2006, том 11, № 1
АКСИАЛЬНО-НЕСИММЕТРИЧНЫЕ СОБСТВЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ В ОТКРЫТОМ РЕЗОНАТОРЕ СО СФЕРИЧЕСКИМИ ЗЕРКАЛАМИ
Свищев Ю. В.
7-18
Построена строгая математическая модель, описывающая аксиально-несимметричные собственные колебания открытых резонаторов (ОР) со сферическими зеркалами. В предположении существования спектра комплексных собственных частот ОР доказано, что он дискретный, конечнократный, с единственной точкой сгущения на бесконечности. Проведен теоретический анализ спектральных характеристик ОР в ситуации, когда длина волны соизмерима с размерами резонатора. Установлены границы применимости известных асимптотических моделей ОР.
ЗОНД ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ БЛИЖНЕГО ПОЛЯ В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ
Бровенко И. Я., Иванченко И. В., Попенко Н. А., Чернобровкин Р. Е.
19-23
На основании численного моделирования и экспериментального исследования создан зонд для регистрации амплитудных и фазовых распределений ближних электромагнитных полей миллиметрового диапазона, представляющий собой волновод, частично заполненный диэлектриком. Возможности предложенного зонда проиллюстрированы в модельном эксперименте с искусственным диэлектриком.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗЛУЧЕНИЯ ДВУХЭЛЕМЕНТНОЙ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ ИЗ ОТРЕЗКОВ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ ВОЛНОВОДОВ, ВОЗБУЖДАЕМОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ВОЛНОЙ
Грибовский А. В.
29-31
Операторным методом исследованы характеристики излучения двухэлементной фазированной антенной решетки (ФАР), у которой базовая ячейка содержит два прямоугольных волновода с взаимно ортогональными стенками. Показано, что сектор сканирования главным лучом значительно увеличился по сравнению с ФАР, у которой волноводы на базовой ячейке расположены параллельно друг другу. При этом интенсивность излучения в секторе сканирования практически не изменятся. Рассчитаны поляризационные характеристики, показывающие, что ФАР с взаимно перпендикулярными волноводными каналами может формировать излучение с левой или правой круговой поляризацией электромагнитного поля.
РАДИАЛЬНО ТРЕХСЛОЙНЫЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР С ИДЕАЛЬНО ПРОВОДЯЩИМИ ТОРЦЕВЫМИ СТЕНКАМИ
Прокопенко Ю. В., Филиппов Ю. Ф., Шипилова И. А.
32-37
Получено уравнение для комплексных частот радиально трехслойного цилиндрического диэлектрического резонатора с идеально проводящими торцевыми стенками. Проведено исследование влияния среднего слоя, заполненного различными веществами, на частоту и добротность резонатора. Изучены спектральные и энергетические характеристики резонатора с собственным колебанием типа "шепчущей галереи" при различных толщинах среднего слоя и его местоположения по радиусу. Обнаружен различный характер поведения собственной частоты резонатора при заполнении среднего слоя жидкостями с большими и малыми потерями.
ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ПОЧВЫ НА ОБРАТНОЕ РАССЕЯНИЕ САНТИМЕТРОВЫХ И МИЛЛИМЕТРОВЫХ РАДИОВОЛН
Кириченко В. А., Логвинов Ю. Ф., Разсказовский В. Б.
38-45
Применительно к дистанционному зондированию с аэрокосмических носителей проанализированы особенности обратного рассеяния радиоволн сантиметрового и миллиметрового диапазонов почвой, обусловленные слоистой структурой ее влажности по глубине и пространственными флуктуациями диэлектрической проницаемости поверхностного слоя грунта. Приведены количественные оценки для волн 3 см и 8 мм. Отмечено существенное влияние на обратное рассеяние резкого изменения влажности почвы, которое может существовать на глубине в единицы миллиметров.
