Научное приборостроение в миллиметровых и
субмиллиметровых диапазонах
1988
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА НА ЗЕРКАЛЬНЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДАХ
Гигоян С. С., Мериакри В. В., Мурмужев Б. А.
5-15
В диапазоне частот 80 ÷ 120 ГГц экспериментально исследованы опытные макеты линейных секций, ферритового вентиля, ответвителя с локальной связью, оптически-управляемого аттенюатора и режекторного фильтра-вентиля на основе зеркальных волноводов из поликора, феррита и кремния.
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ОДНО- И ДВУХЖЕЛОБКОВЫХ ВОЛНОВОДОВ
Заргано Г. Ф., Синявский Г. П., Ткаченко В. П.
15-28
Изложена теория желобковых волноводов. Методом частичных областей с учетом особенности на ребре рассчитаны критические частоты, постоянные распространения и структура полей НЕ - и ЕН - гибридных типов волн в одно- и двухжелобковых волноводах с однородным и слоистым диэлектрическим заполнением. Проведено моделирование на ЭВМ структуры электромагнитных полей различных типов волн в критическом режиме.
ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ СВЯЗИ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ КОЛЬЦЕВЫХ И ДИСКОВЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ
Кириченко А. Я., Солодовник В. А., Харьковский С. Н.
28-37
Изучены особенности распределенной связи волн диэлектрического волновода прямоугольного поперечного сечения с колебаниями высокого азимутального порядка кольцевых и дисковых диэлектрических резонаторов. Установлены теоретически и подтверждены экспериментально условия возбуждения азимутальных колебаний на волнах типа «шепчущей галереи» и волноводного типа в зависимости от параметров резонатора. Экспериментальные исследования проведены при возбуждении диэлектрических резонаторов различной формы и диаметра и при вариации размерами диэлектрического волновода в режиме критической связи. Обнаружена немонотонная зависимость коэффициента связи от расстояния между диэлектрическим волноводом и цилиндрической поверхностью резонатора.
ВОЗБУЖДЕНИЕ ОТКРЫТОГО РЕЗОНАТОРА С УГОЛКОВЫМ ЭШЕЛЕТТНЫМ ЗЕРКАЛОМ ТВЕРДОТЕЛЬНЫМ ИСТОЧНИКОМ СВЧ КОЛЕБАНИЙ
Архипов А. В., Белоус О. И., Булгаков Б. М. ,Леонов Ю. И., Фисун А. И., Фурсов А. М.
37-43
Рассмотрен резонатор со сферическим и эшелеттным зеркалом, которое состоит из двух эшелеттов, расположенных под углом 45° относительно оси резонатора. Рассмотренный резонатор обладает меньшими потерями по сравнению с общеизвестными при размещении в нем различного рода неоднородностей.
Эффективность возбуждения резонатора с помощью
ЛПД зависит от его согласования. Применено трехступенчатое согласование с полем
открытого резонатора. Показано, что наиболее эффективно резонатор возбуждается диодом
при его установке на расстоянии 
/2 от края возбуждающей ячейки.
ГРЕБЕНКА С ИНДУКТИВНОЙ СВЯЗЬЮ
Штанько А. А.
4З-45
Приведены результаты экспериментального исследования электродинамических характеристик плоской гребенки с индуктивной связью, помещенной в прямоугольный волновод. Окна связи получены за счет применения ламелей Г-образной формы, повернутых в смежных резонаторах на угол 180°, что позволяет уменьшить коротковолновую отсечку (до 30%) при расширении рабочей полосы частот.
ОБ ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ СТРУКТУРЫ ЗАМЕДЛЯЮЩЕЙ СИСТЕМЫ ТИПА ГРЕБЕНКА НА ФОРМИРОВАНИЕ ПРОТЯЖЕННОГО ЛЕНТОЧНОГО ЭЛЕКТРОННОГО ПОТОКА
Бурьянов П. Д., Силаева Т. А.
45-48
Приводятся расчетные данные, полученные численными методами на ЭВМ, по определению распределения потенциала, электростатического поля и электронных траекторий над поверхностью замедляющей системы с учетом ее структуры и пространственного заряда электронного потока. При этом показано, что появляются эффекты, приводящие к улучшению формирования ленточных электронных потоков в приборах миллиметрового диапазона типа ГДИ и ЛОВО.
