Радиофизика и электроника миллиметровых и
субмиллиметровых волн
1988
ОСОБЕННОСТИ ГЛАДКИХ ОТОБРАЖЕНИЙ И ОПИСАНИЕ С ИХ ПОМОЩЬЮ ЭФФЕКТОВ «ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ» СВОБОДНЫХ КОЛЕБАНИЙ И СОБСТВЕННЫХ ВОЛН РЕШЕТОК
Яцик В. В.
5-16
Показано, что последовательное использование результатов теории особенностей гладких отображений может в ряде случаев существенно облегчить анализ решения задач на собственные колебания и волны одномерно-периодических структур. С использованием результатов теории особенностей гладких отображений проведено описание эффектов «взаимодействия» свободных колебаний поля и собственных волн периодических структур. Показано, что по критическим точкам с помощью построенного алгоритма можно эффективно восстановить спектральные характеристики решеток. Это свойство может быть использовано для создания компактных «паспортов», широко используемых в практике одномерно-периодических решеток.
ПОЛНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПАКЕТОВ ВОЛН ОДНОМЕРНО-ПЕРИОДИЧЕСКИМИ СТРУКТУРАМИ
Яцик В. В.
16-28
Реализован новый спектральный метод анализа эффектов полного преобразования пакетов плоских волн открытыми периодическими резонаторами. В основе метода лежит поиск действительных собственных частот на «нефизических» листах области изменения комплексного спектрального параметра (частоты).
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ РЕШЕТКА В ПОЛЕ ПЛОСКОЙ ВОЛНЫ
Левченко Е. В.
28-42
Рассмотрена прямая задача дифракции плоской волны на решетке с кусочно-гладким показателем относительной диэлектрической проницаемости. Разработан экономичный алгоритм, учитывающий ряд особенностей функции, описывающей относительную диэлектрическую проницаемость материала, из которого изготовлена решетка. Алгоритм обеспечивает получение результатов с прогнозируемой погрешностью. Исследованы электродинамические характеристики диэлектрической решетки.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ОТРАЖАТЕЛЬНОЙ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ С ПОТЕРЯМИ
Васильева Т. И., Ревин И. Д.
42-50
На основе точного решения задачи дифракции электромагнитной волны на решетке из проводящих диэлектрических брусьев получены коэффициент отражения и амплитуды пространственных гармоник для дифракционной решетки типа «гребенка» с учетом потерь.
Приведены распределения полей над решеткой для различных параметров решетки. Рассмотрены потери мощности в зависимости от геометрических размеров решетки в двухмиллиметровом диапазоне радиоволн.
Расчет фазы отраженной от дифракционной решетки волны с учетом потерь позволяет уточнить положение эквивалентной отражающей поверхности.
ДИФРАКЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН НА ПЛОСКОМ УГЛОВОМ СЕКТОРЕ
Дорошенко В. А., Сологуб В. Г.
50-59
В работе проведено исследование в строгой постановке задачи дифракции поля электрического и магнитного радиальных диполей на полубесконечном тонком идеально проводящем секторе. В случае узкого плоского сектора и узкого выреза в плоскости получены явные выражения для решения задачи, на основе чего изучены поляризация, структура дифрагированного поля, а также его поведение вблизи вершины. Приведены диаграммы направленности в случае близкого расположения источника к вершине узкого сектора и узкого выреза в плоскости.
ВОЗБУЖДЕНИЕ БИКОНИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ СПЕЦИАЛЬНОГО ВИДА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РАДИАЛЬНЫМ ДИПОЛЕМ
Дорошенко B. A., Сологуб В. Г.
59-69
Рассмотрена задача возбуждения электрическим радиальным диполем не ограниченной идеально проводящей биконической поверхности, состоящей из сплошного конуса и конуса с периодически прорезанными продольными щелями. С помощью интегрального преобразования Конторовича-Лебедева и метода задачи Римана-Гильберта электродинамическая задача сведена к решению 6есконечной системы линейных алгебраических уравнений второго рода фредгольмового типа. В приближении узких щелей и большого числа узких конических секторов проведено аналитическое исследование основных характеристик поля и определено влияние сплошного экрана при излучении из продольных щелей. Выяснен характер поведения поля вблизи центра биконической поверхности.
