2008, том 13, № 1
МЕТОД ИМПЕДАНСА В ИССЛЕДОВАНИИ ХАРАКТЕРИСТИК ОТКРЫТЫХ РЕЗОНАТОРОВ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ ГИБРИДНЫХ ТИПОВ КОЛЕБАНИЙ
Гламаздин В. В., Скресанов В. Н., Шубный А. И.
9-19
Предложен метод расчёта собственных добротностей, резонансных частот, коэффициентов связи с линией передачи и коэффициента взаимной связи двух парциальных типов колебаний с близкими резонансными частотами, возбуждаемых в резонаторе. Метод основан на аппроксимации экспериментально или теоретически полученной зависимости комплексного коэффициента отражения от резонатора дробно-рациональной функцией действительного переменного, описывающей вынужденные колебания в двух связанных колебательных контурах. Метод апробирован с использованием данных расчёта коэффициента отражения квазиоптического открытого резонатора (ОР) и применён для исследования характеристик ОР в условиях возбуждения гибридного колебания.
РЕЖИМЫ ЧИСТОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ВОЛН ТЕn,0 С ВЫСОКИМ НОМЕРОМ НА КАСКАДЕ ИЗ ТРЕХ РАЗНОПЕРИОДНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ ДИАФРАГМ
Щербак В. В.
20-28
Рассматривается проблема оптимизации каскадов периодических либо квазипериодических ленточных тонких диафрагм, как конверторов волн прямоугольного волновода. Найдены оптимальные конструкции, обеспечивающие эффективное (чистое) преобразование энергии основной моды ТЕ1,0 в высшие ТЕn,0 с высоким номером (n = 4 или 5 и более) и между двумя разными высшими модами (ТЕ2,0 и ТЕ3,0). Получены плосковершинные частотные характеристики конверсии мод.
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ КВАЗИ-Т-ВОЛН В ПРЕДФРАКТАЛЬНОЙ СИСТЕМЕ МИКРОПОЛОСКОВЫХ ЛИНИЙ
Кошевой А. Г., Кошевой Г. И.
29-33
Проводится исследование основних почти поперечных электромагнитных волн в предфрактальной системе микрополосковых линий. Задача поставлена в виде системы интегральных уравнений первого рода с электростатическими ядрами. Применяя узкополосковый подход задача приведена к решению обощенной проблемы собственных значений пары симметричных матриц. В деталях рассматриваются простейшие системы, которые соответствуют порождающим самоподобных фракталов с переменной размерностью. Разработан эффективный алгоритм вычисления основных электромагнитных характеристик предфрактальных систем и приведены численные расчёты.
ОБ АКСИАЛЬНОМ ИНДЕКСЕ СОБСТВЕННЫХ МОД КВАЗИОПТИЧЕСКИХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ
Шипилова И. А.
34-39
Проведены численные исследования цилиндрического и радиально двухслойного цилиндрического диэлектрических резонаторов с аксиально неоднородными колебаниями. Получены значения частот и добротностей резонаторов с модами, отличающимися аксиальными индексами. Показано, что в резонаторах существуют моды, при которых величина добротности резонатора достигает максимального значения. Проанализирована связь между значениями аксиальных и азимутальных индексов собственных мод резонаторов, обладающих максимальной добротностью.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СНЧ ЗАТУХАНИЯ ПО ДИСТАНЦИОНОЙ ЗАВИСИМОСТИ АМПЛИТУДЫ РАДИОВОЛНЫ, ВОЗБУЖДЕННОЙ ИСКУССТВЕННЫМ ИСТОЧНИКОМ
Николаенко А. П.
40-44
Используется дистанционная зависимость амплитуды искусственного сверхнизкочастотного (СНЧ) радиосигнала, измеренного в Атлантике, по которой определяется погонное затухание на дискретной частоте. Показано, что полученное значение хорошо согласуется с литературными данными, а также с моделью, основанной на измерениях глобального (шумановского) резонанса. Отклонения не выходят за пределы погрешности измерений, которая определялась отношением сигнал/шум. Полученное затухание можно применять при тестировании моделей распространения радиоволн в промежутке Земля – ионосфера. Абсолютная калибровка тракта позволила оценить эффективный токовый момент источника поля.
РАСЧЕТНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИМПУЛЬСНЫЕ ПОЛЯ В МЕЗОСФЕРЕ НАД ИЗОГНУТЫМ ГРОЗОВЫМ РАЗРЯДОМ
Кудинцева И. Г., Николаенко А. П., Хайакава М.
45-50
Рассчитаны импульсные электрические поля нейтральной атмосферы над мощным положительным изогнутым грозовым пробоем. Молния состоит из вертикальной и горизонтальной секций, каждая из которых имеет длину 10 км. Показано, что запаздывающие импульсы от вертикальной и горизонтальной частей молнии складываются так, что в пространственном распределении поля над пробоем возникает тонкая структура. Распределение зависит от времени и от ориентации канала молнии по отношению к наблюдателю. «Волокна» в распределении импульсного электрического поля имеют характерную ширину 1 км и достигают десятков километров в высоту.
ПОВЕРХНОСТНЫЕ ПОЛЯРИТОНЫ НА НЕРОВНОЙ ГРАНИЦЕ, СОЗДАВАЕМОЙ РЭЛЕЕВСКОЙ ВОЛНОЙ
Яковенко В. М., Ханкина С. И., Яковенко И. В.
51-57
Показано, что при распространении рэлеевского звука в полупроводниках возникает неоднородный приповерхностный плазменный слой, толщина которого превосходит область локализации звука. Его происхождение обусловлено поверхностными электронными состояниями, вызванными рэлеевской звуковой волной. В работе найден и исследован закон дисперсии поверхностных поляритонов в условиях неоднородной приповерхностной плазмы. Показано, что свойства поляритонов зависят от частоты и амплитуды рэлеевского звука.
ПРИМЕНЕНИЕ СОСТАВНОГО АКУСТИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Хижный В. И., Тараканов В. В., Хижная Т. М.
58-64
Описана методика измерений поглощения и дисперсии скорости высокочастотных ультразвуковых волн, основанная на использовании составного акустического резонатора. Указанная методика реализована при исследовании малых изменений поглощения и дисперсии фазовой скорости звука в борате железа FeBO3 толщиной ~140 мкм на частоте ~ 200 МГц.
ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ МАГНИТНОГО ПОРЯДКА В ГРАНУЛЯРНОЙ НАНОСТРУКТУРЕ НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭСР - ЭКСПЕРИМЕНТА
Багмут Т. В.
65-70
Представлена феноменологическая модель, описывающая явление ферромагнитного резонанса (ФМР) в гранулярной магнитной наноструктуре, на примере исследования магнитных свойств ‑ аморфной двуокиси кремния с наночастицами кобальта (SiO2)100-хCoх/GaAs в широкой области концентраций кобальта (х = 20, 30, 45, 49, 54, 63, 75 и 85% Со). Показано, что в гранулярной наноструктуре могут формироваться магнитные кластеры, форма которых зависит от концентрации магнетика.
КОНКУРЕНЦИЯ И КООПЕРАЦИЯ МОД В МАЛООБЪЕМНОМ ГДИ С ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ ИЗ СВЯЗАННЫХ ЖЕЛОБКОВЫХ ВОЛНОВОДОВ
Мирошниченко В. С.
71-78
Рассмотрены особенности возбуждения колебаний в малообъемном генераторе дифракционного излучения (ГДИ). Проведены исследования особенностей конкуренции мод в ГДИ в 8-мм диапазоне длин волн. Обнаружен двухчастотный режим генерации, характеризующийся кооперативным взаимодействием возбуждаемых мод. Проведена идентификация резонансных мод, участвующих в кооперативном взаимодействии, и предложен механизм возникновения синхронных двухчастотных режимов в резонансных автогенераторах с распределенным взаимодействием.
ВОЗБУЖДЕНИЕ РЕЗОНАНСНОГО КЛИНОТРОНА ПРИ ОЧЕНЬ НИЗКИХ АНОДНЫХ НАПРЯЖЕНИЯХ
Мильчо М. В., Тищенко А. С., Завертанный В. В., Лопатин И. В.