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ЛЕНТОЧНОГО МАГНИТООГРАНИЧЕННОГО ЭЛЕКТРОННОГО ПОТОКА ПРИ НАЛИЧИИ ПОПЕРЕЧНОГО ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОГО ПОЛЯ
Бурьянов П. Д., Солодовник В. А.
48-54
На примере управляемой ЛОВО с помощью поперечного электростатического поля, создаваемого между поверхностью замедляющей системы (ЗС) и изолированной металлической пластинкой над ЗС, рассматриваются особенности формирования магнитоограниченного ленточного электронного потока в регулярной части пространства взаимодействия прибора. Показано, что при различной степени экранирования катода от внешнего магнитного поля и наличии внешнего поперечного электростатического поля меняются условия формирования поверхности ленточного электронного потока, примыкающего к поверхности ЗС. При этом отмечается, что при выполнении определенных условий возможно сформировать ленточный электронный поток с непульсирующей поверхностью, примыкающей к поверхности ЗС ЛОВО.
ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ ВОЛН С ВОЛНОВОДНЫМИ МОДАМИ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ВОЛНОВОДА, НАГРУЖЕННОГО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ И ФЕРРИТОВЫМ СЛОЯМИ
Бирюкова Н. В., Смирнова Т. А., Филиппов Ю. Ф.
54-63
Исследованы характеристики
электромагнитных волн слоистого прямоугольного волновода, состоящего из
диэлектрического и ферритового слоев с воздушным зазором между ними. Изучена
динамика изменения структуры парциальных волн в зависимости от напряженности внешнего
магнитного поля 
, величины зазора, толщины ферритового
слоя. Рассмотрена зависимость эффектов невзаимности от этих параметров.
Показано, то при определенных соотношениях между параметрами волновода,
диэлектрика, феррита и в системе возникает эффективное
взаимодействие между двумя парциальными волнами, фазовые скорости которых
совпадают. Оно приводит к появлению пространственно модулированной волны. Ее
распространение в волноводе сопровождается периодической перекачкой энергии
между диэлектрическим и ферритовым слоями.
О ЗАВИСИМОСТИ СОСТОЯНИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ОБЛАКА В МАГНЕТРОНЕ ОТ ЭМИССИОННОЙ СПОСОБНОСТИ КАТОДА
Левин Г. Я., Шадрин А. А., Бузик Л. М., Галаган А. В., Терехин С. Н.
63-69
Методами численного моделирования и физического эксперимента изучена зависимость состояния электронного облака от эмиссионной способности катода магнетронного диода и магнетрона поверхностной волны (МПВ). Показано, что между внешними характеристиками, такими как размеры и крутизна «плато» на вольтамперной характеристике (ВАХ), мощностью, частотой колебаний и анодным током МПВ, с одной стороны, и параметрами, характеризующими состояние электронного облака, такими как средняя плотность однопоточных и двухпоточных электронов суммарным средним зарядом, с другой стороны, существует непосредственная связь. Это позволяет делать оценки состояния облака по внешним характеристикам и использовать их при инженерных расчетах.
НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ГЕНЕРАТОРЕ СВЧ С ВЫСОКОДОБРОТНОЙ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ
Ракитянский В. А.
70-75
Экспериментально исследуется развитие нестационарных процессов в автоколебательной системе с высокодобротным объемным резонатором. Рассматриваются случаи одномодового и многомодового взаимодействий.
РАСЧЕТ КВАНТОВОГО УСИЛИТЕЛЯ БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ СО СВЕРХПРОВОДЯЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ ЗАМЕДЛЕНИЯ
Кондрашин С. К.
75-82
Описан метод расчета квантового усилителя бегущей волны со сверхпроводящим элементом замедления. Проведенный анализ показывает, что магнитные свойства сверхпроводников не ограничивают их применения в замедляющих системах квантовых усилителей при соответствующем конструктивном исполнении последних. Результаты работы позволяют рассчитывать подобные системы, а также могут быть использованы (строгое решение статической задачи расстройки поля тонкими пластинками, аналитическое представление сложных n –мерных функциональных зависимостей) в других областях науки и техники.
