2007, том 12, выпуск 1
РАССЕИВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ПРЕДФРАКТАЛЬНЫМИ СИСТЕМАМИ ЛЕНТ
Кошевой Г. И.
141-147
Задача рассеивания Е-поляризованной электромагнитной волны системой цилиндрических лент, поперечное сечение которой представляет собой предфрактал множества Кантора, приведена к системе сингулярных интегральных уравнений первого рода относительно плотности поверхностных токов. Полученные уравнения удобны как для применения метода механических квадратур, так и для преобразования их к уравнениям второго рода методом регуляризации. Кроме общей динамической модели предлагается квазистатическая модель, допускающая простое явное решение. Приводятся численные расчеты и сравнение результатов.
МОДЕЛИРОВАНИЕ АКУСТООПТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ ДИСКРЕТНОЙ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ МЕТОДОМ КОНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Рудякова А. Н., Липинский А. Ю., Данилов В. В.
148-155
Успешное проектирование цифровых акустооптических устройств включает в себя этап достаточно сложного моделирования физических процессов взаимодействия оптических и акустических волн в акустооптической среде, требующего привлечения численных методов расчета. В работе использован векторный метод конечных элементов во временной области для моделирования акустооптического взаимодействия в области конечных размеров. Полученные угловые соотношения между дифракционными максимумами нулевого и первого порядков соответствуют физической модели дифракции.
КОЛЕБАНИЯ "ШЕПЧУЩЕЙ ГАЛЕРЕИ" В ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ПОЛУСФЕРИЧЕСКОМ РЕЗОНАТОРЕ НА НЕИДЕАЛЬНО ПРОВОДЯЩЕЙ ПЛОСКОСТИ
Филиппов Ю. Ф.
156-162
Развита теория собственных колебаний в полусферическом резонаторе, расположенном на неидеально проводящей плоскости. При удовлетворении граничным условиям на этой плоскости получено функциональное уравнение, решения которого определяют комплексные полярные индексы. Непрерывность компонент напряженностей электромагнитных полей, тангенциальных к сферической поверхности резонатора, приводит к дисперсионным уравнениям. Решения их определяют спектральные характеристики собственных колебаний "шепчущей галереи".
ТРЕХВОЛНОВЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В СЛОИСТО-ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ
Булгаков А. А., Ольховский Е. А., Шрамкова О. В.
163-167
В
данной работе рассматривается нелинейное трехволновое взаимодействие в
диэлектрической слоисто-периодической структуре. Исследуется бесконечная
слоисто-периодическая структура. Предполагается, что один из слоев, образующий
период, обладает нелинейной поляризацией. Нелинейный диэлектрик обладает
анизотропией класса 
,
а его оптическая ось направлена вдоль оси периодичности. Проанализированы
условия синхронизма. Анизотропия данного класса симметрии приводит к тому, что
волны ТМ - поляризации при нелинейном взаимодействии связаны с
ТЕ - волнами, а ТЕ - волны с ТМ - волнами. Рассматриваются
резонансы, которые характерны для периодической среды. Показано, что резонансы
существенно увеличивают эффективность взаимодействия.
МНОЖИТЕЛЬ ОСЛАБЛЕНИЯ РАДИОВОЛН ПРИ РАСПРОСТРАНЕНИИ НАД МОРЕМ ПОД МАЛЫМИ УГЛАМИ СКОЛЬЖЕНИЯ: МОДЕЛЬ МНОГОКРАТНОЙ ДИФРАКЦИИ
Разсказовский В. Б., Логвинов Ю. Ф.
177-184
В приближении многократной дифракции Кирхгофа на полуплоскостях численным методом исследованы особенности множителя ослабления СВЧ радиоволн над поверхностью моря с ветровым волнением при малых углах скольжения и малых высотах над поверхностью. Показано, что такая модель позволяет объяснить наблюдаемые в эксперименте особенности поля при высотах, сравнимых с высотой морских волн, в частности, существенно более высокие значения множителя ослабления, чем предсказываемые при использовании метода касательной плоскости.
МНОЖИТЕЛЬ ОСЛАБЛЕНИЯ РАДИОВОЛН ПРИ РАСПРОСТРАНЕНИИ НАД МОРЕМ ПОД МАЛЫМИ УГЛАМИ СКОЛЬЖЕНИЯ: ПЕРЕХОДНАЯ ЗОНА
Разсказовский В. Б., Логвинов Ю. Ф.
177-184
Исследованы особенности поля сантиметровых и миллиметровых радиоволн над поверхностью моря в переходной области углов скольжения, ниже которой необходимо пользоваться моделью многократной дифракции Френеля на гребнях волн, а выше - приближением Кирхгофа. Показано, что в такой модели применимо многолучевое представление распространения радиоволн, проанализированы особенности зависимости когерентной и некогерентной компонент рассеянного "вперед" поля от геометрии трассы и параметров морского волнения.
ДИНАМИКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ФИЛЬТРАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПОРОД И СТРАТИФИКАЦИИ ЗОНЫ АЭРАЦИИ
Сугак В. Г.
185-191
Изложен метод, позволяющий связать процессы фильтрации влаги в слоях зоны аэрации (ЗА) с их электрическими характеристиками. В основе метода лежит численное решение уравнений фильтрации влаги, в результате чего получается распределение влажности по глубине в ЗА. Затем на основе электродинамической модели, связывающей физические характеристики слоев ЗА с их электрическими характеристиками, вычисляется распределение комплексной диэлектрической проницаемости по глубине.
ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН УКВ ДИАПАЗОНА НАД ОКЕАНСКОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ В ПЕРИОД СОЛНЕЧНОГО ЗАТМЕНИЯ
Мыценко И. М.
192-194
Приведены результаты экспериментальных исследований распространения радиоволн УКВ диапазона над поверхностью Индийского океана в период солнечного затмения (февраль, 1980 г.). Рассмотрены причины возрастания интенсивности сигналов, влияния тропопаузы и инверсионных слоев влаги, как одних из наиболее вероятных.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РАДИОСИГНАЛОВ ИСЗ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ГИДРОМЕТЕООБРАЗОВАНИЙ
Мыценко И. М., Халамейда Д. Д., Хоменко С. И.
195-198
Рассмотрена возможность использования радиосигналов геостационарных ИСЗ под большим углом места для определения параметров гидрометеообразований (дождя, снега, града, облаков). Например, по ослаблению и рассеянию радиоволн можно судить о средней влажности и концентрации капель в слоисто-кучевых облаках, по отражениям радиоволн от кучево-дождевых облаков можно судить об их интенсивности и опасности ливневых дождей и т.д. Приведено описание функциональной схемы аппаратуры и результаты экспериментальных исследований основных форм облаков нижнего, верхнего и среднего яруса. Сделаны выводы о перспективности использования сигналов геостационарных ИСЗ, экологической безопасности, простоте и дешевизне.
БИСТАТИЧЕСКИЕ РЛС с ПОДСВЕТКой ИОНОсферными СИГНАЛами СВЯЗНЫХ СТАНЦИЙ Коротковолнового ДИАПАЗОНА
И. В. Луценко, И. В. Попов, В. И. Луценко
199-203
Рассмотрена возможность обнаружения воздушных объектов в бистатических РЛС, использующих в качестве сигнала подсветки ионосферные сигналы связных коротковолновых станций. Экспериментально исследованы спектры сигналов подсвета, определены требования к степени подавления прямого сигнала для обеспечения обнаружения на заданных дальностях. Рассмотрена возможность построения комплекса бистатических систем, использующих связные коротковолновые станции.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОТОКОВ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ С ПЛАЗМЕННЫМИ КОЛЕБАНИЯМИ В ПЛАСТИНЕ
Ханкина С. И., Яковенко В. М., Яковенко И. В.
204-208
Исследовано взаимодействие электромагнитных колебаний при прохождении потока электронов через неоднородную структуру, состоящую из слоев с различными электромагнитными свойствами и обрамленную на торцах идеально проводящими поверхностями.
Определены частоты собственных колебаний электромагнитного поля такой структуры и их декременты (инкременты), обусловленные взаимным преобразованием кинетической энергии частиц пучка и энергии электромагнитного поля.
КОНКУРЕНЦИЯ САМООРГАНИЗОВАННЫХ ВРАЩАЮЩИХСЯ СПИРАЛЬНЫХ АВТОВОЛН В НЕРАВНОВЕСНОЙ ДИССИПАТИВНОЙ СИСТЕМЕ С ТРЕХУРОВНЕВЫМИ АКТИВНЫМИ ЦЕНТРАМИ
Маковецкий Д. Н.
209-222
Методом компьютерного моделирования исследована конкуренция самоорганизованных вращающихся спиральных автоволн (ВСА) в неравновесной диссипативной системе, обладающей возбудимостью и двухканальным механизмом диффузии возбуждений. Система состоит из локально взаимодействующих активных центров (АЦ), свойства которых близки к свойствам АЦ в фазере (микроволновом фононном лазере). При слабой конкуренции ВСА наблюдалась динамическая стабилизация и сосуществование ВСА с различными топологическими зарядами. Для случая сильно конкурирующих ВСА обнаружено самоиндуцированное обращение знака топологического заряда и установлен механизм этого нелинейного явления. Обсуждаются перспективы исследования ВСА в неравновесных диссипативных системах с возбудимыми трехуровневыми АЦ.
ПОГЛОЩЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ПРИ РЕЗОНАНСЕ ПЛАЗМОНОВ В ПЕРИОДИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ И В ТОНКОЙ ПЛЕНКЕ МЕТАЛЛА ПРИ ПРИЗМЕННОМ ВОЗБУЖДЕНИИ
Фитьо В. М., Лаба А. П., Бобицкий Я. В.
223-229
Используя метод связанных волн, проанализировано поглощение электромагнитных волн в системе решетка -металлическая подложка, при этом решетка может быть как диэлектрической, так и металлической. Установлено, что на определенной длине волны можно получить резонанс плазмонов, что обеспечивает полное поглощение электромагнитной энергии в системе. Для сравнения приведены результаты исследований резонанса плазмонов в тонкой пленке серебра, возбуждение которых осуществляется с помощью призмы. Выявлено, что здесь также при определенных условиях возможно достигнуть полного поглощения, причем в области резонанса наблюдается сильная зависимость от угла падения волны на пленку. Показано, что для обоих методов возбуждения плазмонов в области резонанса наблюдаются практически одинаковые зависимости коэффициента отражения от показателя преломления среды, с которой непосредственно контактируют решетка или тонкая пленка металла, при этом изменения показателя преломления на 0,001 вызывает увеличение коэффициента отражения от нуля до 0,8.
КОМПЛЕКСНЫЙ ИМПЕДАНС СКИН-СЛОЯ ПЛАЗМЕННОГО СТОЛБА, СФОРМИРОВАННОГО В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ МЕТОДОМ ВЗРЫВА
Пузанов А. О.
230-235
Получены аналитические выражения, описывающие частотную зависимость комплексного импеданса скин-слоя плазменного столба, созданного взрывным методом. Для расчетов активной и реактивной составляющих импеданса использованы экспериментальные характеристики плазмы.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И СПЕКТРАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КВАЗИОПТИЧЕСКОГО ТВЕРДОТЕЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ДЛИН ВОЛН
Белоус О. И., Сухоручко О. Н., Фисун А. И.
236-242
Дано описание уголково-эшелеттного открытого резонатора. Рассмотрена двумерная волноводная модель исследуемого резонатора и проведен анализ некоторых, в частности, квазиосновных типов колебаний с компрессией поля к оси резонатора. Исследованы характеристики генератора на диоде Ганна, стабилизированного по схеме с реактивно-отражающим резонатором, который возбуждается на квазиосновном типе колебаний. Кратковременная нестабильность частоты источника составляет ×~10-9/с. Относительная долговременная стабильность частоты DF/F ~ 10-8.
ОСОБЕННОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ДРЕЙФА ВОЛН ОБЪЁМНОГО ЗАРЯДА В ПРИБОРАХ С МЕЖДОЛИННЫМ ПЕРЕНОСОМ ЭЛЕКТРОНОВ НА ОСНОВЕ ВАРИЗОННОГО GAPX(Z)AS1-X(Z)
Стороженко И. П.
243-249
Исследовано возникновение и дрейф волн объёмного заряда в диоде Ганна на основе варизонного GaPx(z)As1-x(z) с n+-n катодом. Показано, что в варизонных диодах Ганна существуют эффекты, которых нет в диодах на основе пространственно-однородных по составу полупроводников. Сделано обобщение тройных варизонных полупроводников А3В5.
ПОЛУЧЕНИЕ ПУЧКА С РАВНОМЕРНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ИНТЕНСИВНОСТИ В АКТИВНОМ РЕЗОНАТОРЕ ВОЛНОВОДНОГО CO2-ЛАЗЕРА
Гурин О. В., Маслов В. А., Свич В. А., Топков А. Н.
250-254
На основе метода расщепления по процессам дифракции и усиления-рефракции проведена оценка влияния активной среды на профиль излучения в предложенной конструкции нового волноводного СО2-лазера с однородным выходным пучком. Показано, что при выборе оптимальных размеров зеркал резонатора и многомодового волновода, параметров пространственного фильтра на неоднородном зеркале активная среда может способствовать уменьшению дифракционных потерь основной моды и повысить равномерность профиля выходного пучка излучения лазера.
ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ КРЕМНИЕВЫХ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НА ПАРАМЕТРЫ НЕОСНОВНЫХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ИХ БАЗОВЫХ КРИСТАЛЛАХ
Кириченко М. В., Зайцев Р. В., Дейнеко Н. В., Копач В. Р., Антонова В. А., Листратенко А. М.