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОСВЕЩЕННЫХ ВЕРШИН МОРСКИХ ВОЛН ДЛЯ СИММЕТРИЧНЫХ ТРАСС ПРИ НАБЛЮДЕНИИ ПОД МАЛЫМИ УГЛАМИ СКОЛЬЖЕНИЯ
Кириченко В. А., Логвинов Ю. Ф.
46-54
Методом моделирования на ЭВМ для малых углов скольжения получены статистические характеристики освещенных вершин морских волн применительно к задаче многократной дифракции радиоволн миллиметрового и сантиметрового диапазонов на последовательности вершин морских волн (экранов).
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ДИАГРАММ НАПРАВЛЕННОСТИ МОНОПОЛЬНОЙ АНТЕННЫ В ПРИСУТСТВИИ КОНЕЧНЫХ ЭКРАНОВ
Иванченко И. В., Королев А. М., Пазынин В. Л., Попенко Н. А., Хруслов М. М.
55-60
На основании экспериментальных и теоретических исследований предложены и проанализированы способы формирования различных диаграмм направленности коаксиальной монопольной антенны. В результате теоретического анализа процесса формирования электромагнитного поля вблизи антенны показан вклад полей, рассеянных ее отдельными элементами, в формирование диаграммы направленности. Предложены конструкции монопольных антенн, позволяющие использовать их в качестве базовых при создании компактных и эффективных пеленгаторов, а также антенных решеток.
НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ РЕФРАКЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТРОПОСФЕРЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ ГЕОСТАЦИОНАРНЫХ СПУТНИКОВ
Халамейда Д. Д., Хоменко С. И.
61-64
В работе приведена информация о методике измерений и оборудовании. Приведены результаты измерений на морской и наземной трассах. Рефракционные свойства тропосферы оцениваются с помощью радиоизлучения геостационарного спутника Земли Asiasat 3S. Проведен анализ ошибок измерений. Погрешности аппаратуры минимизированы рациональной реализацией интерферометра. В ходе работы было установлено, что основные ошибки в определении рефракционных свойств тропосферы связаны с квазипериодическими флуктуациями спутника на орбите, которые в основном обусловлены влиянием Солнца и Луны на положение спутника. Такие ошибки могут быть минимизированы при использовании данных о местоположении спутника, полученных из сети Интернет. Результаты измерений рефракции сопоставляются с данными, полученными по результатам измерений приземного коэффициента преломления.
ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ДОПЛЕРОВСКАЯ СКОРОСТЬ: РАДИОЛОКАЦИОННЫЙ ПАРАМЕТР ОЦЕНКИ ИНТЕНСИВНОСТИ ТУРБУЛЕНТНОСТИ
Мазура И. В., Яновский Ф. И.
65-69
При сканировании метеоосадков с помощью доплеровско-поляриметрического радиолокатора одним из параметров, который сочетает в себе и доплеровские и поляризационные измерения, является дифференциальная доплеровская скорость. Доплеровские измерения позволяют получить информацию о динамических процессах, происходящих в метеоосадках (скорость падения капель), а поляризация позволяет получить информацию о форме и ориентации гидрометеоров. При наличии турбулентности капли вовлекаются в движение, при этом меняют свою скорость и ориентацию. В данной работе представлены результаты исследования зависимости между дифференциальной доплеровской скоростью и интенсивностью турбулентности. Связь между ними показана как теоретически, с помощью разработанной модели, так и практически, после обработки данных доплеровского поляриметрического радиолокатора.
КЛАССИФИКАЦИЯ ОСАДКОВ И ИНТЕНСИВНОСТИ ТУРБУЛЕНТНОСТИ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ДОПЛЕРОВСКО-ПОЛЯРИМЕТРИЧЕСКОГО РАДИОЛОКАТОРА
Островский Я. П., Яновский Ф. И.
