2006, том 11, № 3

ВОЗДЕЙСТВИЕ СЛУЧАЙНЫХ ОБЪЕМНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ НА СПЕКТР МИКРОВОЛНОВОГО КВАЗИОПТИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА. II. ЭКСПЕРИМЕНТ

Ганапольский Е. М., Еременко З. Е., Тарасов Ю. В.

331-338

Экспериментально изучено воздействие случайных неоднородностей на спектр квазиоптического цилиндрического объемного резонатора миллиметрового диапазона. Полученные данные согласуются с развитой авторами в предыдущей работе спектральной статистической теорией объемного резонатора со случайными неоднородностями. Результаты эксперимента подтверждают, что основным механизмом этого воздействия является межмодовое рассеяние, которое проявляется в смещении и увеличении ширины резонансных линий. В соответствии с теорией, эффект рассеяния является наибольшим, если соседние линии в спектре находятся на близком расстоянии друг от друга. Одиночные линии, расстояние которых до ближайших соседей сравнительно велико, под действием слабых неоднородностей изменяются мало. В результате такого избирательного влияния неоднородностей спектр резонатора прореживается. Установлено, что в квазиоптическом резонаторе с неупорядоченным диэлектрическим заполнением наряду с регулярными проявляются также и хаотические свойства. Полученные результаты могут служить основой для моделирования влияния случайных неоднородностей на электронный спектр замкнутых наноэлектронных структур (квантовых точек и квантовых биллиардов).

АЗИМУТАЛЬНЫЕ КОЛЕБАНИЯ В СОСТАВНОМ ДИСКОВОМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ РЕЗОНАТОРЕ

Кириченко А. Я., Мартынюк С. П., Моторненко А. П., Скуратовский И. Г.

339-343

Исследованы особенности собственных высших азимутальных электромагнитных колебаний составного дискового диэлектрического резонатора, состоящего из двух дисков различных диаметров, расположенных соосно один на другом. Диск большего диаметра выполнен из диэлектрика с меньшей диэлектрической проницаемостью. Показана возможность управления собственными резонансными частотами и добротностями азимутальных колебаний в составном резонаторе за счет изменения толщины и выбора материала вспомогательного диска большего диаметра. Изучено влияние сильно поглощающей жидкости, помещенной в резонатор, на его резонансные характеристики.

АНАЛИЗ ВОЗМОЖНОСТИ ПЕРЕДАЧИ ПО МЕТАЛЛО-ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ВОЛНОВОДАМ БОЛЬШОЙ СВЧ МОЩНОСТИ В ТЕРАГЕРЦОВОМ ДИАПАЗОНЕ ЧАСТОТ

Горошко А. И.

344-347

Проводится сравнительный анализ различных металло-диэлектрических волноводов (МДВ) по затуханию и возможностям удаления тепла, вызванного потерями СВЧ энергии, а также по электрической прочности. Показана возможность передачи по МДВ непрерывной СВЧ мощности в несколько мегаватт в терагерцовом диапазоне.

ФОРМИРОВАНИЕ ОДНОРОДНОГО ПОЛЯ В ВОЛНОВОДНОМ КВАЗИОПТИЧЕСКОМ РЕЗОНАТОРЕ СО СФЕРИЧЕСКИМ ВЫПУКЛЫМ ОТРАЖАТЕЛЕМ

Володенко А. В., Гурин О. В., Дегтярев А. В., Маслов В. А., Свич В. А., Топков А. Н.

348-352

Описан способ получения в волноводном квазиоптическом резонаторе негауссовых световых пучков с равномерным профилем интенсивности, основанный на когерентном суммировании поперечных мод волноводного типа за счет изменения радиуса кривизны одного из отражателей. С использованием метода собственных колебаний разработаны теоретическая модель и алгоритм расчета характеристик основной моды с однородным распределением интенсивности на выходном зеркале резонатора. При изменении параметров сферического отражателя и геометрии волновода установлены условия существования и устойчивости характеристик такой резонаторной моды.