255-262
Приведены результаты исследований времени жизни τ и диффузионной длины L неосновных носителей заряда в базовых кристаллах кремниевых фотоэлектрических преобразователей (Si-ФЭП), изготовленных согласно различным вариантам конструктивно-технологического решения. На основании проведенного сравнительного анализа полученных значений τ и L обоснован выбор оптимального варианта конструктивно-технологического решения отечественных монокристаллических Si-ФЭП.
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РАЗРАБОТКИ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫХ КРЕМНИЕВЫХ ФОТОПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С БАЗОВОЙ P-I-N СТРУКТУРОЙ
Шуба Л. П., Кириченко М. В., Копач В. Р., Антонова В. А., Листратенко А. М.
263-267
Изготовлены и исследованы тестовые образцы фотоэлектрических преобразователей (ФЭП) с p-i-n структурой на основе очень слабо легированных фосфором кристаллов кремния i(n-)-типа проводимости толщиной около 300 мкм с удельным сопротивлением 4000 Ом см. Слои р- и n-типа толщиной 1,5 мкм с концентрацией бора и фосфора ~ 1020 см-3 соответственно образованы согласно технологии, используемой в серийном производстве отечественных монокристаллических Si-ФЭП. Плотность фототока JФ, выходные и диодные параметры ФЭП определялись по нагрузочным световым вольт-амперным характеристикам, измеренным при 25 оС в условиях заатмосферного солнечного излучения (режим АМ0 - атмосферная масса равна нулю). Обнаруженное значение JФ = 48,6 мА/см2 является рекордным для отечественных монокристаллических Si-ФЭП, что обусловливает целесообразность разработки серийных Si-ФЭП с p-i-n структурой. Изучено влияние слабоконцентрированного излучения на эффективность работы ФЭП такого типа. Обоснованы предложения по усовершенствованию конструкции Si-ФЭП с p-i-n структурой, обеспечивающему увеличение их КПД до 20%.
ТВЕРДОТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТР С РАБОЧЕЙ ЧАСТОТОЙ 280 ГГЦ
Зоренко А. В., Ермак Г. П., Медведь Н. Е.
268-272
В работе рассмотрен твердотельный гетеродинный интерферометр КВЧ диапазона с рабочей частотой 280 ГГц, предназначенный для измерения концентрации плазмы в установках типа ТОКАМАК. Низкий уровень фазовых флуктуаций выходного сигнала достигнут за счет применения умножителя частоты с высокой кратностью и активного повышающего преобразователя частоты на ЛПД. Для исключения влияния флуктуаций затухания зондирующего сигнала в плазме на точность измерения фазы в интерферометре используется квадратурная обработка на промежуточной частоте и усилители с АРУ. Относительный дрейф фазы выходного сигнала интерферометра не превышает ±0,5° за 2 ч. Мощность зондирующего сигнала 1 мВт на частоте 280 ГГц. Динамический диапазон принимаемых сигналов 40 дБ.
ОСОБЕННОСТИ ПРЯМОГО И ОПОСРЕДОВАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НИЗКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ НА СЕМЕНА РАСТЕНИЙ И МИКРООРГАНИЗМЫ
Коваленко О. И., Кивва Ф. В., Калиниченко С. В., Коворотный А. Л.
272-282
В течение 2003-2005 гг. проведены систематические исследования влияния электромагнитного поля малой интенсивности на биологические объекты разных классов (семена растений и микроорганизмы) при непосредственном их облучении, а также опосредованно путём взаимодействия биологических объектов с предварительно облучённой водой и водосодержащими растворами. Облучение проводилось в дискретных полосах крайневысокочастотного диапазона (КВЧ), широкополосным шумовым сигналом, перекрывающим сверхвысокочастотный (СВЧ) и КВЧ диапазоны (f=25,86 - 37,50 ГГц), а также фрактальным шумовым излучением в широкой полосе частот от высоких (ВЧ) до СВЧ. Показана возможность электромагнитной модификации функциональных показателей путём непосредственного и опосредованного облучения биологических объектов, выявлены общие закономерности и различия эффективности воздействия. Показана зависимость биологического отклика от частоты, ширины спектра, вида модуляции сигнала, а также от общей энергетической нагрузки. Особого внимания заслуживают эффекты при опосредованном воздействии электромагнитных полей на биологические объекты.
ЭНЕРГЕТИКА ПРОЦЕССОВ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ КВАЗИОПТИЧЕСКИМИ ФАЗОВРАЩАТЕЛЯМИ И СДВИГАТЕЛЯМИ ЧАСТОТЫ
Полупанов В. Н., Нестеров П. К., Яновский М. С., Безбородов В. И.
283-286
С учётом квантовой природы электромагнитного излучения рассмотрено преобразование его параметров квазиоптическими непрерывными фазовращателями (поляризационными) и квазинепрерывными (доплеровскими) сдвигателями частоты.