2011, т. 2(16), № 3
ДИСПЕРСИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЕРИОДИЧЕСКОГО ВОЛНОВОДА,
СОДЕРЖАЩЕГО СЛОЙ МЕТАМАТЕРИАЛА
А. П. Кусайкин, П. Н. Мележик, А. Е. Поединчук
С использованием метода обобщенных матриц рассеяния решена спектральная задача по определению постоянных распространения собственных TM-волн периодического волновода, образованного слоем метаматериала и отражательной дифракционной решеткой. В диапазоне частот, где диэлектрическая проницаемость метаматериала принимает отрицательные значения, проведено исследование особенностей поведения дисперсионных зависимостей собственных волн. Обнаружено проявление как эффекта междутиповой связи, так и нового вида междутипового взаимодействия поверхностных волн данного волновода, определены условия их проявления
РАДИАЦИОННЫЕ ПОТЕРИ СОСРЕДОТОЧЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СВЯЗИ ОТКРЫТЫХ РЕЗОНАТОРОВ
В. В. Гламаздин, М. П. Натаров, В. Н. Скресанов, А. И. Шубный
Представлены результаты экспериментального исследования радиационных потерь энергии, имеющих место при возбуждении открытого резонатора (ОР) или выводе из него энергии сосредоточенным элементом связи (ЭС). Модифицированы два предложенных ранее метода измерений, один из которых основан на измерении квадратов амплитуд полей в ОР и связанных с ним волноводах (метод баланса мощностей), а другой на измерении импеданса ОР, представленного с помощью эквивалентной схемы замещения (импедансный метод). Обоснована эквивалентная схема ОР, учитывающая прямое излучение ЭС в свободное пространство и излучение из-за рассеяния резонансного поля на ЭС. Исследованы ЭС двух типов, наиболее часто используемых в ОР мм диапазона: отверстие в диафрагме на зеркале и зауженный открытый конец волновода (щель) на зеркале. Приведены результаты измерений отдельных составляющих радиационных потерь и их влияние на эффективность возбуждения ОР и вывода энергии из ОР. Выявлены факторы, приводящие к снижению эффективности возбуждения ОР. Дана сравнительная характеристика ЭС двух типов, показано, что ЭС в виде щелей в целом имеют более высокую эффективность, чем ЭС в виде отверстий
НЕЗЕРКАЛЬНОЕ ОТРАЖЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ОТ ДВУМЕРНО-ПЕРИОДИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ ИЗ ЗАКОРОЧЕННЫХ КОАКСИАЛЬНО-СЕКТОРНЫХ ВОЛНОВОДОВ
Ю. В. Антоненко, А. В. Грибовский
Исследовано незеркальное отражение электромагнитных волн на решетке из закороченных коаксиально-секторных волноводов. Показана возможность преобразования интенсивности электрического поля падающей волны в интенсивность волны, отраженной в незеркальном направлении. Рассчитаны зависимости параметров Стокса от длины закороченных коаксиально-секторных волноводов. Рассмотрена возможность преобразования падающих линейно поляризованных волн в отраженные волны с круговой поляризацией в режимах незеркального отражения электромагнитных волн
ВЛИЯНИЕ МНОГОЛУЧЕВОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛА МЕСТА МАЛОВЫСОТНОГО ИЗЛУЧАТЕЛЯ МЕТОДОМ ROOT-MUSIC
В. Б. Разсказовский, Ю. Ф. Логвинов, Ю. А. Педенко
Оценено влияние многолучевого распространения мм и см радиоволн над морем на точность определения угла места маловысотного источника излучения методом спектрального оценивания root-MUSIC. Принимаемый сигнал моделировался по разработанной в последние годы методике расчета поля над неровной поверхностью при сильных затенениях, применимой вплоть до нулевых углов скольжения. Ошибки определения угла места методом root-MUSIC сравниваются с полученными при измерении моноимпульсным и внеосевым методами. Отмечены преимущества метода root-MUSIC при углах места, составляющих десятые доли ширины диаграммы направленности пеленгационной антенны
ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ИСТОЧНИК ВСПЛЕСКОВ СНЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ
А. П. Николаенко
Рассмотрены изменения глобальной электрической цепи, связанные с приходом в дневное полушарие Земли гигантской вспышки гамма-излучения от SGR 1806-20. Показано, что возникающий при этом параметрический источник радиоизлучения зависит от строения глобальной электрической цепи. Рассмотрено, как в реалистической модели экспоненциального профиля сопротивления атмосферы формируется дискретный импульс радиоизлучения. Показано, что решающую роль играют высоты вблизи тропопаузы. Спектральная плотность излучения обратно пропорциональна частоте. Рассчитаны волновые формы параметрического радиоимпульса, связанного с приходом гамма-всплеска
ДВУХЧАСТОТНОЕ ПРОФИЛИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ДОЖДЯ
О. А. Войтович, А. М. Линкова, Г. И. Хлопов
Рассматривается алгоритм обработки сигналов двухчастотной радиолокационной станции для однозначного измерения характеристик дождей в области слабых интенсивностей (£ 4 мм/ч) и с учетом влияния ослабления сигналов в интенсивных осадках (£ 20 мм/ч) на основе предложенной итерационной схемы вычисления микроструктурных характеристик. С помощью численного моделирования восстановления параметров дождя показано, что разработанный алгоритм обеспечивает однозначность измерения и графическую точность восстановления неоднородного профиля параметров дождя в широком диапазоне интенсивностей