ПРОХОДНОЙ РЕЗОНАТОР, ОБРАЗОВАННЫЙ РАЗРЫВОМ КОАКСИАЛА
Яшина Н. П.
70-80
Для проходного резонатора, образованного разрывом центрального стержня в коаксиале, изучены условия существования свободных колебаний, исследованы локализация и динамика их частот на комплексной плоскости. Установлено, что резонансы в характеристиках рассеяния волн на таком резонаторе вызваны возбуждением в нем колебаний, близких к свободным. Все результаты получены на основе строгих решений спектральной и дифракционной краевых задач.
Е-ПЛОСКОСТНЫЕ НАКЛОННЫЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ВКЛЮЧЕНИЯ В ПРЯМОУГОЛЬНОМ ВОЛНОВОДЕ
Васильева Т. И., Кириленко А. А., Ткаченко В. И.
80-89
Предложен и численно реализован новый подход к анализу явлений дифракции на диэлектрических неоднородностях с границами в Е-плоскости на основе метода интегральных уравнений. Проведено сравнение разных методов решения задачи дифракции на диэлектрических Н- и Е-плоскостных неоднородностях. Рассмотрены резонансные эффекты в диэлектрических вставках с Е-границами.
СОГЛАСОВАНИЕ Н-ПЛОСКОСТНОГО ТРОЙНИКА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ЛЕНТОЙ
Кириленко А. А., Онуфриенко Л. М., Чумаченко B. П.
89-95
С целью создания диплексеров миллиметрового диапазона исследованы характеристики Н-плоскостных волноводных тройников с металлическими лентами во внутренней области. Для лент, параллельных прямому и боковому плечам установлены требуемые размеры и полосы частот согласования.
ЧАСТИЧНО ЗАПОЛНЕННЫЙ ВОЛНОВОД С ВНУТРЕННЕЙ ИМПЕДАНСНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ
Гурин Е. А., Казанский В. Б.
95-I01
Решается задача распространения волн в многомодовом прямоугольном волноводе, поперечное сечение которого заполнено диэлектрическими слоями с анизотропно проводящей поверхностью между их границами. Дисперсионное уравнение для постоянной распространения получено на основе двухсторонних эквивалентных граничных условий в форме, учитывающей не только диэлектрическое окружение импедансной поверхности (ленточной решетки), но и допускающей анализ произвольных (включая гибридные) типов волн.
Показано, что импедансная поверхность разрежает спектр распространяющихся волн, влияет на характер дисперсионных зависимостей, изменяет распределение плотности потока энергии по поперечному сечению волновода.
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ЗАДАЧИ О СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЯХ В ПЛОСКОМ ОТКРЫТОМ РЕЗОНАТОРЕ СО СТУПЕНЧАТЫМ ЗЕРКАЛОМ
Булгаков Б. М., Леонов Ю. И., Фурсов А. М.
101-109
На примере решения задачи о собственных колебаниях в двумерном открытом резонаторе с одним из зеркал в виде прямоугольной ступени произвольной высоты изложены суть численного метода, пригодного в общем случае для расчета параметров широкого класса неоднородных интерферометров Фабри-Перо. В рамках рассматриваемого метода с помощью ЭВМ можно рассчитать с контролируемой степенью точности собственные частоты, дифракционные потери и распределение электромагнитного поля компонент спектра неоднородного открытого резонатора в зависимости от геометрических размеров колебателъной системы.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОСКОГО ОТКРЫТОГО РЕЗОНАТОРА С ПРЯМОУГОЛЬНОЙ СТУПЕНЬЮ НА ЗЕРКАЛЕ
Булгаков Б. М., Леонов Ю. И., Фурсов А. М.