79-86
Экспериментально исследовано возбуждение резонансного клинотрона при синхронизме электронов с первой, второй, третьей и четвертой отрицательными пространственными гармониками поля замедляющей системы. Возбуждение происходило без предварительной модуляции электронного потока при пусковых токах всего в единицы миллиампер. Теоретически проанализирована простая физическая модель взаимодействия электронов с полем щелевых резонаторов гребенки. Показано, что в случае клинотрона эффективное взаимодействие электронов с высокочастотным полем возможно даже при очень больших углах пролета электронов. Обсуждаются перспективы использования исследованных режимов в клинотронах субмиллиметрового диапазона волн для увеличения в несколько раз периода замедляющих систем.
ВЛИЯНИЕ ПОЛЯ ИЗЛУЧЕНИЯ СМИТА-ПАРСЕЛЛА НА ЭЛЕКТРОННЫЙ ПОТОК В ПРИБОРАХ ТИПА ГДИ
Хуторян Э. М., Цвык А. И.
87-93
Теоретически исследовано влияние поля излучения Смита-Парселла (ИСП) на электронный поток в приборах типа ГДИ. Показано, что действие поля ИСП на ЭП приводит к «радиационному» торможению электронного потока и к последующему изменению диаграммы направленности излучения, мощности взаимодействия ЭП и других характеристик ГДИ.
ВЛИЯНИЕ ДИССИПАЦИИ НА СВОЙСТВА ЦИКЛОТРОННЫХ ВОЛН В ПОЛУПРОВОДНИКОВОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ
Булгаков А. А., Кононенко В. К., Костылева О. В.
94-98
Исследуется влияние диссипации в полупроводниковом материале слоисто-периодической структуры полупроводник – диэлектрик на контуры зон пропускания собственных волн. Показано, что учет потерь в полупроводнике приводит к возникновению поворота дисперсионных кривых для электромагнитных волн, распространяющихся в такой структуре. При этом ограничивается минимальное значение фазовой скорости волны. Обнаружено, что при больших значениях частоты столкновений один из краев зон в области циклотронных волн вырождается, т. е. происходит “разрушение” зоны.
О ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ ПРИ ОБРАЗОВАНИИ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ЗАРЯДА В БЕЗНАКАЛЬНОМ МАГНЕТРОНЕ С АВТОЭМИССИОННЫМ ЗАПУСКОМ
Гурко А. А., Еремка В. Д., Науменко В. Д., Скрипкин Н. И.
99-104
Рассматриваются возможные физические процессы при образовании объемного заряда в пространстве взаимодействия безнакального магнетрона с основным холодным катодом и вторичноэлектронным эмиттером, запуск которого осуществляют первичными электронами, эмитированными автоэлектронным эмиттером дополнительного катода. Предложена методика оценки возможности достижения режима ограничения тока пространственным зарядом Предложена методика оценки условий возникновения режима ограничения тока пространственным зарядом.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЛОКАЛИЗОВАННЫХ ПАКЕТОВ РИДБЕРГОВСКИХ АТОМОВ
Дербов В. Л., Тепер Н. И.
105-109
Представлены результаты численного моделирования лазерного возбуждения ридберговских состояний с целью формирования локализованных волновых пакетов. Рассмотрено действие на атом линейно и циркулярно поляризованного поля с различной зависимостью огибающей от времени. Проанализированы форма и свойства результирующего пакета, составленного из собственных состояний с низким значением орбитального и магнитного квантовых чисел. Полученные результаты согласуются с результатами других авторов.
ПОЛУЧЕНИЕ МНОГОЧАСТОТНЫХ СИГНАЛОВ В ГЕНЕРАТОРАХ ДИФРАКЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Курин В. Г.
110-113
Рассмотрен физический механизм формирования многочастотных сигналов, реализующийся в случаях возбуждения в резонансной системе исследуемого генератора высших мод, образующих несколько вариаций (“пятен”) поля вдоль направления движения электронного потока. Движение электронного потока через такую цепочку пятен поля (“цепочку связанных резонаторов”) сопровождалось возбуждением множества автомодуляционных мод и соответственно переходом работы генератора в многочастотный режим. Структурой спектра выходного сигнала можно было эффективно управлять путем изменения анодного напряжения.
