Радиотехнические системы миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов
1991
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ ДЛЯ РАДИОЛОКАЦИОННОГО РАСПОЗНАВАНИЯ В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ
Разсказовский В. Б., Хлопов Г. И.
5-32
Проведен обзор методов радиолокационного распознавания объектов, описанных в литературе и использующих узкополосные излучаемые сигналы. Указаны трудности реализации приведенных систем, обусловленные недостаточными разделяющими свойствами используемых признаков на основе амплитудной или поляризационной информации в отраженном сигнале. Предложены и рассмотрены методы формирования признакового пространства на основе спектрально-корреляционного метода и метода траекторного спектрального анализа сигналов в частотно-временной области. Показаны особенности сигналов, отраженных от объектов радиолокационного наблюдения в миллиметровом диапазоне радиоволн и рассмотрены возможности их использования в качестве информативных признаков. Приведены данные по решению задачи распознавания ряда наземных транспортных средств, показывающие возможность осуществления распознавания подобных объектов с достаточно высокой вероятностью распознавания.
ОБНАРУЖЕНИЕ-РАСПОЗНАВАНИЕ ПОЛЕЗНОГО СИГНАЛА В СМЕСИ С ПОМЕХОВЫМИ ОТРАЖЕННЫМИ ОТ ПОВЕРХНОСТИ МОРЯ
Абрамов А. Д., Сугак В. Г., Разсказовский В. Б.
33-38
Предложен алгоритм
обнаружения-распознавания полезного сигнала, основанный на проверке методом
максимального правдоподобия гипотезы о существовании в нескольких сегментах
исследуемой выборки гармонической составляющей. Показано, что решение задачи в
этом случае сводится к анализу статистики суммы собственных значений выборочных
ковариационных матриц, соответствующих исследуемой выборке, которые подчиняются
закону 
с m=n-1 степенями
свободы, где n - порядок ковариационной матрицы.
АВТОДИНЫ. ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ
Бузыкин В. Т., Носков В. Я.
38-48
Проведен обзор публикаций, посвященных исследованию особенностей автоколебаний различных типов автодинов миллиметрового диапазона и их применению в радиотехнических системах для решения широкого круга задач ближней радиолокации, контроля технологических процессов, метрологии и других целей. Дан анализ современному состоянию техники автодинных систем и намечены перспективы развития данного направления.
АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ АВТОДИНОВ В РАДИОВОЛНОВЫХ ДАТЧИКАХ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Носков В. Я.
48-56
Проведен анализ особенностей автоколебаний автодинных генераторов миллиметрового диапазона (ММД). Показано, что при создании автодинных датчиков ММД для радиоволнового контроля технологических процессов необходимо учитывать динамику отражающего объекта и параметры колебательной системы автодина, нелинейность фазового набега электромагнитной волны и длину тракта распространения излучения, искажения автодинных сигналов и их относительные фазовые сдвиги.
ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПО ОБНАРУЖЕНИЮ (ЗАВЯЗКЕ) ТРАСС ЦЕЛЕЙ ПРИ РАБОТЕ РЛС В СЛОЖНОЙ ПОМЕХОВОЙ ОБСТАНОВКЕ
Зюкин В. Ф., Пустовит С. Н.
57-64
Производится сопоставление возможностей двух- и трехкоординатных РЛС по выявлению трасс целей при наличии дискретных целеподобных мешающих отражений («ангел-эхо»), на основе расчета коэффициента различимости определяются вероятности ошибочных решений, обусловленных пропуском цели и завязкой ложной трассы. Показано, что информация о третьей координате (высоте) цели позволяет в сложных помеховых ситуациях в 1,5-2 раза быстрее рассортировать ложные и истинные трассы. Применительно к маловысотным целям, время пребывания которых в зоне обзора невелико (5-7 мин.), потенциально ожидаемое число пропущенных трасс целей в трехкоординатной РЛС по сравнению с двухкоординатной уменьшается также в 1,5-2 раза.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ УГЛОВЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННЫХ СИГНАЛОВ ПО СОВОКУПНОСТИ ВЫБОРОК С ВЫХОДА ЭКВИДИСТАНТНОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ
Абрамов А. Д., Ананьев В. А., Коновалов Л. Н., Меркуленко И. Д., Сугак В. Г.
