные волны. При этом поверхностные электромагнитные волны могут иметь как положительную, так и отрицательную дисперсию в зависимости от соотношения плазменной и резонансной частот левой среды. Рассчитаны потоки энергии поверхностных и объемных электромагнитных волн.

ЯВЛЕНИЕ БИСТАБИЛЬНОСТИ В РЕЗОНАТОРЕ С НЕЛИНЕЙНОЙ ГРАНИЦЕЙ В ВИДЕ ПОЛУМАГНИТНОГО ПОЛУПРОВОДНИКА

Бондарев А. А., Иванченко И. В., Карелин С. Ю., Попенко Н. А. 

256-260

Проведено численное моделирование характеристик трехзеркального резонатора с нелинейным полумагнитным полупроводником. Определены условия появления в таком резонаторе бистабильных состояний, обусловленных возбуждением на границе полумагнитный полупроводник – диэлектрик спин-магнитоплазменной волны. Показано, что данный резонатор может быть использован в качестве триггера или ограничителя в устройствах и системах терагерцового диапазона, характеристиками которых можно управлять путем изменения внешнего постоянного магнитного поля.

ПОВЕРХНОСТНЫЕ МАГНИТОПЛАЗМЕННЫЕ ВОЛНЫ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ДВУХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СВЕРХРЕШЕТОК

Ольховский Е. А., Шрамкова О. В. 

261-265

Обнаружены магнитоплазменные волны, существующие вдоль контакта двух периодических полупроводниковых сверхрешеток, помещенных во внешнее магнитное поле. Предполагается, что вектор магнитного поля лежит в плоскости слоев структуры, а волны распространяются в перпендикулярной ему плоскости. Показано, что имеются три типа поверхностных волн, отличающихся фазовыми скоростями. В работе исследуются дисперсионные зависимости для поверхностных волн и распределение компонентов полей. Проанализировано распределение потока энергии по слоям решеток в поверхностной волне.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СФЕРООБРАЗНЫХ ПЛАЗМЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

Булгаков А. А., Ефимов Б. П., Кулешов А. Н., Хорунжий М. О. 

266-269

Приведены результаты экспериментальных исследований разрядных процессов в водной среде. Описан макет и методика измерений. В системе вода-воздух созданы условия для возбуждения плазмоидов шарообразной формы. В эксперименте обнаружено излучение из разрядного промежутка с жесткими фотонами. Предложена теоретическая модель образования и существования сферообразных плазменных образований. Сделаны попытки объяснить устойчивость шаровых образований существованием в плазмоподобной среде собственных (неоднородных) электромагнитных волн, которые известны из литературы как комплексные волны.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ ПУЧКОВ С ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПЛАЗМОЙ

Замураев О. А., Лопатин И. В., Русанов А. Ф. 

270-275

Представлены результаты проведения экспериментов по осуществлению взаимодействия нерелятивистских электронных пучков с полупроводниковыми структурами, возбуждаемыми электромагнитными колебаниями миллиметрового диапазона волн, в интервале температур от +30 до -196 ºС. Рассмотрены особенности методики исследований и экспериментальной установки. СВЧ сигналы, полученные при частоте возбуждения 70 ГГц и азотной температуре полупроводниковых (InSb) образцов, интерпретируются как результат взаимодействия электронного пучка с поверхностными волнами в полупроводниковой плазме.

МАГНИТОРЕЗОНАНСНЫЕ И МАГНИТОИМПЕДАНСНЫЕ СВОЙСТВА НАНОКОМПОЗИТОВ СО СПИН-ЗАВИСИМЫМ ТУННЕЛЬНЫМ МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЕМ

Багмут Т. В., Недух С. В., Ходзицкий М. К. 

276-280

Исследованы эффекты гигантского магнитоимпеданса (ГМИ), туннельного магнитосопротивления (ТМС) для магнитных структур (CoFeZr)_ХSiO_1-Х - композита (x %= 34, 40, 43, 47), Co_Х(TiO₂)_1-Х в область миллиметрового диапазона длин волн. С помощью метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) зарегистрированы линии ферромагнитного резонанса при температуре 300 К в области частот 38‑45 ГГц. Найдены и проанализированы зависимости резонансной частоты от магнитного поля. На основе полученных данных рассчитаны концентрационные зависимости намагниченности насыщения М_S вещества для случая, когда внешнее статическое магнитное поле приложено в плоскости образца. Проанализированы концентрационные зависимости линий поглощения.

