2010, том 15, № 2
РЕЗОНАНСНЫЕ РЕЖИМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДВУХМЕРНО-ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЭКРАНА, ПЕРФОРМИРОВАННОГО КРУГЛЫМИ ЗАПРЕДЕЛЬНЫМИ ОТВЕРСТИЯМИ
А. О. Перов, А. А. Кириленко, С. Л. Сенкевич
4-15
Рассмотрены закономерности, проявляющиеся при рассеянии плоской волны на двухмерно-периодическом перфорированном экране с несколькими запредельными отверстиями на периоде. Показано, что, в отличие от одноэлементных экранов (с одним отверстием на периоде), такие экраны обладают двойственными свойствами – в одноволновом диапазоне они могут обеспечить как режимы полного прохождения, так и режимы полного отражения. Объяснение подобному резонансному поведению дано с позиций спектральной теории. Показано, что сама структура спектра комплексных частот многоэлементного экрана как открытого резонатора уже заложена в спектре простого «одноэлементного» экрана при рассмотрении модели с макропериодом, который охватывает несколько одинаковых ячеек. Исследованы низшие собственные колебания многоэлементных экранов, вызванные различными типами сбоев геометрии ячеек. В рамках простой аппроксимационной модели, описывающей зависимость резонансного отклика как функцию спектра собственных частот низших колебаний, проанализированы возможные типы характеристик рассеяния в одноволновом диапазоне.
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОТЯЖЕННЫХ ПОЛЕЙ В ОТКРЫТОМ РЕЗОНАТОРЕ С ТРАПЕЦЕИДАЛЬНЫМи ЗЕРКАЛаМи
В. С. Мирошниченко, В. Г. Дудка, Д. В. Юдинцев
16-21
Рассмотрены особенности использования трапецеидальных зеркал для формирования протяженных полей в открытом резонаторе (ОР) терагерцевого диапазона. Приведены результаты численного моделирования свойств резонансных мод в двухмерном ОР с трапецеидальными зеркалами. Установлена радиационная добротность и структура поля для E0q-, E1q- и E2q-мод в ОР. Проведена оптимизация параметров трапецеидальных зеркал для снижения радиационных потерь в ОР с протяженным полем. Рассмотрены особенности формирования нарастающих полей в ОР при повороте одного из трапецеидальных зеркал. Проведено сравнение свойств мод в ОР с уголковыми зеркалами и трапецеидальными зеркалами.
ВРАЩАЮЩЕЕСЯ СОЧЛЕНЕНИЕ КВЧ-ДИАПАЗОНА
А. П. Евдокимов, В. В. Крыжановский, В. Л. Пазынин, К. Ю. Сиренко
22-26
Представлена разработка вращающегося сочленения КВЧ-диапазона с центральной частотой 33 ГГц. Проведена численная оптимизация основного узла, состоящего из двух фланцев, расположенных с зазором (в одном из них выполнены кольцевые дроссельные канавки). Для расчетов электродинамических параметров использованы программы, реализующие строгие подходы временной области, основу которых составляет стандартная конечноразностная аппроксимация модельных начально-краевых задач. Применение трех дроссельных канавок обеспечило большую величину рабочего зазора. Изготовлены и экспериментально исследованы два образца вращающегося сочленения, характерная величина потерь составляет 0,4÷0,8 дБ в полосе 1,5 ГГц.
СИСТЕМА ВОЗБУЖДЕНИЯ ДИСКОВОГО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА В КРИОДИЭЛЕКТРОМЕТРЕ
Р. В. Головащенко
27-31
Приведено описание конструкции резонансного модуля криодиэлектрометра миллиметрового диапазона длин волн на основе дискового диэлектрического резонатора на модах шепчущей галереи и исследованы основные характеристики модуля.
АНАЛИЗ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МИКРОПОЛОСКОВЫХ АНТЕНН С ИЗЛУЧАТЕЛЯМИ ПРОИЗВОЛЬНОЙ ФОРМЫ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ МИКРОПОЛОСКОВОЙ ЛИНИЕЙ
А. Е. Свеженцев
32-41
Цель статьи - развитие эффективного подхода к анализу цилиндрической микрополосковой антенны с излучателями произвольной конфигурации, возбуждаемыми с помощью микрополосковой линии. Этот подход базируется на решении задачи с помощью метода моментов в спектральной области. Основное внимание уделено улучшению сходимости при вычислении элементов матрицы взаимных импедансов путем выделения асимптотического поведения компонент функции Грина в спектральной области, что позволяет существенно ускорить процесс вычисления. Ранее главные члены таких асимптотических представлений были получены эвристически, используя решение для плоского случая. В этой публикации асимптотические представления получены в рамках цилиндрического случая и являются существенно расширенными. Приведены результаты расчета входного сопротивления для излучателей различной конфигурации, а также дано сравнение с экспериментом.