РОЛЬ РАССЕЯНИЯ ЭЛЕКТРОНОВ НА НЕЙТРАЛЬНЫХ ПРИМЕСЯХ И СПЛАВНОМ ПОТЕНЦИАЛЕ В ФОРМИРОВАНИИ ВОЛН ПРОСТРАНСТВЕННОГО ЗАРЯДА В ПРИБОРАХ С МЕЖДОЛИННЫМ ПЕРЕНОСОМ ЭЛЕКТРОНОВ
Стороженко И. П.
114-117
Исследована роль рассеяния электронов на неравномерно распределённых нейтральных примесях и сплавном потенциале. Показано, что возрастающая зависимость низкополевой подвижности от координаты в n+-n-n+ приборах с междолинным переносом электронов может приводить к возникновению и дрейфу дипольных доменов. Причиной этого могут служить стационарные компоненты скорости релаксации импульса, такие как убывающие функции координаты концентрации нейтральной примеси, сплавного потенциала и процентного содержания бинарной компоненты в тройных и четверных полупроводниках. При оптимальном распределении нейтральной примеси в активной области эффективность генерации колебаний тока возрастает, а их оптимальная рабочая частота падает.
ЛАВИННО-КАСКАДНОЕ УСИЛЕНИЕ ИМПУЛЬСА В pn-i-pn СТРУКТУРЕ С ОБРАТНО СМЕЩЕННЫМИ p-n ПЕРЕХОДАМИ
Лукин К. А., Максимов П. П.
118-124
Моделируется лавинно-каскадное усиление в обратно смещенных pn-i-pn структурах в линейном и нелинейном режимах. Исследовано влияние заряда подвижных носителей, концентрации примесных атомов, электрического поля и величины обратного смещения на коэффициент усиления. Оценена резонансная частота GaAs pn-i-pn структур. Определено влияние времени жизни неравновесных носителей тока на величину порогового тока GaAs pn-i-pn структур.
МАГНИТНЫЙ РАДИОСПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС «КВАРК» МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ДЛИН ВОЛН
Недух С. В.
125-129
Представлено описание основных характеристик и функциональных возможностей магнитного радиоспектроскопического комплекса «КВАРК». Продемонстрирована возможность радиоспектроскопического комплекса «КВАРК» проводить исследования различных магнитных микро- и наноструктур методом магнитного резонанса в диапазоне частот 20-60 ГГц, диапазоне полей 0-1,9 Тл, интервале температур 77-300 К. Приведены и проанализированы экспериментальные результаты использования в составе электродинамических модулей комплекса различных наборов специализированных резонансных ячеек (перенастраиваемый объемный резонатор, перенастраиваемый открытый резонатор, волноводный концентратор СВЧ поля). Показано, что использованная модульная система построения комплекса позволяет быстро модифицировать его для измерения нерезонансных эффектов гигантского магнитного сопротивления/импеданса и туннельного магнитного сопротивления/импеданса. Приведены результаты исследований различных классов наноструктур, полученные с помощью радиоспектроскопического комплекса «КВАРК».
О РЕКОНСТРУКЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ОБЪЕКТА ПО МОДУЛЮ ЕГО ФУРЬЕ-ОБРАЗА
Корниенко Ю. В., Скуратовский С. И.
130-141
Путём машинного эксперимента исследована сходимость итерационного процесса, предложенного ранее для реконструкции изображения объекта конечных размеров по квадрату модуля его фурье-образа. Подтверждена хорошая сходимость процесса к правильному результату из некоторой его окрестности в пространстве изображений и возможность сходимости к неправильному результату (так называемой ловушке) при произвольном выборе начального приближения. Установлен дискретный характер множества таких ловушек. Исследована зависимость предела, к которому сходится итерационный процесс, от начального приближения и установлен фракталоподобный характер этой зависимости. Исследована вероятность правильного восстановления изображения при случайном выборе начального приближения. Полученные результаты проиллюстрированы графиками, полутоновыми изображениями и цветными картами.