ЯДЕРНЫЙ МАГНИТНЫЙ РЕЗОНАНС В СИСТЕМЕ КАМЕННЫЙ УГОЛЬ – МЕТАН

Дегтярь С. Е. 

281-284

Показано, что десорбция метана из метанонасыщенного угольного вещества носит многоступенчатый характер, что связано с разной формой существования метана в структуре угля.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЯМР 1Н СПЕКТРОСКОПИИ ПРИ ПРОГНОЗЕ ОЧАГОВ ВЫБРОСОВ УГЛЯ И ГАЗА

Завражин В. В., Гладкая Е. В.

285-289

В результате проведенных исследований разработан способ, который основывается на определении интенсивности узкой и широкой линий спектров угля методом ядерного магнитного резонанса, которые характеризуют количество и энергию ядер водорода в угле. Получен интегральный показатель, определяющий газодинамическое состояние угольного массива во времени и в пространстве. Увеличение отношения узкой линии к широкой линии спектров ядерного магнитного резонанса (ЯМР) ¹Н свидетельствует о приближению к очагу выброса угля и газа, что является газодинамическим явлением (ГДЯ). Внедрение этого способа на угольных предприятиях показало высокую надежность использования методов ЯМР ¹Н спектроскопии при прогнозе очагов выбросов.

ИССЛЕДОВАНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК БИНАРНЫХ РАСТВОРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АВТОГЕНЕРАТОРА НА ОСНОВЕ ДИОДА ГАННА, СТАБИЛИЗИРОВАННОГО ЧАСТИЧНО ЭКРАНИРОВАННЫМ КВАЗИОПТИЧЕСКИМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЗОНАТОРОМ

Кириченко А. Я., Кривенко Е. В., Луценко В. И. 

290-293

Исследованы добротности собственных колебаний частично экранированного полудискового диэлектрического резонатора. Получены зависимости изменения частоты и крутизны электронной перестройки автогенератора на основе диода Ганна, стабилизированного частично экранированным квазиоптическим резонатором. Показана взаимосвязь между изменениями частоты автогенерации и крутизны электронной перестройки с приращениями действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости вещества.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ФЕМТОСЕКУНДНЫХ ИМПУЛЬСОВ ПО ОПТИЧЕСКИМ СИСТЕМАМ СВЯЗИ

Якушев Д. А.

294-297

Изучается влияние дисперсионных и нелинейных эффектов на распространение оптических импульсоа вдоль оптических волокон. Подход, основанный на уравнении Фоккера-Планка с использованием теории возмущений первого порядка, представлен для исследования статистических характеристик параметров фемтосекундных оптических импульсов в присутствии спонтанной эмиссии усилителей. Этот метод дает возможность получать функцию плотности вероятностей путем решения уравнения Фоккера-Планка. Представлены теоретические расчеты зависимости джиттеров параметров фемтосекундных оптических солитонов от расстояния распространения. Влияние дисперсионных и нелинейных эффектов таких как нелинейная дисперсия, дисперсия третьего порядка, а так же рамановское рассеяние приводит к увеличению джиттеров солитонных параметров.

НЕУСТОЙЧИВОСТИ ВОЛН ПРОСТРАНСТВЕННОГО ЗАРЯДА ПРИ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ ЭЛЕКТРОННОГО ПОТОКА СО СЛОИСТЫМИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ СТРУКТУРАМИ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Русанов А. Ф., Яковенко В. М.

298-302

На основе электростатического приближения теоретически исследованы колебательные процессы в цилиндрических системах электронный поток–слоистая среда–диэлектрик (металл). Получены дисперсионные уравнения для различных геометрических конфигураций пучково-плазменных систем. На основе проведенного анализа дисперсионных уравнений показано, что при взаимодействии потока заряженных частиц с твердотельными полупроводниковыми структурами, состоящими из полупроводниковых слоев с различными диэлектрическими проницаемостями, в широком диапазоне частот могут возникать неустойчивости волн пространственного заряда.

ПОЛЕВЫЕ ЭМИССИОННЫЕ СВОЙСТВА НЕСТЕХИОМЕТРИЧЕСКИХ ОКСИДОВ КРЕМНИЯ

Мазунов Д. О.