64-69
Проведено решение задачи разрешения-измерения пространственных сигналов по совокупности конечного числа отчетов элементов антенной решетки по методу максимального правдоподобия (МП). Показано, что использование временного усреднения дает существенное повышение точности измерений. Синтезирован удобный в вычислительном отношении прямой алгоритм оценки угловых координат источников излучения.
О РАССЕЯНИИ КОРОТКИХ РАДИОВОЛН НА ВЗВОЛНОВАННОЙ МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Светличный В. А.
70-82
Получены аналитические выражения для
матрицы удельного сечения рассеяния (УСР) морской поверхности во втором порядке
метода малых возмущений для произвольной геометрии рассеяния. Исследовано положение
характерных пиков в доплеровском спектре рассеянного сигнала второго порядка в
некоторых честных случаях. Приведены результаты численного расчета доплеровских
спектров сигналов в зависимости от длины радиоволны, скорости и направления
ветра, а также полных УСР второго порядка. Установлено, что полное УСР второго порядка
сравнивается по величине с УСР первого порядка для развитого волнения с широким
угловым спектром при скоростях ветра u 
15 м/с. Этот результат
сравнивается с имеющимися экспериментальными данными.
ДИАГНОСТИКА ВАРИАЦИЙ ИНТЕГРАЛЬНОГО ОСЛАБЛЕНИЯ МИЛЛИМЕТРОВЫХ И САНТИМЕТРОВЫХ ВОЛН ОБЛАЧНОЙ АТМОСФЕРЫ ПО ВАРИАЦИЯМ ЕЕ ЯРКОСТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ
Андреев Г. А., Исрефилов М. Г., Плечков В. М., Станкевич О. К.
82-93
На основе анализа поглощения и излучения плоско-слоистой неоднородной толщи облачной атмосферы конкретизирована алгебраическая зависимость радиояркостной температуры от весовой среднепрофильной температуры и интегрального поглощения (радиотолщи). Получено выражение интегрального поглощения облачной атмосферы через относительные угломестные отсчеты антенной температуры. Установлена взаимозависимость между вариациями радиояркостной температуры и интегрального поглощения толщи облачной атмосферы. По синхронным измерениям на волнах 8х10-3 м и 13,5x10-3 м вариаций радиояркостной температуры подтверждена возможность оперативной диагностики вариаций интегрального ослабления, влаго- и водозапаса.
О СПЕКТРЕ ФЛУКТУАЦИЙ РАДИОСИГНАЛА В ПОГЛОЩАЮЩЕЙ ТУРБУЛЕНТНОЙ АТМОСФЕРЕ С УЧЕТОМ НАПРАВЛЕННОСТИ ИЗЛУЧЕНИЯ АНТЕННЫХ СИСТЕМ
Брюховецкий А. С., Фукс И. М., Ширманова С. И.
94-102
Представлены результаты расчетов энергетических спектров флуктуаций уровня амплитуды и фазы, а также взаимного спектра амплитудно-фазовых флуктуаций при одновременном учете поглощения в турбулентной атмосфере и направленности излучения антенных систем. Показано, что направленность излучения усиливает роль крупномасштабных неоднородностей коэффициента поглощения в формировании временных флуктуаций уровня сигнала.
ЭЛЕМЕНТЫ ДИФРАКЦИОННОЙ КВАЗИОПТИКИ И СИСТЕМЫ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА НА ИХ ОСНОВЕ
Минин И. В., Минин О. В.