110-118
Приведены результаты численного анализа математической модели плоского открытого резонатора с прямоугольной ступенью на зеркале для поляризованных колебаний и поршневых волн. Исследовано влияние ступени на спектральные свойства резонатора, его дифракционные потери, распределение поля и взаимодействие мод между собой. Показано, что при резонансных размерах ступени в резонаторе могут возбуждаться высокодобротные гибридные колебания. Результаты численных расчетов сопоставлены с экспериментом.
РАССЕИВАЮЩИЕ СВОЙСТВА НЕЗАМКНУТОГО МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ЭКРАНА В ПЛАНАРНОМ ВОЛНОВОДЕ
Андренко А. С., Носич А. И.
118-122
Определена диаграмма направленности поля излучения, возникающего при рассеянии собственных волн планарного диэлектрического волновода на незамкнутом металлическом экране. Анализируются рассеивающие свойства цилиндра со щелью в одномодовом и многомодовом волноводе.
ОПТИМИЗАЦИЯ ОСТРОНАПРАВЛЕННЫХ ЗЕРКАЛЬНЫХ АНТЕНН СО СФЕРИЧЕСКИМ РЕФЛЕКТОРОМ
Горелов В. Н., Мартынюк С. П., Хлопов Г. И.
122-129
Рассмотрены характеристики излучения остронаправленных однозеркальных антенн со сферическим рефлектором (СР) в зависимости от положения облучателя на фокальной оси.
Показано, что выбор критерия оптимального положения облучателя на основе анализа коэффициента усиления (КУ) антенны позволяет существенно улучшить ее характеристики излучения.
Проведенное сопоставление расчетных данных с результатами экспериментов в миллиметровом диапазоне волн показало, что расчет характеристик излучения зеркальных антенн с СР в рамках апертурного метода достаточно точно описывает потери КУ и форму главного лепестка, в то время как для ближнего бокового излучения расчетные данные дают завышенные значения.
ДИФРАКЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН НА СТУПЕНЧАТОМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ ПРОВОДИМОСТИ В ПОЛУПРОВОДНИКЕ
Доманова Е. А.
129-135
С использованием френелевского геометрического метода построения зон получено амплитудное распределение в дифракционной картине, возникающей при нормальном падении плоской электромагнитной волны на слой полупроводника со скачкообразным распределением проводимости.
С учетом многократной интерференции проанализированы соотношения для амплитуды прошедшей и отраженной волны для полуволнового и четвертьволнового слоев при различных значениях фактора контраста.
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФОТОУПРАВЛЯЕМЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВ В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ВОЛН
Кечиев М. М., Копасов А. П., Костенко А. А., Филатова О. Н., Хлопов Г. И.
135-144
Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований электродинамических свойств полупроводниковой пластины при стационарном и импульсном оптическом возбуждении. Проанализированы характеристики крестообразного разветвления квазиоптических волноводов, в диагональном сечении которого установлена полупроводниковая пластина. Рассмотрены временные характеристики исследуемых параметров подобного устройства при импульсной оптической накачке.
СЛАБОПОГЛОЩАЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ МИЛЛИМЕТРОВОГО И СУБМИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНОВ ВОЛН
Мериакри В. В.
144-151
Приведены сравнительные характеристики
параметров (n и 
)
слабопоглощающих диэлектриков, полупроводников и ферритов, пригодных для
применения в технике миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн.
БАЛЛАСТНЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ПОТОКИ В ПРИБОРАХ О-ТИПА С ДЛИТЕЛЬНЫМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ
Алексеев Г. А.
151-158
Применительно к лучевым приборам О-типа с длительным взаимодействием проанализированы возможности смещения минимума распределения статистического потенциала, образующего естественную ионную ловушку, из области эффективного взаимодействия электронов с ВЧ-полем за счет ассиметричного расположения ленточного электронного потока в пролетном канале, введения дополнительных балластных пучков и неоднородностей геометрии в виде скачков ширины канала. Показано, что подбором геометрических параметров потока (прицельное расстояние, ширина, толщина) и канала (ширина узкой и широко частей) можно управлять месторасположением ионной ловушки и ослабить влияние ионов на выходные характеристики приборов.