70-73
Описана методология классификации типа осадков и интенсивности турбулентности, основываясь на данных полученных с помощью доплеровско-поляриметрического радиолокатора. В процесс классификации интегрированы не только классические параметры турбулентности, такие как скорость диссипации кинетической энергии, но и поляриметрические и основанные на анализе усреднённых доплеровских скоростей. Техническая сложность и научная важность этой задачи очевидны. После детальной обработки эхо-сигнала и просчета основных параметров выполняется процедура классификации на основе нечеткой логики, что позволяет определять различные типы осадков и интенсивность турбулентности. Классификатор принимает решение о типе осадков и об интенсивности турбулентного движения на основании одновременного рассмотрения всех параметров.
ОБНАРУЖЕНИЕ ЗОН ПОТЕНЦИАЛЬНОГО ОБЛЕДЕНЕНИЯ САМОЛЕТОВ ПРИ РАДИОЛОКАЦИОННОМ ЗОНДИРОВАНИИ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ
Питерцев А. А.
74-77
Представлены результаты математического моделирования процесса радиолокационного зондирования метеообразований, рассчитаны значения основных поляризационных величин, приведено сравнение расчетных значений с результатами практических измерений и рекомендован алгоритм определения зон вероятного обледенения.
ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ГЕОРАДИОЛОКАЦИОННОГО ПОДПОВЕРХНОСТНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ В УСЛОВИЯХ ОТСУТСТВИЯ АПРИОРНЫХ ДАННЫХ
Сугак В. Г., Овчинкин О. А., Сугак А. В.
78-86
Изложен метод, позволяющий повысить надежность интерпретации результатов подповерхностного зондирования при решении задач инженерной геологии, основанный на использовании численного метода решения уравнений Максвелла для электромагнитного поля в ограниченном пространстве методом конечных элементов в частотной области в сочетании с информацией, получаемой из радиолокационных данных.
МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЕ И СПИНОВАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ТОКА МАГНИТНОГО ТУННЕЛЬНОГО ПЕРЕХОДА
Белецкий Н. Н., Борисенко С. А., Яковенко В. М.
87-95
Исследовано влияние напряжения смещения на магнитосопротивление и спиновую поляризацию электронного тока туннельного перехода ферромагнитный металл/диэлектрик/ферромагнитный металл (FM/I/FM) в рамках двухзонной модели свободных электронов в ферромагнитных электродах. Показано, что величина и знак магнитосопротивления туннельного перехода FM/I/FM существенно зависят как от высоты и ширины потенциального барьера, так и от величины напряжения смещения. Найдено, что в зависимости от высоты и ширины потенциального барьера магнитосопротивление как уменьшается, так и увеличивается с увеличением напряжения смещения. Установлено, что магнитосопротивление может изменять свой знак и осциллировать с увеличением напряжения смещения. Найдено, что изменение знака магнитосопротивления связано с тем, что коэффициент прохождения электронов основной поляризации через туннельный переход FM/I/FM становится наибольшим для случая антипараллельного, а не параллельного намагничивания ферромагнитных электродов. Показано, что величина и знак поляризации электронного тока может изменяться при изменении намагниченностей ферромагнитных электродов.
ТРИ ВИДА СПЕКТРОВ В ОДНОМЕРНЫХ СИСТЕМАХ СО СЛУЧАЙНЫМ КОРРЕЛИРОВАНЫМ БИНАРНЫМ ПОТЕНЦИАЛОМ
Усатенко О. В., Мельник С. С., Ямпольский В. А., Йохансон М., Крун Л., Риклунд Р.
96-100
Изучается стационарное одномерное уравнение Шредингера в пределе сильной связи, со слабым диагональным дальнодействующим коррелированным беспорядком в потенциале. Предложен алгоритм построения дискретного бинарного потенциала, обладающего смешанным спектром с тремя различными спектральными компонентами (абсолютно непрерывной, сингулярно непрерывной и точечной), расположенными в произвольно заданном порядке в области энергий или волновых чисел. Применяется новый метод построения бинарных последовательностей, обладающих дальними корреляциями, использующий понятие аддитивных цепей Маркова.
ДИНАМИКА ДАВЫДОВСКОГО СОЛИТОНА В ПОСТОЯННОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛЕ
Натанзон Ю. Э., Брижик Л. С., Еремко А. А.