УСИЛЕНИЕ МНОГОЧАСТОТНОГО СИГНАЛА В КОАКСИАЛЬНОЙ ЗАМЕДЛЯЮЩЕЙ СТРУКТУРЕ

Галайдыч К. В., Марков П. И., Сотников Г. В.

353-359

Проведен нелинейный анализ усиления широкого пакета монохроматических электромагнитных волн электронным пучком в замедляющей структуре с широким участком линейной дисперсии. Замедляющая структура представляет собой коаксиальную линию передачи с дисками на внутренних и внешних проводниках. Исследовано распределение амплитуд электрических полей, усредненных по поперечному сечению структуры, как функция продольной координаты структуры. Найдена зависимость характерных максимальных значений возбуждаемых в замедляющей системе волн от энергии электронов пучка. Показано, что в замедляющей структуре, изменяя энергию электронов пучка, можно управлять спектром выходного сигнала. При одних значениях энергии возможно наибольшее одновременное усиление всех волн при определенном значении длины структуры (режим наилучшего усиления), а при других - суммарная мощность выходного сигнала имеет максимальное значение (режим максимального КПД), но его спектр определяется малым числом монохроматических колебаний.

О КОЛЕБАНИЯХ В ДИСКОВЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРАХ

Головащенко Р. В., Деркач В. Н., Прокопенко Ю. В., Смирнова Т. А., Тарапов С. И., Филиппов Ю. Ф.

360-365

Получено довольно хорошее совпадение теоретических и экспериментальных результатов исследования дисковых диэлектрических резонаторов из плавленого и кристаллического кварца. Спектральные и энергетические характеристики исследовались с помощью электродинамического анализа резонатора с идеально проводящими плоскими поверхностями.

ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ОТКРЫТОГО РЕЗОНАТОРА СИСТЕМОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДИПОЛЕЙ

Булгаков Б. М., Натаров М. П., Скресанов В. Н.

366-371

Рассмотрена модель возбуждения открытого резонатора (ОР) системой элементарных электрических диполей. Модель построена на представлении поля ОР в виде суперпозиции собственных мод, описываемых функциями Эрмита-Гаусса. Рассчитаны эффективность возбуждения и амплитудный спектр ОР, возбуждаемого различными решетками диполей. Найдены условия увеличения эффективности возбуждения ансамблем синфазных источников по сравнению с одиночным источником.

МЕТОД ДРОБНЫХ ОПЕРАТОРОВ В ЗАДАЧЕ ИЗЛУЧЕНИЯ НИТИ ТОКА НАД ПЛОСКОЙ ГРАНИЦЕЙ РАЗДЕЛА

Ивахниченко М. В.

372-376

Анализируются дробные поля, возникающие в результате применения дробного оператора ротор  к известному решению классической задачи излучения двумерного источника (нити тока) – над плоской границей раздела. Дробные поля описывают дробные или промежуточные решения рассматриваемой задачи. Показано, что дробные решения соответствуют анизотропным и би-анизотропным границам специального вида и могут служить для описания промежуточных состояний между идеально электрически и магнитно проводящими поверхностями.

РАДИОЛОКАЦИОННОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ МАЛОВЫСОТНЫХ ЦЕЛЕЙ НАД ПОВЕРХНОСТЬЮ МОРЯ

Разсказовский В. Б., Педенко Ю. А.

377-384

Выполнено статистическое компьютерное моделирование двух методов радиолокационного измерения углов места маловысотных целей – моноимпульсного и внеосевого – в условиях многолучевого распространения радиоволн над взволнованной поверхностью моря. Основное внимание при моделировании уделено зависимостям ошибок измерения угла места от разности фаз между прямым и зеркально отражённым сигналами от цели. Отмечено, что при использовании моноимпульсного метода на некоторых участках разности фаз возникают аномально высокие флуктуации ошибок измерения угла места и создаются условия, способствующие срыву сопровождения цели. Разность фаз прямого и зеркально отраженного сигналов на этих участках отличается от значений, соответствующих минимуму или максимуму интерференционной структуры поля, отнесенных к центру приёмной антенны РЛС. Показано, что использование в аналогичных условиях внеосевого метода исключает срыв сопровождения и существенно, до нескольких раз, уменьшает ошибки измерения угла места цели.

ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ПРИ ПОДПОВЕРХНОСТНОМ РАДИОЛОКАЦИОННОМ ЗОНДИРОВАНИИ В ДИСПЕРГИРУЮЩИХ СРЕДАХ

Сугак В. Г.

385-392

Рассмотрены искажения сигналов, возникающие при подповерхностном зондировании в диспергирующих средах, обусловленные функциональной зависимостью фазовой скорости распространения радиоволн от частоты. Предложен метод компенсации этих искажений, позволяющий существенно увеличить разрешающую способность зондирующего сигнала с пошаговым изменением несущей частоты.

ДИСТАНЦИОННЫЕ ЗАВИСИМОСТИ МНОЖИТЕЛЯ ОСЛАБЛЕНИЯ РАДИОВОЛН МЕТРОВОГО, ДЕЦИМЕТРОВОГО И САНТИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНОВ В РАЙОНАХ МИРОВОГО ОКЕАНА

Мыценко И. М.

393-399

Практически каждое морское судно оснащено навигационными, связными и другими радиотехническими средствами, обеспечивающими безопасность плавания и работающими в основном в микроволновых диапазонах. При разработке таких устройств и расчете энергопотенциала, обеспечивающего необходимые радиус и дальность действия, требуется знать ослабление радиосигнала на трассе распространения. Основным параметром трассы распространения является множитель ослабления V радиоволн и его дистанционная зависимость V(r) [1]. Ввиду многообразия метеофакторов, влияющих на ослабление радиосигналов над поверхностью океанов, а также отсутствием систематических экспериментальных данных в ИРЭ НАН Украины проведены многолетние комплексные радиофизические исследования в различных районах Атлантического, Индийского, Северного Ледовитого и Тихого океанов. В работе представлены дистанционные зависимости и вероятности их появления в различных районах Мирового океана. Отмечены различия распространения радиоволн над океанской поверхностью и сушей.

ОЦЕНКА УСЛОВИЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН НАД МОРЕМ ПО РАДИОМЕТРИЧЕСКИМ ИЗМЕРЕНИЯМ В ОБЛАСТИ СКОЛЬЗЯЩИХ УГЛОВ

Кабанов В. А.

400-403

На основании проведенных исследований предложен метод оценки условий распространения радиоволн над морем, основанный на радиометрических измерениях радиояркостной температуры при скользящих углах. Для оценки используются параметры угломестной зависимости радиояркостной температуры на вертикальной поляризации, хорошо коррелирующие с условиями распространения радиоволн на загоризонтных трассах. Метод основан на относительных измерениях, что снижает требования к стабильности радиометра.

ПОЛУЧЕНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЙ С ПОМОЩЬЮ ШУМОВОГО РАДАРА С СИНТЕЗИРОВАННОЙ АПЕРТУРОЙ В БЛИЖНЕЙ ЗОНЕ ИЗЛУЧАТЕЛЯ

Выплавин П. Л., Лукин К. А., Колчигин Н. Н.

404-408

Проанализирована работа радара с синтезированной апертурой при расположении отражателей в ближней зоне излучателя. Приведен алгоритм, позволяющий учитывать фазовые искажения при получении изображений в ближней зоне излучателя. Кроме того, приведены результаты моделирования работы шумового радара с синтезированной апертурой в ближней зоне рупорного излучателя. Моделирование позволило проанализировать различия в изображениях, получаемых с помощью различных алгоритмов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ИОНОСФЕРЫ ПРИ ИЗМЕНЕНИЯХ КОСМИЧЕСКОЙ ПОГОДЫ

Лысенко В. Н., Черняк Ю. В.

