2011, т. 2(16), № 2
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВОЛН В ОТРЕЗКЕ ВОЛНОВОДА С ОСТРЫМ ГОФРОМ
В. А. Горяшко, Т. М. Слипченко, Ю. В. Тарасов
Используя строгие уравнения возбуждения, проанализировано распространение волн в отрезке прямоугольного волновода с острым периодическим гофром, для которого отношение высоты к периоду много больше единицы. Показано, что при сильном градиентном рассеянии диаграмма Бриллюэна гофрированного и регулярного волноводов имеют качественно одинаковый характер зависимости продольного волнового числа от частоты. Отличие проявляется в том, что частоты отсечек мод гофрированного волновода растут с уменьшением периода гофра и в произвольном частотном диапазоне, лежащем выше первой частоты отсечки, всегда можно реализовать одномодовый режим. Это явление может быть использовано для подавления конкуренции мод в микроволновых усилителях, а также в узкополосных генераторах, если в последних в качестве обратной связи использовать брэгговские отражатели.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТОЧНИКОВ В ОДНОМЕРНОЙ РЕШЕТКЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДИПОЛЕЙ НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПА МИНИМАЛЬНОЙ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ПРОТЯЖЕННОСТИ РЕШЕНИЯ
В. Ф. Борулько, С. М. Вовк
Рассмотрена векторная модель источников, которая задана набором идеальных электрических диполей Герца с общей ориентацией их дипольных моментов. На основе принципа минимальной пространственной протяженности решения сформулирована задача нелинейной оптимизации и предложен подход, который основан на методе сопряженных градиентов со специальным выбором величины шага вдоль направления спуска. Представлены результаты численного моделирования для случая, когда источники излучения являются вещественными и расположены вдоль прямой линии, которая параллельна линии измерений электрического поля.
СНЧ-ИМПУЛЬС В КАРЫМШИНО, СВЯЗАННЫЙ С ГАММА-ВСПЫШКОЙ 27.12.04
А. П. Николаенко, А. Ю. Щекотов
Приведены результаты анализа электромагнитного импульса, связанного с резким изменением высоты промежутка Земля–ионосфера, который был вызван интенсивной гамма-вспышкой в 21 ч 30 мин 26,5 с 27 декабря 2004 г. Показано, что параметры экспериментально наблюдаемого сверхнизкочастотного (СНЧ) импульса отвечают модельным ожиданиям: угол прихода радиоволны близок к направлению на эпицентр ионосферного возмущения, форма близка к расчетной, а амплитуда в несколько раз превышает уровень регулярного фонового сигнала шумановского резонанса. При этом вступление радиоимпульса на обсерватории Карымшино (52,827° с.ш. и 158,132° в.д.) на 0,16 с опережает момент регистрации на сверхдлинных волнах.
О РАСПАДНОЙ НЕУСТОЙЧИВОСТИ ЭЛЕКТРОННЫХ ВОЛН И ЭФФЕКТЕ ВАВИЛОВА-ЧЕРЕНКОВА
С. И. Ханкина, В. М. Яковенко
Исследовано явление распадной неустойчивости при взаимодействии электронных волн с электромагнитными и электро-статическими волнами в материальных средах. Получены соответствующие выражения для инкрементов. Показано, что эффект Вавилова-Черенкова можно представить как процесс неупругого рассеяния электрона на создаваемых им волнах.
ЭЛЛИПСОИДАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА КОЭФФИЦИЕНТОВ ОТРАЖЕНИЯ ОТ МЕЛКОCЛОИСТОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПОЛУПРОВОДНИК-ДИЭЛЕКТРИК В МАГНИТНОМ ПОЛЕ
А. А. Булгаков, И. В. Федорин
Исследуется поляризация электромагнитной волны при отражении от мелкослоистой периодической структуры полупроводник-диэлектрик во внешнем магнитном поле, расположенной на металлической подложке. Показано, что изменение магнитного поля, частоты и угла падения электромагнитной волны приводит к изменению параметров эллипса поляризации, длины и угла наклона осей эллипса по отношению к осям системы координат; специфика компонент тензора диэлектрической проницаемости мелкослоистой структуры приводит к возникновению ряда особенностей в зависимостях разности фаз от параметров структуры. Учет потерь в полупроводнике приводит к сглаживанию зависимостей и отсутствию резкого изменения поляризационных характеристик в зависимости от внешнего магнитного поля и частоты электромагнитной волны.
ЗАВИСИМОСТЬ ЧАСТОТ ПОВЕРХНОСТНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ СОСТОЯНИЙ В ФОТОННЫХ КРИСТАЛЛАХ ОТ ПАРАМЕТРОВ ДВУХСЛОЙНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭЛЕМЕНТАРНОЙ ЯЧЕЙКИ
Ю. О. Аверков, Н. Н. Белецкий, В. М. Яковенко
Теоретически исследованы поверхностные электромагнитные состояния (ПЭС) на границе раздела фотонного кристалла и плазмоподобной среды. Предполагалось, что элементарная ячейка фотонного кристалла состоит из двух различных немагнитных диэлектриков. Изучено изменение частот ПЭС при изменении конфигурации элементарной ячейки фотонного кристалла. Показано, что при определенных параметрах элементарной ячейки фотонного кристалла могут существовать несколько ПЭС, отличающихся частотами и степенью локализации электромагнитного поля в фотонном кристалле и плазмоподобной среде. Продемонстрирована возможность существования ПЭС в структурах типа металл-фотонный кристалл со слоями SiO2 и Si, широко применяющихся в приложениях кремниевой нанофотоники.
ФИЛЬТРАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ, ПРИНАДЛЕЖАЩИХ КОНЕЧНОМЕРНОМУ ФУНКЦИОНАЛЬНОМУ ПРОСТРАНСТВУ
Ю. В. Корниенко
С позиций байесовского статистического подхода рассматривается задача оптимальной фильтрации изображений из конечномерного функционального пространства, замытых известным ядром и зарегистрированных в присутствии аддитивного гауссова шума. Общий взгляд на проблему иллюстрируется двумя конкретными практическими задачами: фильтрация изображений системы протяженных источников известной формы и определение координат точечного источника и его интенсивности как функции времени на равномерном фоне неизвестной яркости.
ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ГЕНЕРАЦИИ ТВЕРДОТЕЛЬНЫХ ЛАЗЕРОВ НА КРАСИТЕЛЯХ ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ СПОСОБЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ
С. В. Николаев, В. В. Пожар, М. И. Дзюбенко
Изучены особенности формирования генерационных характеристик излучения твердотельных лазеров на красителях с поперечной накачкой. Экспериментально исследованы зависимости энергии, спектра и направленности излучения цилиндрических полиуретановых лазерных матриц от энергии и степени фокусировки возбуждающего пучка. Показано, что неоднородность распределения интенсивности накачки в возбуждаемом объеме матрицы, возникающая при поперечном способе накачки, оказывает значительное влияние на энергию, направленность и спектр генерируемого излучения.
МЕДЛЕННЫЕ ВОЛНЫ В ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЕ С МАГНИТОАКТИВНЫМИ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫМИ СЛОЯМИ
А. А. Булгаков, В. К. Кононенко
Теоретически исследованы особенности зонных спектров периодической структуры с магнитоактивными полупроводниковыми слоями вблизи ее характеристических частот в субмиллиметровом диапазоне волн. Приведена методика исследования. Показано, что в тонкослойной периодической структуре с поперечной конфигурацией внешнего магнитного поля фазовая скорость поверхностной волны может иметь значение, сравнимое со скоростью дрейфа носителей заряда в полупроводнике. Так, в периодической структуре с нанослоями из цельзиановой керамики и n-InSb при температуре жидкого азота в магнитных полях 0,25…1 Тл коэффициент замедления волны превышает 103. Физическая причина замедления волны связана с существованием нижней по частоте зоны пропускания, допускающей продвижение по дисперсионной кривой в область больших значений модуля волнового числа при малом периоде тонкослойной периодической структуры.
ВОЗБУЖДЕНИЕ ПЕРЕХОДНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ЭЛЕКТРОННЫМИ СГУСТКАМИ, ПАДАЮЩИМИ НА ПРОВОЛОЧНЫЙ ЭКРАН
Б. П. Ефимов, А. Н. Кулешов, C. С. Пономаренко
Приведены экспериментальные результаты изучения свойств переходного излучения, которое возбуждено электронным потоком, рассеянным на периодических неоднородностях в виде проволочной периодической структуры. Описан модулятор (генератор электронных сгустков), созданный на основе резонансной лампы обратной волны 8-мм диапазона длин волн. Показано, что распределение потока энергии и интенсивность переходного излучения качественно совпадают с результатами теоретических расчетов.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ШУМОВОГО ИМПУЛЬСНОГО РАДИОЛОКАТОРА БЛИЖНЕГО ДЕЙСТВИЯ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НЕПРЕРЫВНЫХ АКТИВНЫХ ПОМЕХ
К. А. Лукин, В. М. Канцедал, В. В. Кулик, В. М. Коновалов, А. А. Могила, В. П. Паламарчук, П. Г. Сущенко
Приведены оценки помехоустойчивости корреляционного приема последовательности коротких некоррелированных шумовых импульсов c широким спектром (с базой ~ 50…100) при воздействии непрерывных активных помех: шумовой с сосредоточенным спектром, монохроматической и их смеси. Уточнены характер и степень их воздействия на выходной сигнал исследуемого корреляционного приемника, а также влияние различий спектральных и энергетических параметров полезного шумового сигнала и помех на его помехоустойчивость, в том числе при малом отношении сигнал-помеха на входе. Оценены пороги помехоустойчивости корреляционного приемника с использованием совокупности статистических показателей изменения формы взаимных корреляционных функций.
ПОЛЫЙ ПОЛУШАРОВОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР ДЛЯ ДИЭЛЕКТРОМЕТРИИ ЖИДКОСТЕЙ
А. Я. Кириченко, А. Е. Когут, В. В. Кутузов, И. Г. Максимчук, С. О. Носатюк, В. А. Солодовник
Предложена новая измерительная ячейка для диэлектрометрии жидкостей. Исследовались диэлектрические свойства следующих жидкостей: метанол, бутанол, толуол, бензол и вода. Показано, что данные резонаторы пригодны для исследования диэлектрических свойств жидкостей.