102-109
Приведен обзор основных физических свойств элементов дифракционной квазиоптики миллиметрового диапазона и различных систем, построенных на их основе. Рассмотрены следующие области применения: системы СВЧ удержания плазмы и диагностики плазменных образований, системы прямого квазиоптического радиовидения для просмотра существенно трехмерных сцен в реальном времени, антенные системы различного назначения, оптика миллиметровых и субмиллиметровых волн, моделирование работы оптических логических элементов в миллиметровом диапазоне и т.д.
ПОТЕРИ МОЩНОСТИ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ ОТКРЫТЫХ РЕЗОНАТОРОВ
Веремей В. В., Костенко А. А., Кузьмичев И. К., Поединчук А. Е., Хлопов Г. И.
110-119
Приведены результаты исследования уровня и структуры излучаемого из открытого резонатора поля как в резонансе, так и в случае расстройки. На основе строгого решения модельной задачи и экспериментального исследования в четырехмиллиметровом диапазоне показано, что для открытой электродинамической системы в момент резонанса принципиально отсутствуют условия для компенсации излучаемого из резонатора поля. Проведем анализ эффективности возбуждения открытого резонатора, в результате которого показано, что при щелевом способе возбуждения потери на несогласованное возбуждение составляют 34 %, в то время как при апертурном возбуждении потери не превышают 6 %.
АНТЕННЫЕ СИСТЕМЫ МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА НА ОСНОВЕ ЭЛЕМЕНТОВ ДИФРАКЦИОННОЙ КВАЗИОПТИКИ
Минин И. В., Минин О. В.
120-127
Приведены результаты численных и экспериментальных исследований характеристик дифракционных антенн на основе элементов дифракционной квазиоптики, работающих в режиме «на пропускание» и выполненных на поверхностях вращения второго порядка. Приведен алгоритм вычисления дифракционного интеграла в дальней зоне. Проведено сравнение результатов численного и экспериментального исследований характеристик антенн. Показано, что ширина диаграммы направленности такой антенны и ее усиление не зависят от формы поверхности антенны и стрелки прогиба этой поверхности.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧИ ВОЗБУЖДЕНИЯ Н-ПОЛЯРИЗОВАННОЙ ВОЛНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЛОЯ С НЕОДНОРОДНОСТЬЮ
Веремей Н. В.
128-132
В строгой постановке решена задача о возбуждении Н-поляризованным полем безграничного слоя диэлектрика конечной толщины, содержащего неоднородность типа цилиндрического диэлектрического стержня. Получены системы линейных алгебраических уравнений относительно Фурье-амплитуд гармоник рассеянного поля, позволяющие рассчитать электромагнитные поля в ближней и дальней зонах исследуемой структуры.
ХАРАКТЕРИСТИКИ РАССЕИВАЮЩИХ СВОЙСТВ ИДЕАЛЬНО ПРОВОДЯЩЕЙ ПОЛУПЛОСКОСТИ, НАХОДЯЩЕЙСЯ ВНУТРИ ОДНОРОДНОГО ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СЛОЯ
Барков А. Д.
133-144
Методом Винера-Хопфа-Фока исследованы основные энергетические характеристики поля рассеяния плоской Н-поляризованной электромагнитной волны на диэлектрическом слое неограниченном в обе стороны, лежащем на идеально проводящей полуплоскости. Детально исследован случай длинных (по сравнению с толщиной слоя) волн.
ВЫСОКОСЕЛЕКТИВНАЯ ФУРЬЕ-МОДА ОТКРЫТОГО РЕЗОНАТОРА С ОДНОРОДНОЙ АМПЛИТУДОЙ НА ОДНОМ ИЗ ОТРАЖАТЕЛЕЙ
Епишин В. А., Маслов В. А., Милитинский И. М.
144-148
Методом фурье-оптики рассмотрено интегральное уравнение для типов колебаний открытого квазиоптического резонатора. Найдены условия, при которых возможно возбуждение фурье-моды, имеющей распределение амплитуды на одном из зеркал близкое к равномерному, а на другом – близкое к фурье-преобразованию последнего. Потери энергии за проход найденной доминантной моды резонатора несколько процентов. Они могут быть более, чем на 25 % меньше потерь следующего по добротности типа колебаний, что обеспечивает одномодовую генерацию.