101-105
В работе исследовано влияние постоянного электрического поля на динамику автолокализированных состояний квазичастицы в одномерной молекулярной цепочке. Показано, что слабое электрическое поле служит причиной ускоренного движения квазичастицы вдоль цепочки, что может объяснять процессы транспорта зарядов в одномерных молекулярных системах. Проанализирована зависимость скорости квазичастицы и времени ее пребывания в локализованном состоянии от величины поля и других параметров системы. Показано, что в замкнутой цепочке квазичастица, которая в начальный момент времени находилась в состоянии покоя, вследствие накопления энергии через определенный промежуток времени приходит в движение в сколько угодно слабом, но ненулевом электрическом поле.
ЭЛЕКТРОННО-ВОЛНОВОЙ МЕХАНИЗМ ИЗЛУЧЕНИЯ СМИТА-ПАРСЕЛЛА В ГЕНЕРАТОРЕ ДИФРАКЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Хуторян Э. М., Цвык А. И., Нестеренко А. В.
106-119
Рассмотрен (теоретически и экспериментально) электронно-волновой механизм преобразования энергии электронного потока в излучение Смита-Парселла в нерелятивистских приборах типа генератор дифракционного излучения (ГДИ). В рамках заданного падающего на отражательную решетку («гребенку») электромагнитного поля впервые определены и проанализированы диаграммы направленности излучения Смита-Парселла (дифракционного излучения (ДИ)). Показано, что структура и вид (форма) диаграммы направленности излучения преимущественно определяются динамическими параметрами электронного потока (ЭП), который образуется в процессе взаимодействия ЭП с полем поверхностной дифракционной гармоники решетки. Возбуждение излучения объясняется электронно-волновым механизмом преобразования поля поверхностной дифракционной гармоники решетки в пространственную гармонику объемной волны ДИ. Построено уравнение возбуждения ДИ открытого резонатора (ОР) ГДИ; проанализировано решение этого уравнения в линейном приближении. Полученные результаты объясняют ряд явлений, обнаруженных в эксперименте, в частности, поглощение и усиление электромагнитного колебания в ГДИ, биение колебаний, возбуждаемых в ОР ДИ и СВЧ сигналом от внешнего источника.
АВТОМАТИЧЕСКАЯ СТАБИЛИЗАЦИЯ МОЩНОСТИ СУБМИЛЛИМЕТРОВОГО ЛАЗЕРА
Мизрахи С. В., Киселев В. К.
120-123
Исследована автоматическая стабилизация мощности субмиллиметрового HCN-лазера (l = 0,337 мм) и приведены результаты разработки и испытания системы стабилизации мощности, осуществленной на базе микроконтроллера MSP430 и шагового привода. При использовании системы стабильность выходной мощности излучения составляет не хуже 2% более чем за два часа, что обычно достаточно для большинства измерительных целей.
ПРОЦЕССЫ НА ПОВЕРХНОСТИ ДЕТАЛЕЙ МАГНЕТРОНОВ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА СО ВТОРИЧНО-ЭМИССИОННЫМ ПЛАТИНОВЫМ КАТОДОМ
Грицаенко С. В., Науменко В. Д., Суворов А. Н.
124-129
С применением растрового электронного микроскопа и электроннозондового рентгеновского микроанализа проведено исследование поверхности анодов и вторично-эмиссионных катодов 3-мм и 8-мм магнетронов после длительных испытаний. Обнаружены неравномерно распределенные по поверхности эрозия и изменение состава. Описаны возможные механизмы, вызывающие обнаруженные изменения. Полученные результаты важны для решения актуальной проблемы повышения уровня надежности и повторяемости приборов, применяемых в новейших СВЧ системах.
МЕХАНИЧЕСКАЯ ПЕРЕСТРОЙКА ЧАСТОТЫ В ГЕНЕРАТОРАХ ТИПА КЛИНОТРОН
Мильчо М. В., Завертанный В. В., Кириченко Л. А., Кудинова Т. В.