ЭФФЕКТИВНЫЙ СПОСОБ РАСЧЕТА СТАЦИОНАРНЫХ РЕЖИМОВ ГДИ НА ОСНОВЕ МОДЕЛИ ДИСКРЕТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
Лебедев А. Б., Пивоварова А. Г.
8З-87
Разработан эффективный способ поиска и расчета стационарных режимов генератора дифракционного излучения (ГДИ) на основе модели дискретного взаимодействия (МДВ) электронного потока с полем ОР. Способ основан на определении производной по амплитуде от вынуждающей силы и использовании итерационной процедуры Ньютона. Получены выражения, позволяющие рассчитывать стационарные решения уравнения колебаний поля в ОР ГДИ. Проведена оценка времени расчета на ЭВМ предлагаемым методом зоны стационарной генерации ГДИ. Проведено сравнение погрешностей вычисления и количества затраченных итераций при использовании различных методов.
КВАЗИОПТИЧЕСКАЯ КЮВЕТА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЛОИСТЫХ СТРУКТУР НА ММВ
Гаврилов С. П.
87-94
Рассмотрена возможность использования перестраиваемой плоскослоистой структуры для моделирования и исследования оптических свойств слоистых структур на ММВ. Проведен расчет и экспериментально измерен на частоте f 137,5 КГц. Коэффициент передачи квазиоптической кюветы с расположенной внутри неё перестраиваемой структурой и заполняемой исследуемым веществом. Показана возможность точного измерения показателя преломления жидкого диэлектрика, заполняющего кювету. Изучено влияние потерь в жидком диэлектрике на коэффициент передачи перестраиваемой слоистой кюветы.
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДИЭЛЕКТРИКОВ МАЛЫХ РАЗМЕРОВ В НЕИЗЛУЧАЮЩЕМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ВОЛНОВОДЕ
Авакян Р. С., Есоян А. А., Мериакри В. В.
94-100
Предложен и экспериментально опробован
метод измерения диэлектрических параметров образцов малых размеров (сравнимых с
длиной волны) для миллиметрового диапазона длин волн; в котором измерительная
секция выполнена на основе неизлучающего диэлектрического волновода. Результаты
измерений 
и 
предложенным
методом для некоторых малопоглощающих полимеров на длине волны 
мм хорошо
согласуются с известными данными для этих материалов.
УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЙ СКОРОСТИ ЗВУКА В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ И ЕЕ ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВНЕШНИХ ПАРАМЕТРОВ
Васильченко В. В., Королюк А. П., Мацаков Л. Я.
100-106
Описана установка для измерения скорости звука в твердых телах и зависимости скорости звука от внешних параметров – температуры, магнитного, электрического полей и т.д. Использован импульсно-фазовый метод измерений.
СИНТЕЗ ПРОФИЛЯ КОРРЕКТИРУЮЩЕЙ ЛИНЗЫ ДЛЯ СФЕРИЧЕСКОЙ ЗЕРКАЛЬНОЙ АНТЕННЫ
Мартынюк С. П.
106-112
Предложен и исследован фазокомпенсированный облучатель сферической зеркальной антенны (СЗА), основу которого составляет линза СВЧ, расположенная вблизи облучателя и предназначенная для компенсации сферических аберраций в раскрыве рефлектора. Приведены основные соотношения, полученные в геометрооптическом приближении, и описана численная методика синтеза профиля корректирующей линзы (КЛ). Показано, что максимальные углы облучения и продольные размеры облучателя ограничиваются явлением полного внутреннего отражения в линзе и зависят от величины диэлектрической проницаемости материала, из которого изготовлена КЛ, и ее толщины на оси. Представленные результаты могут быть использованы при разработке широкоугольных сканирующих антенн с узкой диаграммой направленности на основе С3А.
ПРИМЕНЕНИЕ ДИСТАНЦИОННЫХ РАДИОФИЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ГОРЕНИЯ
Герасименко В. Е., Калекин О. Ю., Костенко А. А., Кузьмин Д. В., Лагуна К. Б., Мартынюк С. П., Хлопов Г. И., Шихов А. Б.