К СТРОГОМУ АНАЛИЗУ СФЕРИЧЕСКИХ ЗЕРКАЛЬНЫХ АНТЕНН. СКАЛЯРНЫЙ СЛУЧАЙ
Виноградов С. С., Дудка В. Г.
149-157
Получено строгое решение модельной
скалярной задачи о возбуждении идеально жесткого сферического зеркала сосредоточенным
источником, «типа элемента Гюйгенса». На его основе проведен расчет основных характеристик
сферических зеркальных антенн (СЗА) в диапазоне 
= 10-40, где D -
апертура антенны, 
- длина волны.
Исследована зависимость «оптимального»
положения источника (минимальный уровень первого бокового лепестка ДН от
волнового размера зеркала .
Показано, что с уменьшением волновых размеров зеркала, область допустимых положений источника, дающих приемлемые формы ДН, становится компактней.
МЕТОД ЗАДАЧИ РИМАНА-ГИЛЬБЕРТА В АНАЛИТИЧЕСКОМ ИССЛЕДОВАНИИ СТРУКТУРЫ ИЗЛУЧЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ ДВУХЩЕЛЕВОГО ЦИЛИНДРА
Коваленко А. Г., Кошпаренок В. Н., Майстренко Ю. В.
158-169
Проведен анализ строгой математической модели двумерных спектральных колебаний кругового цилиндра с двумя одинаковыми, симметрично расположенными продольными щелями. Показано, что для рассматриваемой модели азимутальная симметрия второго порядка приводит к четырехкратному расщеплению исходной спектральной задачи на более простые частные задачи, для четырех групп линейно независимых спектральных колебаний. На основании быстрой сходимости метода последовательных приближений при узких щелях получены аналитические результаты, описывающие поведение рассеянных спектральных полей в дальней зоне. Теоретически рассчитанные диаграммы направленности хорошо согласуются с проведенным экспериментальным исследованием зависимости изменения интенсивности селективного взаимодействия двухщелевого цилиндра с полем квазиоптического открытого резонатора при его азимутальном вращении относительно оси резонатора.
ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДРЕЙФУЮЩИХ НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В ПОЛУПРОВОДНИКЕ С ПОЛЯМИ ОТКРЫТОГО РЕЗОНАТОРА
Абдулкадыров В. А., Ревин И. Д.
170-176
Рассмотрены особенности взаимодействия дрейфующих
носителей заряда в полупроводнике с гауссовыми пучками открытого резонатора (ОР).
Получено выражение для комплексной мощности взаимодействия, которое позволяет проанализировать
взаимодействие дрейфующего потока носителей в полупроводнике с разными типами колебаний
ОР в широком диапазоне изменения величины 
.
ПРИМЕНЕНИЕ СУБМИЛЛИМЕТРОВОЙ ЛАЗЕРНОЙ ТЕХНИКИ В ИММУНОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
Киселев В. К., Кулешов Е. М., Каменев Ю. Е., Делевский Ю. П., Заржецкая Н. А., Маколинец В. Н.
176-181
С использованием квазиоптической аппаратуры и газоразрядного HCN-лазера, разработанных в ИРЭ АН Украины, проведены предварительные биомедицинские исследования по выявлению возможности применения электромагнитного излучения субмиллиметрового диапазона волн в медицине, в частности, иммунологии. Полученные в поисковом эксперименте на образцах спленоцитов, выделенных из селезенки лабораторных животных, данные указывают на дозозависимый характер влияния лазерного облучения нетепловой интенсивности с длиной волны 337 мкм на реактивность иммунокомпетентных клеток, что позволяет сделать вывод о перспективности дальнейших исследований в этом научном направлении.