409-415

Метод некогерентного рассеяния радиоволн позволяет определять экспериментально как регулярные вариации основных параметров ионосферы, так и их поведение во время возмущений различного характера. Методика определения параметров невозмущенной ионосферы учитывает, что их временные изменения происходят медленно, явно выражен главный максимум электронной концентрации, во внешней ионосфере концентрация плазмы экспоненциально уменьшается с ростом высоты. Во время возмущений связь между сечением рассеяния и параметрами ионосферы сохраняется, но высотные и временные зависимости корреляционной функции рассеивающей среды могут отличаться от этих зависимостей в спокойном состоянии. Во время возмущений может наблюдаться сигнал “когерентного эха”, перестройка слоя F₂, изменяющие высотные ход параметров. Это привело к изменениям в методике определения параметров ионосферы в условиях ионосферных возмущений. Приведены результаты экспериментальных измерений в период магнитных бурь 30 мая 2003 г. и 9-10 ноября 2004 г. Представлены высотные зависимости оценок корреляционной и спектральной функций, сечения рассеяния и скорости дрейфа плазмы, высотно-временные распределения мощности рассеянного сигнала. Проведено сравнение полученных результатов и сопоставление их с характеристиками космической погоды.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ОДНОМЕРНОГО МАГНИТОФОТОННОГО КРИСТАЛЛА В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН

Черновцев С. В., Тарапов С. И.

415-420

Приведены результаты экспериментальных и теоретических исследований зависимости спектральных свойств магнитной многослойной периодической структуры (модели одномерного магнитофотонного кристалла) на основе феррита от внешнего статического магнитного поля. Продемонстрирована возможность управления спектральными свойствами такой структуры с помощью магнитного поля. Показано, что перестройка спектра пропускания во внешнем магнитном поле объясняется дисперсионными свойствами феррита. Предложено использование таких структур в качестве перестраиваемого фильтра миллиметрового диапазона длин волн.

ВАРИЗОННЫЕ INP1-X(Z)ASX(Z) ДИОДЫ ГАННА С РАЗЛИЧНЫМИ КАТОДНЫМИ КОНТАКТАМИ

Стороженко И. П.

421-429

Исследованы физические явления, связанные с междолинным переносом электронов в диодах Ганна на основе варизонного InP_1-x(z)As_x(z) с n⁺-n и n⁺-n^--n катодами при различной длине активной области и толщине варизонного слоя. Показано, что InP_1-x(z)As_x(z) диоды по выходной мощности и эффективности генерации во всем диапазоне частот превосходят диоды на основе пространственно однородных по составу полупроводниковых соединений InP_1-xAs_x при x=0…0,4.

ГЕНЕРАТОРЫ ДИФРАКЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА, РАБОТАЮЩИЕ ПРИ ПОНИЖЕННОМ УСКОРЯЮЩЕМ НАПРЯЖЕНИИ

Мирошниченко В. С., Демченко, М. Ю. Лопатин И. В., Сенкевич Е. Б., Тищенко А. С.

430-435

Рассмотрены перспективы снижения ускоряющего напряжения и потребляемой мощности для вакуумных источников дифракционного излучения. Проведена оценка величины пускового тока для низковольтного генератора дифракционного излучения (ГДИ). Приведены особенности конструкции оптимизированной электродинамической системы и результаты экспериментальных исследований выходных характеристик ГДИ 5-мм диапазона длин волн, работающего при ускоряющем напряжении 600¸1000 В и потребляемой мощности не более 70 Вт.

ШИРИНА ВОЛЬТАМПЕРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДИОДОВ ГАННА НА ОСНОВЕ ALXGA1-X N

Павленко Д. В., Прохоров Э. Д.

436-439

Рассматривается ударная ионизация в GaN, AlN и их соединениях, определены ширина вольтамперных характеристик и напряжения, при которых развивается ударная ионизация в диодах Ганна на основе GaN, AlN, и их соединениях.