113-120
Предложен метод исследования характеристик процессов горения при помощи когерентной технологической РЛС миллиметрового диапазона, приведены результаты ее разработки и основные технические параметры. Проанализированы результаты предварительных натурных экспериментов по исследованию процессов горения образцов твердого топлива.
РАЗРАБОТКА КОГЕРЕНТНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ РЛС МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА НА ОСНОВЕ ГДИ
Горелов В. Н., Коростелев В. С., Хлопов Г. И., Шестопалов В. П.
120-129
Разработан и создан макет доплеровской РЛС двухмиллиметрового диапазона на основе ГДИ для использования в технологических целях. Для калибровки энергетического потенциала когерентной РЛС с излучением непрерывных сигналов разработана методика калибровки на основе использования вибрирующего локационного уголкового отражателя. В результате проведенных исследований показано, что применение высокостабильного генератора типа ГДИ позволяет существенно в 150 раз, увеличить энергетический потенциал РЛС чем при использовании генератора типа ЛОВ.
ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОБОЧНЫХ ЭФФЕКТОВ В ИНТЕНСИВНЫХ ВИНТОВЫХ ПУЧКАХ
Лыгин В. К., Мануилов В. Н., Цимринг Ш. Е.
129-136
Проведено численное моделирование процессов в интенсивных винтовых электронных пучках. Разработаны три варианта специализированной программы ЭПОС. Первые два варианта (соответственно, язык АЛГОЛ – ЭВМ БЭСМ-6 и язык Фортран ЕС-ЭВМ ЕС-1040, 1055М) выполняют расчеты с одинарной точностью. Третий вариант программы использует вычисления с двойной точностью и позволяет моделировать побочные режимы, т.е. учитывать захваченные электроны (ЭВМ ЕС-1055М, язык Фортран ЕС).
ГЕНЕРАТОРЫ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДАХ И РЕЗОНАТОРАХ
Кириченко А. Я., Солодовник В. А., Харьковский С. Н.
136-146
Рассматривается распределенная обратная связь, реализуемая при связи диэлектрических волноводов с дисковыми и призменными квазиоптическими диэлектрическими резонаторами. Она перспективна для создания диэлектрических интегральных схем с активными элементами. Предложены адекватные им полупроводниковые генераторы. Физико-технические основы таких генераторов построены на принципах интегральной оптики с учетом особенностей СВЧ диапазона. Рассмотрены условия, при которых возможно использовать энергию излучения с места включения активных полупроводниковых элементов в диэлектрическую структуру, которая теряется в других подобных устройствах. Приводятся результаты исследования генераторов Ганна миллиметрового диапазона, построенных на рассмотренных принципах.
ДВА РЕЖИМА ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ГЕНЕРАЦИИ ДИОДА ГАННА В ОТКРЫТОМ РЕЗОНАТОРЕ
Скресанов В. Н., Шубный А. И.
146-153
Представлены результаты экспериментального исследования стабилизации частоты второй гармоники основной частоты генерации диода Ганна неоднородным открытым резонатором по первой гармонике. Описан обнаруженный эффект генерации диодом Ганна высокой частоты, являющейся суммой двух частот асинхронных автоколебаний в низкочастотной области спектра.
ЧАСТОТНЫЕ ДИАПАЗОНЫ РАБОТЫ МИЛЛИМЕТРОВЫХ ДИОДОВ ГАННА
Белецкий Н. И., Дядченко А. В., Полянский Н. Е., Прохоров Э. Д.
154-158
Приводятся результаты исследования работы диодов Ганна с длиной активной области 2,5-1 мкм и металлическим катодным контактом в широкой полосе частот. Экспериментально показано, что частотные диапазоны таких диодов, при длине активной области 1,5-1 мкм, составляют 150-180 ГГц и перекрываются работой на первой и второй гармониках. Определена высота потенциального барьера катодного металлического контакта экспериментальных диодов и показано ее влияние на эффективность генерации и частотный диапазон работы этих диодов. Приводятся результаты исследования влияния температуры на частотные свойства диодов и сравниваются полученные результаты с ранее известными теоретическими исследованиями.