Распространение радиоволн в миллиметровом и субмиллиметровом диапазонах

1995

ДИФРАКЦИОННАЯ МОДЕЛЬ МНОГОЛУЧЕВОГО РАСПРОСТРАНЕНИЯ НАД НЕРОВНОЙ ПОВЕРХНОСТЬЮ ПРИ МАЛЫХ УГЛАХ СКОЛЬЖЕНИЯ

Логвинов Ю. Ф., Педенко Ю. А., Разсказовский В. Б.

3-16

С привлечением механизма дифракции на клиновидных гребнях дано теоретическое объяснение особенностям поля радиоволн миллиметрового и сантиметрового диапазонов над шероховатой поверхностью, в частности поверхностью моря, экспериментально наблюдаемым при высотах одного из корреспондирующих пунктов, соизмеримых с высотами неровностей поверхности.

ВЛИЯНИЕ ЗАТЕНЕНИЙ НА СПЕКТР ФЛУКТУАЦИЙ МИЛЛИМЕТРОВЫХ ВОЛН ПРИ МНОГОЛУЧЕВОМ РАСПРОСТРАНЕНИИ НАД МОРЕМ

Логвинов Ю. Ф., Костецкий В. И., Педенко Ю. А., Разсказовский В. Б.

17-30

Показано с использованием метода моделирования на ЭВМ пространственно-временных характеристик отражений от морской поверхности, что учет модуляции амплитуды элементарных отражений вследствие влияния затенений позволяет объяснить ряд особенностей спектров флуктуаций сигналов при малых высотах корреспондирующих пунктов.

ОСОБЕННОСТИ ДОПЛЕРОВСКИХ СПЕКТРОВ СВЧ СИГНАЛОВ, РАССЕЯННЫХ НАДВОРНЫМИ ОБЪЕКТАМИ И ВОЛНООБРАЗОВАНИЯМИ ОТ НИХ

Горобец В. Н., Гутник В. Г., Кивва Ф. В., Кортунов В. А., Майков Г. Г.

31-43

Приведены результаты экспериментальных исследований радиолокационных сигналов СВЧ диапазона, рассеянных гидродинамическими образованиями от движущихся судов с различными способами поддержания. Показана зависимость между конструктивными особенностями судов и параметрами доплеровских спектров сигналов, отраженных от гидродинамических образований.

ПОВЫШЕНИЕ ТОЧНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ УГЛА МЕСТА МАЛОВЫСОТНЫХ ОБЪЕКТОВ ПЕЛЕНГАТОРАМИ СУММАРНО-РАЗНОСТНОГО ТИПА

Луценко В. И., Разсказовский В. Б., Хоменко С. И.

44-57

Рассмотрены вопросы моделирования канала распространения с многолyчевостью и негауссовой помехой от моря, амплитудных суммарно-разностных пеленгаторов. Исследовано влияние запитки лучей ДН на ошибки измерения угла места.

Показана возможность уменьшения ошибок измерения угла места маловыcoтныx объектов за счет адаптивного управления запиткой нижнего луча ДН с использованием информации о квадратурной составляющей ошибки пеленга.

ОБ АЛГОРИТМАХ РАЗРЕШЕНИЯ СМЕСИ ФМ СИГНАЛОВ НА ФОНЕ ГАУССОВЫХ ПОМЕХ

Омельченко  А. В., Шапиро А. А., Кивва Ф. В.

58-71

Сформулирована байесовская постановка задачи разрешения смеси гармонических сигналов с тональной фазовой модуляцией на фоне аддитивной гауссовской помехи. В рамках байесовской постановки синтезированы оптимальные и асимптотически оптимальные алгоритмы разрешения. Исследована эффективность полученных алгоритмов.

КВАЗИОПТИЧЕСКИЙ ПОЛУСФЕРИЧЕСКИЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РЕЗОНАТОР С КОЛЕБАНИЯМИ ТИПА «ШЕПЧУЩЕЙ ГАЛЕРЕИ»

Когут А. Е., Кутузов В. Б., Филиппов Ю. Ф., Харьковский С. Н.

72-85

Исследован новый тип резонатора – квазиоптический полусферический диэлектрический резонатор. Получены дисперсионные уравнения и аналитические выражения для собственной добротности колебаний типа «шепчущей галереи» такого резонатора. Экспериментально исследованы вынужденные колебания исследуемого резонатора, возбуждаемые источниками излучения, не обладающими осевой симметрией (открытый конец прямоугольного волновода, щель в зеркале). Результаты измерения их резонансных частот хорошо согласуются с численным расчетом характеристик собственных колебаний резонатора. Обнаружен эффект фокусировки волн типа «шепчущей галереи» сферической поверхностью, который объяснен на основе представлений о распространении волн «шепчущей галереи» по геодезическим линиям поверхности.

ФИЗИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ВЫБОРУ ЗОНДИРУЮЩЕГО СИГНАЛА В ЗАДАЧАХ ПОДПОВЕРХНОСТНОЙ РАДИОЛОКАЦИИ

Почанин Г. П., Холод П. В.

86-92

Предложен подход к выбору формы зондирующего сигнала в задачах поверхностной радиолокации, основанный на представлениях о движении заряженных частиц, составляющих зондируемую среду, под действием электромагнитного поля. Рассмотрены механизмы поляризационных потерь и потерь проводимости. Определены условия минимизации потерь. Сформулированы критерии выбора формы зондирующего сигнала. Даны рекомендации по выбору формы зондирующего сигнала для случаев решения задач определения структуры грунта и поиска контрастных локальных неоднородностей радиолокационными методами.

ОБ ОДНОЙ МОДЕЛИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВОЛН В КВАЗИОДНОРОДНОЙ СРЕДЕ

Пазынин Л. А., Филиппенко В. Е.

93-110

Предложен вариант модели квазиоднородной статистически неоднородной среды, дисперсия диэлектрической проницаемости которой изменяется в некотором направлении по закону thz. Для такой модели найдено точное выражение для средней функции Грива, как решение уравнения Дайсона в билокальном приближении. Детально проанализирован случай распространения плоской волны.

РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ РАДИОПОГЛОЩАЮЩИХ МАТЕРИАЛОВ ДИФРАКЦИОННОГО И ИНТЕРФЕРЕНЦИОННОГО ТИПА

Бондаренко О. В., Казанский В. Б., Колчигин Н. Н.

111-120

Исследуется волноводная модель слоистого поглощающего покрытия отражающего экрана. Снижение отражения возбуждающего типа волны достигается за счет его преобразования. Эту функцию выполняет частая периодическая решетка проводящих лент, расположенная в поперечном сечении волновода между согласующими магнитодиэлектрическими шайбами.

Методом двухсторонних граничных условий на решетке и резистивной пленке определены характеристики рассеяния в виде простых аналитических соотношений. Выявлены условия полосовой и резонансной модовой и частотной селекции, инверсии режимов отражения и преобразования. При замене волноводных параметров их прототипами представленное решение справедливо для аналогичного построения в свободном пространстве.

ЗЕРКАЛЬНО-ЛИНЗОВЫЙ ОТКРЫТЫЙ РЕЗОНАТОР

Кузьмичев И. К.

121-131

Проведено исследование основного типа колебаний в открытом резонаторе, образованном плоскими отражателями, на поверхности одного из которых расположена диэлектрическая линза. Показано, что основной тип колебаний в таком резонаторе представляет собой круговой гауссов пучок, а спектр колебаний вырожден почти во всем диапазоне перестройки. Поэтому для возбуждения зеркально-линзового резонатора целесообразно применять апертурный способ запитки, который обеспечивает согласование рабочего и возбуждающего полей.

РАСПРОСТРАНЕНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ В ВОЛНОВОДЕ С ПЛАЗМОЙ

Белоус Р. И., Моторненко А. П.

132-140

Проведены исследования энергетических и фазовых характеристик электромагнитной волны, распространяющейся в волноводе с газоразрядной плазмой, создаваемой частью мощности этой волны. Измерения выполнены в трехсантиметровом диапазоне, плазма создавалась в аргоне в кварцевых трубках одинаковой длины (равной половине длины волны в пустом волноводе) и внешнего диаметра, но разной толщины диэлектрической оболочки, которые располагались вдоль продольной оси прямоугольного волновода в максимуме электрического поля волны Н₁₀.

По характеристикам волны оценены параметры плазмы. Показано влияние геометрии разрядных трубок на энергетические и фазовые характеристики волны и на параметры плазмы. Получены максимальные значения изменения фазы волны за счет плазмы , во всех исследуемых условиях концентрация заряженных частиц в плазме превышала критическую.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ И ФАЗОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ В ВОЛНОВОДЕ С ПЛАЗМОЙ

Белоус Р. И., Моторненко А. П.

141-147

Исследованы особенности ионизирующей электромагнитной волны трехсантиметрового диапазона, распространяющейся в прямоугольном волноводе с газоразрядной плазмой в аргоне особой чистоты.

Показано влияние давления газа, уровня СВЧ мощности, геометрии разрядных трубок на энергетические и фазовые характеристики волны. Методом квазистатического приближения оценены параметры плазмы.

Даны рекомендации возможного практического использования обнаруженных закономерностей.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ВОЛН В СИСТЕМЕ ПОЛУПРОВОДНИК - ДИФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА

Абдулкадыров В. А.

148-159

Рассмотрено взаимодействие волн в системе полупроводник - дифракционная решетка в рамках единого квазигидродинамического подхода. Решение граничных задач основано на методе Римана-Гильберта.

Получены амплитуда возбужденного поля, характеристическое уравнение, постоянные распространения. Проведен анализ рассматриваемых физических явлений.