303-308

Исследованы эмиссионные характеристики тонкопленочных плоских катодов SiO_x (x~0,3), изготовленных термическим вакуумным испарением кремния. Показано, что высокотемпературный отжиг (≥1000˚C) таких пленок в инертной атмосфере с последующим травлением структур в HF значительно улучшает эмиссионные свойства: токи эмиссии возрастают, а пороговое напряжение снижается. Предложено объяснение особенностей электронной эмиссии с поверхности SiO_x. Продемонстрировано, что при высоких электрических полях лимитирующим процессом токопереноса является туннелирование Фаулера-Нордгейма. Обнаружены пики тока на эмиссионных характеристиках, которые, по-видимому, вызваны резонансно-туннельным механизмом.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СИНГЛЕТНЫХ ВОЗБУЖДЕННЫХ СОСТОЯНИЙ КСАНТЕНОВЫХ И ОКСАЗИНОВЫХ КРАСИТЕЛЕЙ

Кальченко П. Г., Дзюбенко М. И., Педаш В. Ф., Педаш Ю. Ф.

309-314

В p-электронном приближении проведены расчеты возбужденных состояний ионных форм ксантеновых и оксазиновых красителей. Вычислены энергии электронных переходов, их поляризация, перераспределение электронной плотности при возбуждении. Использование чисел переноса заряда позволило установить генетическую связь синглетных возбужденных состояний ксантеновых и оксазиновых соединений. Получены количественные характеристики донорной активности заместителей (амино- и оксигрупп) и с помощью чисел локализации определен их вклад в образование возбужденных термов.

ИССЛЕДОВАНИЕ ГАЗОВОГО HCN ЛАЗЕРА ТЕРАГЕРЦОВОГО ДИАПАЗОНА ЧАСТОТ С ПОЛЫМ КАТОДОМ АНОМАЛЬНОЙ ВТОРИЧНОЙ ЭМИССИИ

Киселев В. К., Кулешов Е. М., Лаптий В. К.

315-320

В газовом терагерцовом HCN лазере применен полый катод с аномальной вторичной эмиссией (эффект Молтера). Получена стабильная генерация лазера с разрядным промежутком 0,8 м при напряжении и токе соответственно 660 В и 0,5 А; температура катода составляла +20° С.

ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ПРИЕМО-ПЕРЕДАЮЩАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ВЕКТОРНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ В ДВУХМИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН

Ермак Г. П., Варавин A. В., Кочергин В. П.

321-325

Представлены результаты разработки и исследования твердотельной приемо-передающей системы для векторного анализатора миллиметрового диапазона. Ядром системы являются два электрически управляемых источника двухмиллиметрового диапазона, основанных на активных ЛПД умножителях высокой кратности умножения. Источники синхронизированы с помощью системы фазовой автоподстройки частоты, при этом один из них является передатчиком, а второй - гетеродином для приемной части. Проведено исследование амплитудных и фазовых характеристик системы и измерены спектры сигналов источников в синхронном режиме их работы.

КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ДИФФУЗИИ В МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ РАДИОАКТИВНЫМ МЕТОДОМ

Бородавка А. Е., Посухов А. С., Семененко В. Е., Стервоедов С. Н.

326-330

Представлены результаты разработки методики определения параметров диффузии в композиционных материалах. Определены возможности разработанного метода и приведены экспериментальные результаты измерений диффузии Ni⁶³ в монокристаллическом никеле и сплавах на его основе.

ВЛИЯНИЕ КОМБИНИРОВАННОГО МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ГРАВИТРОПИЧЕСКУЮ РЕАКЦИЮ РАСТЕНИЙ И СПЕКТР ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ, ГЕНЕРИРУЕМОГО ИМИ В ПРОЦЕССЕ РОСТА

Шейкина Н. В., Богатина Н. И., Кордюм Е. Л.

331-335

Исследовано влияние комбинированного магнитного поля (КМП) на гравитропическую реакцию (ГТР) 3-х суточных корней кресс-салата в области частот 1 – 45 Гц. Показано, что для некоторых избранных частот наблюдаются изменение знака, активация или ингибирование ГТР, либо ингибирование самого роста корней. Изменения носят резонансный характер. Частоты, для которых наблюдаются указанные выше эффекты, формально совпадают с циклотронными частотами для ионов Са²⁺, К⁺, ИУК^-, ионов гиббереллинов, АБК^-, Сu⁺, а также со значениями частот, на которых ранее наблюдалось излучение электромагнитного поля. Обсуждаются возможные механизмы воздействия КМП на ГТР.

ФАЗОЧАСТОТНЫЙ МЕТОД РЕЗОНАНСНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ КОМПЛЕКСНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ СРЕД

Викань А. В., Мельяновский П. А.

336-340

Рассматривается фазовый вариант резонансного метода измерений комплексной диэлектрической проницаемости различных веществ на высоких частотах.