ГРОЗЫ ЮЖНОЙ АМЕРИКИ И ЮЖНОАТЛАНТИЧЕСКАЯ ГЕОМАГНИТНАЯ АНОМАЛИЯ
О. Б. Печеная, А. П. Николаенко
42-51
Значительный объем информации, собранный космическими аппаратами «Оптический импульсный детектор» (ОИД) и «Сенсор изображений гроз» (СИГ), широко применяется в самых различных исследованиях. Высыпание частиц из радиационных поясов Земли вызывало ложные срабатывания оптических детекторов, когда эти спутники пролетали над Южноатлантической аномалией (ЮАА) геомагнитного поля, приуроченной к юго-восточному побережью Южной Америки. Для устранения помех применялся жесткий отбор данных (фильтрация), что неизбежно приводило к потере вспышек от настоящих молний. Отличия во взаимо-действии аппаратуры космического аппарата с аномалией, а также различные способы фильтрации данных привели к заметному отличию в распределениях молний, полученных ОИД и СИГ для этого района. В статье проводится сравнение с данными спутника ДЕМЕТЕР и обсуждаются возможные причины отличий данных ОИД и СИГ. Выдвигается предположение, что повышенная молниевая активность в области ЮАА, регистрируемая СИГ, может свидетельствовать не только об общей связи космической и земной погоды, но и о стимулировании грозовых разрядов высыпаниями космических частиц.
ВРЕМЕННЫЕ ФОРМЫ ЕСТЕСТВЕННЫХ СНЧ-РАДИОСИГНАЛОВ
А. П. Николаенко
52-62
Описаны временные формы всплесков естественных сверхнизкочастотных (СНЧ) излучений. Показано, что импульсы, предсказанные теоретически, наблюдаются с помощью широкополосного приемника в местах с исключительно низким уровнем индустриальных помех. В заключение описывается способ выделения СНЧ-всплесков из-под индустриальных 50-Гц помех с помощью сингулярного спектрального анализа.
МЕТОД ЛОКАЦИИ МОЛНИЙ И ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ НИЖНЕЙ ИОНОСФЕРЫ С ПОМОЩЬЮ ТВИК-АТМОСФЕРИКОВ
А. В. Швец, Ю. В. Горишняя
63-70
Приведен метод определения дистанции до источника излучения (молнии) и средней высоты нижней границы ионо-сферы вдоль трассы распространения в околоземном волноводе Земля-ионосфера. Метод основан на явлении интерференции между модами в спектрах твик-атмосфериков (твиков), наблюдающихся в ночное время. С помощью предложенного метода определены дальности до источников (в диапазоне от 500 до 4 000 км) по ансамблю экспериментальных записей твиков, выполненных в Атлантическом и Индийском океанах. Получены оценки вариаций высоты нижней границы ионосферы, которые составили 5–6 км в течение ночи и 2–3 км на сезонном масштабе времени.
О ВЛИЯНИИ ВОДНЫХ И ВОДНО-КИСЛОТНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС ТРОПОСФЕРЫ ВО ВРЕМЯ СОЛНЕЧНО-ПРОТОННЫХ СОБЫТИЙ
А. Л. Коворотный, Ю. В. Гончаренко, В. Н. Горобец
71-76
Рассмотрено влияние водных и водно-кислотных аэрозольных слоев, образующихся во время солнечно-протонных событий, на энергетический баланс земной атмосферы в высоких широтах. Показано, что во время солнечных вспышек поток солнечной энергии, достигающий поверхности Земли, может уменьшаться на 6–11 % за счет отражения от аэрозольного слоя, образовавшегося в результате ионизирующего воздействия высокоэнергетичных солнечных протонов.
РАССЕЯНИЕ ЭЛЕКТРОНА НА ПЛАЗМЕННЫХ КОЛЕБАНИЯХ В СТРУКТУРЕ ПОЛУПРОВОДНИК-ДИЭЛЕКТРИК-ПОЛУПРОВОДНИК
Н. Н. Белецкий, С. И. Ханкина, В. М. Яковенко, И. В. Яковенко
77-82
Рассмотрено взаимодействие плазмонов с заряженной частицей, проходящей через границу полупроводник-диэлектрик-полупроводник с учетом потенциального барьера. Найдены вероятности излучения и поглощения плазменных колебаний заряженной частицей, определены условия, при которых процессы излучения плазмонов превалируют над процесами их поглощения.
ГИГАНТСКОЕ МАГНИТОСОПРОТИВЛЕНИЕ ДВУХБАРЬЕРНЫХ МАГНИТНЫХ ТУННЕЛЬНЫХ ПЕРЕХОДОВ
Н. Н. Белецкий, С. А. Борисенко
83-86
Теоретически исследовано гигантское туннельное магнитосопротивление двухбарьерных магнитных туннельных переходов (ДМТП). За основу был взята двухзонная модель спин-поляризованных электронов в ферромагнитных электродах (ФЭ) магнитных туннельных переходов. В рамках этой модели в ФЭ имеются две группы электронов с различным направлением спина. Показано, что в ДМТП туннельное магнитосопротивление может приближаться к 100 %.
МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОВОДИМОСТИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ СВЕРХПРОВОДНИКОВ ПРИ ПОМОЩИ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ОТРАЖЕНИЯ ВОЛНЫ ПРИ СКОЛЬЗЯЩИХ УГЛАХ ПАДЕНИЯ В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ
А. И. Губин, Н. Т. Черпак, A. A. Лавринович
87-91
Описан метод неразрушающего микроволнового исследования высокотемпературных сверхпроводников и родственных материалов посредством измерения их коэффициента отражения при скользящих углах падения. Измерения коэффициента отражения при скользящих углах падения электромагнитной волны могут быть использованы для получения абсолютных значений комплексной проводимости образца в широком температурном и частотном диапазонах. Разработана и реализована экспериментальная установка на основе фазового моста в миллиметровом диапазоне длин волн. Измерена проводимость YBa2Cu3O7-d пленок при температурах выше критической.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МОД В РЕЗОНАТОРЕ ПОВЕРХНОСТНОЙ ВОЛНЫ С ЭЛЕКТРОННЫМ ПОТОКОМ
К. А. Лукин, Э. М. Хуторян
92-101
Рассмотрена задача о возбуждении электронным потоком резонатора поверхностной волны, который является электродинамической структурой резонансной лампы обратной волны и клинотрона. Проведен анализ взаимодействия электронов с полем резонатора при конкуренции мод.
ДИНАМИКА ИНТЕНСИВНОГО ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА В КРУГЛОМ ДИАФРАГМИРОВАННОМ ВОЛНОВОДЕ С ПЕРЕМЕННОЙ ФАЗОВОЙ СКОРОСТЬЮ
В. Ф. Жигло, А. И. Зыков, В. С. Коваленко, Е. Ю. Крамаренко, В. А. Кушнир, В. В. Митроченко, А. Н. Опанасенко
102-108
Представлены результаты численного моделирования динамики электронов в ускоряющей секции на основе круглого диафрагмированного неоднородного волновода, которая используется в ускорителе 10-см диапазона со средней мощностью ускоренного пучка до 10 кВт. Рассмотрено два подхода учета собственного поля излучения пучка: оценочный, на основе уравнения диффузии мощности, и полномасштабный, на основе самосогласованных уравнений возбуждения поля и движения частиц. Самосогласованный подход показал наличие существенного фазового скольжения частиц в однородной части структуры, обусловленного реактивной токовой нагрузкой.
ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ДИОДА С ТУННЕЛЬНЫМИ БОКОВЫМИ ГРАНИЦАМИ
Э. Д. Прохоров, О. В. Боцула
109-113
Рассматриваются диоды, в которых при определенных напряжениях возникает отрицательная дифференциальная проводимость (ОДП) вследствие туннелирования или резонансного туннелирования электронов через боковые грани диода, которая может быть использована для генерации, усиления и умножения. Определяются условия реализации ОДП в диодах, токи, протекающие через диод, вольт-амперные характеристики диода, задачи, которые необходимо решить при дальнейших исследованиях диодов с туннельными или резонансно-туннельными боковыми границами. Предлагаются варианты планарных структур и структур типа «сэндвич».