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ РЕФРАКЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТРОПОСФЕРЫ С ПОМОЩЬЮ РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ ГЕОСТАЦИОНАРНЫХ ИСКУСТВЕННЫХ СПУТНИКОВ ЗЕМЛИ
С. И. Хоменко, Г. И. Хлопов, Д. Д. Халамейда
Приведены результаты разработки радиофизического комплекса на базе радиоинтерферометра СВЧ-диапазона для исследования рефракционных свойств тропосферы путем измерения угла прихода радиосигналов геостационарных искусственных спутников Земли. Рассмотрены схема построения, параметры комплекса и результаты исследований точности измерений. Показано, что достигнутые параметры позволяют обеспечить среднеквадратическое отклонение ошибки измерения угла прихода dq = 0,1', требуемое для получения градиента коэффициента преломления радиоволн в экспоненциальной модели тропосферы
ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ ДОЖДЕЙ НА ПАРАМЕТРЫ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ МИКРОВОЛНОВОГО ДИАПАЗОНА С УЧЕТОМ МЕТЕОСТАТИСТИЧЕСКИХ СВЕДЕНИЙ О ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ВЫПАДЕНИЯ ДОЖДЕЙ
Ю. И. Малышенко, Ю. В. Левадный
Известно, что продолжительность сильных дождей, создающих ряд существенных помех в работе радиолокационных станций (РЛС) микроволнового диапазона, составляет лишь малый процент по отношению к продолжительности года. Это позволяет разработчикам РЛС ограничиться заметно меньшим запасом энергетического потенциала на преодоление дополнительного затухания в осадках, величина которого определяется конкретными значениями допустимой суммарной продолжительности сбоев в работе РЛС из-за дождей, характерных для района их расположения. На конкретных примерах РЛС с частотами 10, 35, 70 и 95 ГГц изложена методика прогнозирования величины вероятности их бесперебойной работы в дождях в одном из районов Украины с привлечением характерных для него метеостатистических данных о продолжительности их выпадения. Для решения этой задачи также произведено обобщение современных данных по коэффициентам ослабления и отражаемости дождей частично путем оригинальных расчетов, частично путем анализа литературных данных. Таким образом персоналу штатных РЛС предоставлены современные расчетные модели, которые сверены с эмпирическими данными и дополнены новыми аналитическими зависимостями, повышающими точность их применения на практике
ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПЛАЗМЕННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ МЕТОДОМ ДОПЛЕРОВСКОЙ ЛОКАЦИИ
С. И. Хоменко, М. О. Хорунжий, А. Н. Кулешов, Б. П. Ефимов
На макете когерентной гомодинной приемо-передающей измерительной установки проведены исследования плазменных образований типа страт. Проанализированы частотные особенности отражения от страт, угловые зависимости, амплитуда отражений от страт в зависимости от тока и типа генератора шума. Оценена эффективная поверхность рассеяния плазменных образований типа страт
ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ТОК ЧЕРЕЗ НЕСТАЦИОНАРНЫЙ ТУННЕЛЬНЫЙ ПЕРЕХОД
Д. В. Абдулкадыров, Н. Н. Белецкий, С. А. Борисенко
Исследовано туннелирование электронов через нестационарный туннельный переход в режиме одноквантовых элект-ронных переходов через потенциальный барьер. Учтено влияние теплового размытия энергии электронов в эмиттере и коллекторе на величину высокочастотного тока через нестационарный туннельный переход. Найдена зависимость высокочастотного электронного тока от частоты и приложенного постоянного напряжения смещения. Изучено влияние несимметричности потенциального барьера на величины активной и реактивной частей плотности высокочастотного электронного тока через нестационарный туннельный переход
ГЕНЕРАЦИЯ И УМНОЖЕНИЕ ЧАСТОТЫ ДИОДАМИ С ТУННЕЛЬНЫМИ ГРАНИЦАМИ
НА ОСНОВЕ GAAS
Э. Д. Прохоров, О. В. Боцула, О. А. Клименко
Исследуются вольт-амперные характеристики и эффективность генерации диодов с туннельными границами (ТГ) в струк-турах типа «сэндвич» на основе GaAs. Показано, как влияют сопротивления между контактами диодной структуры и сопротивления, включенные последовательно с ТГ, на эффективность генерации на основной частоте и частотах гармоник. Оценен частотный предел работы диодов с ТГ. Показана возможность генерации гармоник и умножения частоты на диодах с ТГ в диапазоне десятки-сотни гигагерц
ГРАФИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМЫ ИМПУЛЬСА ИЗЛУЧЕНИЯ ТЕРАГЕРЦЕВОГО ГАЗОРАЗРЯДНОГО ЛАЗЕРА
В. К. Киселев, В. П. Радионов
Представлена методика графического моделирования формы импульса излучения газоразрядного терагерцевого лазера с импульсной накачкой и накачкой переменным током. Исходными данными для моделирования являются: величина и форма импульса разрядного тока, зависимости мощности излучения от разрядного тока и настройки резонатора. Применение данной методики позволяет получать импульсы излучения требуемой формы и подбирать режимы работы с максимальным КПД