ДИСПЕРСИОННОЕ УРАВНЕНИЕ ГИБРИДНОГО ПЛАНАРНОГО УБИТРОНА

Горяшко В. А., Ильенко К. В., Опанасенко А. Н.

440-446

В линейном по высокочастотному электромагнитному полю приближении получено дисперсионное уравнение для произвольного волновода с тонким электронным пучком, распространяющимся в пространственно-периодическом поперечном и однородном продольном магнитных полях планарного убитрона. Невозмущенные траектории электронов, описываемые нелинейной системой уравнений движения, найдены путем разложения в асимптотический ряд по малому отношению амплитуды магнитного поля ондулятора к величине продольного магнитного поля. В ходе решения задачи усиления бегущих волн вычислена полоса усиления, инкремент пространственного нарастания амплитуд собственных волн и проведена оценка КПД убитрона с учетом магнитостатического резонанса.

УНИВЕРСАЛЬНАЯ ЛАБОРАТОРНАЯ МАГНИТНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СВЧ ПРИБОРОВ

Кулешов А. Н., Завертанный В. В., Карпенко В. И., Ефимов Б. П.

447-450

Представлены результаты экспериментальных исследований по созданию магнитной системы для получения как продольного магнитного поля с высокой степенью однородности на всей длине системы, так и однородного магнитного поля с участком медленно нарастающего продольного поля на краях. Показано, что для создания магнитного поля на длине 270 мм с неоднородностью, не превышающей 5%, более выгодно использовать многосекционные соленоидальные системы, заключенные в магнитопровод. Приведены зависимости магнитной индукции от тока для магнитной системы и составляющих секций.

ПРЕЦЕЗИОННЫЙ КОНТРОЛЬ ЧАСТОТЫ В ЭПР СПЕКТРОМЕТРЕ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА

Варавин А. В., Ермак Г. П., Недух С. В., Познахирев П. И., Тарапов С. И., Ходзицкий М. К.

541-455

Приведены результаты разработки синтезатора частоты для ЭПР спектрометра миллиметрового диапазона. Перестройка частоты выходного сигнала осуществляется опорным цифровым синтезатором, управляемым компьютером или блоком дистанционного управления. Длительная относительная нестабильность генерируемой частоты не хуже , минимальный шаг перестройки 10 Гц. Высокие эксплуатационные параметры устройства проиллюстрированы в ходе регистрации магниторезонансного отклика контрольного образца.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ШИРОКОУГОЛЬНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ АНАЛИЗА КАПИЛЛЯРНОГО ВОЛНЕНИЯ В ЖИДКОСТИ

Узленков А. В.

456-466

Предложено использование широкоугольной некогерентной оптической системы для оценки капиллярного волнения на поверхности жидкости. Рассмотрены физические особенности функционирования предлагаемой системы в таком приложении, определены ограничения ее применимости. Приведены результаты математического моделирования и экспериментального исследования оптической системы. Оценены ее частотные и динамические свойства. Отмечена высокая чувствительность системы к присутствию поверхностно-активных веществ.

ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОИНДУЦИРОВАННЫХ ПЕРЕХОДОВ БЕЛКОВ СЫВОРОТКИ КРОВИ БЕРЕМЕННЫХ КРЫС ПОД ВЛИЯНИЕМ КАЛЬЦИЙСОДЕРЖАЩИХ ПРЕПАРАТОВ МЕТОДОМ КВЧ ДИЭЛЕКТРОМЕТРИИ

Ружельник Е. А.

467-470

Проведено изучение теплоиндуцированных переходов белков сыворотки крови крыс под действием кальцийсодержащих препаратов in vivo и добавок кальция in vitro методом КВЧ диэлектрометрии. Обнаружено влияние малых доз кальция на конформационное состояние белков. Проведенный анализ показывает, что использование метода КВЧ диэлектрометрии является перспективным для исследования процессов метаболизма кальция на клиническом материале пациентов и замены части экспериментов in vivo на in vitro.