ОБ ОДНОЙ «ОТКРЫТОЙ» МОДИФИКАЦИИ РАЗВЕТВЛЕННОГО ВОЛНОВОДА (H-ПОЛЯРИЗАЦИЯ)

Барков А. Д., Науменко В. Ф.

160-172

С помощью метода Винера-Хопфа-Фока исследуются характеристики излучения структуры, являющейся открытой модификацией разветвленного волновода (верхняя стенка структуры - полуплоскость). Рассмотрены, как волноводные характеристики структуры при возбуждении собственной модой соответствующих волноводных каналов, так и поле излучения во внешнее пространство.

ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРА КОЛЕБАНИЙ ОТКРЫТОГО РЕЗОНАТОРА С ЦЕЛЬЮ СОЗДАНИЯ СТАБИЛИЗИРУЮЩИХ СВЧ УСТРОЙСТВ

Кузьмичев И. К., Пивоварова А. Г.

173-177

Рассмотрено дисперсионное уравнение для основного и одного из высших типов колебаний полусферического открытого резонатора с гладкими зеркалами. Показано, что для больших продольных чисел зависимость относительного удлинения волны в резонаторе от расстояния между его отражателями имеет нелинейный характер. Проведенные экспериментальные исследования показали, что рассмотренное дисперсионное уравнение дает правильную физическую картину процессов, происходящих в такой системе. Это позволит использовать открытый резонатор для создания стабилизирующих СВЧ устройств.

НЕСТАЦИОНАРНОЕ ВОЗБУЖДЕНИЕ СЛОИСТЫХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТРУКТУР

Масалов С. А., Пузанов А. О., Тимченко А. И.

178-193

Построена математическая модель дифракции плоской негармонической электромагнитной волны на диэлектрическом слое, расположенном на диэлектрическом полупространстве. Получены компактные аналитические выражения, описывающие процесс дифракции во временной области. Проанализированы физические особенности, присущие рассматриваемому неустановившемуся процессу с точки зрения возможности использования полученных результатов при анализе радиолокационной информации, полученной системы подповерхностного зондирования.

ИЗМЕРЕНИЕ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОСТОЯННЫХ ЖИДКИХ ДИЭЛЕКТРИКОВ В МИЛЛИМЕТРОВОМ ДИАПАЗОНЕ ДЛИН ВОЛН

Левин Г. Я., Терехин С. Н., Голуб Ю. В.

194-201

Рассматривается возможность применения жидких диэлектриков для управления диаграммой направленности антенны (ДНА) с помощью отражающей поверхности, помещенной в жидкость.

Приводятся результаты измерений в восьмимиллиметровом диапазоне радиоволн, диэлектрической проницаемости и  для ряда жидкостей.

Делается вывод о том, что для уменьшения величины перемещения отражающего элемента необходимо использовать полярные жидкие диэлектрики.

АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ РАСПРОСТРАНЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В СЛАБОНЕРЕГУЛЯРНЫХ ВОЛНОВОДАХ

Бессонов Е. Г., Сиренко Ю. К., Яшина Н. П.

202-211

Построены два простых в реализации алгоритма численного решения начально-краевых задач, возникающих при анализе переходных процессов в слабонерегулярных направляющих структурах (волноводах). Эти алгоритмы, позволяющие получать результаты с заданной точностью, базируются на прямой дискретизации соответственно интегрального аналога исходной задачи и собственно исходной задачи для волнового уравнения с использованием точных условий излучения на виртуальных границах неоднородности.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО РАСПОЛОЖЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА В ВОЛНОВОДЕ

Пиротти Е. Л., Черенков А. Д., Зотова З. И.

212-225

Работа посвящается нахождению максимальной амплитуды электрического поля в точке расположения биологического объекта. Получены выражения, определяющие внутренние и внешние поля при облучении малых биологических объектов электромагнитными полями с учетом их специфических электрофизических характеристик.

Выведена зависимость коэффициента отражения основной Н₁₀-волны от местоположения исследуемого биологического объекта в прямоугольном волноводе.

ИНДУЦИРОВАННОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ФОНОНОВ В ПРИМЕСНОМ ПАРАМАГНЕТИКЕ В УСЛОВИЯХ СИЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ НАКАЧКИ

Маковецкий Д. Н.

226-237

Исследовано распространение когерентных фононов СВЧ диапазона в активной парамагнитной среде при изменении мощности электромагнитной накачки в широком диапазоне (предполагается, что частота накачки значительно превышает частоту распространяющегося фононного сигнала). Показано, что резонансная линия индуцированного излучения фононов приобретает практически плоскую вершину, если амплитуда электромагнитного поля накачки близка к полуширине ненасыщенной линии магнитного резонанса на частоте сигнала. Полученные результаты могут найти применение при разработке высокостабильных фазерных усилителей и генераторов СВЧ диапазона.