130-137
Обсуждаются различные способы механической перестройки частоты в генераторах типа «клинотрон» миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн. Описаны конструкции и приведены характеристики некоторых клинотронов с механической перестройкой частоты.
МОДЕЛИРОВАНИЕ, ИССЛЕДОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ КОАКСИАЛЬНОГО СВЧ ПЛАЗМОТРОНА
Секретарев С. С.
138-143
Применяя компьютерное моделирование, изучено влияние геометрических размеров коаксиального СВЧ плазмотрона на характеристики поля в разрядной камере. Исследован вопрос согласования коаксиального плазмотрона с питающим прямоугольным волноводом для больших диаметров коаксиала. Предложены новые типы коаксиально-волноводных переходов, которые обладают достаточно большой широкополосностью и способны работать при больших уровнях мощности. Показано, что интерференция мод в коаксиале плазмотрона может приводить к тому, что структура поля в разрядной камере становится неоднородной по углу.Изучены методы контроля структуры поля в разрядной камере плазмотрона для двухмодового режима и проанализировано ее влияние на характеристики разряда. Предложено несколько вариантов оптимизированных конструкций плазмотронов, представляющих интерес для практических применений, включая СВЧ плазменные горелки для сжигания угольной пыли.
СПЕКТРАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОЦЕНИВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВТОРИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ В КАНАЛАХ С МНОГОЛУЧЕВОСТЬЮ
Луценко И. В., Попов И. В., Луценко В. И.
144-148
Рассмотрена возможность использования спектрального анализа для определения количества сигналов, приходящих в точку приема в каналах с многолучевостью. При помощи данной методики определено количество и координаты отражающих точек, времена их существования на диффузно рассеивающей морской поверхности, а также получены оценки коэффициента отражения, высоты расположения, скорости перемещения приподнятых инверсионных слоев тропосферы.
АВТОГЕНЕРАТОР, СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ АКСИАЛЬНО-СЛОИСТЫМ КВАЗИОПТИЧЕСКИМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЗОНАТОРОМ, КАК ЯЧЕЙКА ДИЭЛЕКТРОМЕТРА
Кривенко Е. В., Кириченко А. Я., Кутузов В. Н., Луценко В. И.
149-152
Исследованы добротности собственных колебаний аксиально слоистой структуры, состоящей из слоя диэлектрика, расположенного параллельно торцевой поверхности частично экранированного полудискового диэлектрического резонатора. Установлено, что внесение в поле резонатора параллельно его боковой поверхности на некотором прицельном расстоянии исследуемого образца диэлектрика приводит к изменению собственных частот резонатора и его добротности тем больше, чем выше значения действительной и мнимой частей диэлектрической проницаемости исследуемого материала. Исследовано влияние типа диэлектрика, его толщины и прицельного расстояния на частоту и добротность резонанса для различных типов колебаний. Получены зависимости изменения частоты и крутизны электронной перестройки автогенератора на основе диода Ганна, стабилизированного аксиально слоистой структурой, от толщины и типа диэлектрика.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАЗРЯДНЫХ ПРОЦЕССОВ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ С ПРИМЕСЯМИ
Хорунжий М. О., Ефимов Б. П., Кулешов А. Н.
153-157
Приведены экспериментальные результаты по воздействию электрического тока на слабые электролиты, представляющие собой дистиллированную воду с малыми добавками примесей в виде солей и кислот. Такие слабые растворы соответствуют составу природной воды. Воздействие внешней силы (электрического тока) на такие среды привело к обнаружению ряда особенностей, сопровождающихся корпускулярным и электромагнитным излучениями в широком диапазоне частот, в том числе и с жесткими фотонами, а также выбросом в атмосферу плазмоидов сферической формы. В работе описаны экспериментальный макет, электрические режимы воздействия на водную среду, приведены временные реализации разрядных процессов, обсуждены полученные результаты. Приведен обстоятельный обзор современного состояния по данной проблеме.