1998, том 3, № 3

СОЗДАНИЕ В ХАРЬКОВЕ ПЕРВОГО В СОВЕТСКОМ СОЮЗЕ ТРЕХКООРДИНАТНОГО РАДИОЛОКАТОРА ДЕЦИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА

А. А. Костенко, А. И. Носич

7-32

В контексте формирования харьковской радиофизической школы и развития в Советском Союзе работ по радиообнаружению представлена история создания в конце 30-х годов в Украинском физико-техническом институте первого трехкоординатного радиолокатора дециметрового диапазона. Статья основана на воспоминаниях современников и сопровождается фотографиями периода разработки.

ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ И РАСЧЕТ КВАЗИОПТИЧЕСКОГО ВОЛНОВОДНОГО МИКРОКОМПАКТНОГО ПОЛИГОНА СУБМИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА

В. К. Киселев

33-41

Рассмотрены вопросы, связанные с оптимизацией и расчетом основных параметров микрокомпактного полигона (МКП), выполненного на основе квазиоптической линии передачи - полого диэлектрического лучевода (ПДЛ). МКП предназначен для лабораторного изучения характеристик рассеяния физических объектов методом квазиоптического волноводного моделирования (КВМ) в субмиллиметровом диапазоне электромагнитных волн. Получены и исследованы аналитические соотношения, связывающие геометрические и электромагнитные параметры МКП с характеристиками ПДЛ с учетом неидеального возбуждения последнего. Показано, что неидеальное возбуждение основной моды на входе ПДЛ приводит к необходимости существенного увеличения длины МКП для сохранения размеров рабочего объема при заданном допустимом уровне вариаций поля падающей волны. Сформулированы условия обеспечения требуемой чистоты падающего поля в рабочем объеме МКП при заданных значениях эффективности возбуждения и коэффициента самофильтрации основной моды ПДЛ.

ВЫСОКОДОБРОТНЫЕ РЕЗОНАНСЫ ВОЛН ТИПА ШЕПЧУЩЕЙ ГАЛЕРЕИ В ПОЛУСФЕРИЧЕСКОМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОМ РЕЗОНАТОРЕ С ЦИЛИНДРИЧЕСКИМ ЭКРАНОМ

В. В. Кутузов, С. Н. Харьковский, А. Е. Когут

42-45

Предложено использовать в качестве экрана полусферического диэлектрического резонатора с колебаниями типа шепчущей галереи (ШГ) полый металлический цилиндр с полукругом в основаниях. Показано, что спектр колебаний ШГ такого экранированного резонатора значительно реже, чем у подобного резонатора, экранированного полой металлической полусферой. Обнаружено, что в предложенном резонаторе сосредоточенным источником излучения (щелью связи) возбуждаются высокодобротные поясковые колебания, поля которых локализованы в диэлектрике. Определена частотная зависимость их добротности. Получено хорошее соответствие экспериментальных и теоретических результатов.

РЕЖЕКТОРНЫЕ СВОЙСТВА МНОГОЩЕЛЕВЫХ РЕЗОНАНСНЫХ ДИАФРАГМ

А. А. Кириленко, Л. П. Мосьпан, В. И. Ткаченко

46-52

Численно исследованы режекторные свойства многоапертурных прямоугольных резонансных диафрагм в прямоугольном волноводе. Предложено качественное объяснение механизма формирования резонансов полного отражения, а также простейшая схема синтеза режекторных резонансных диафрагм с заданными характеристиками.

СПЕКТРАЛЬНЫЙ ПОДХОД К СИНТЕЗУ УГЛОВЫХ И ЧАСТОТНЫХ ФИЛЬТРОВ НА ПЕРИОДИЧЕСКИХ СТРУКТУРАХ

С. Л. Сенкевич

53-59

Предлагается нетрадиционный метод синтеза углоселективных и частотоселективных полосовых фильтров на ленточных решетках, основанный на анализе спектра собственных комплексных частот резонаторов, формирующих фильтр. Рассмотрено два типа конструкций, резонаторы которых образованы периодическими ленточными решетками в Е- или Н-плоскостях. Показано, что фильтры первой конструкции имеют ложные полосы пропускания и более сложны при практической реализации и что предлагаемый подход к синтезу имеет существенные преимущества перед традиционными в высокочастотной части рабочего диапазона волн.

НЕКОТОРЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ РАДИОВОЛН МЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ВБЛИЗИ ДИФРАКЦИОННОГО ГОРИЗОНТА

В. А. Кортунов, В. Н. Горобец, Ф. В. Кивва

60-64

Рассматриваются особенности характеристик сигналов метрового диапазона вблизи дифракционного горизонта. На основе экспериментальных данных показано, что эти особенности обусловлены совокупным влиянием механизмов дифракции и рефракции радиоволн.

О ВОЗМОЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИФРАКЦИОННОГО ГОРИЗОНТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСОТНОГО ПРОФИЛЯ ПОЛЯ

В. А. Кортунов, В. Н. Горобец, Ф. В. Кивва

65-67

В развитии методов определения дифракционного горизонта предложен способ решения этой задачи по высотному профилю, полученному в зоне действия механизмов дифракции и рассеяния. Показано, что данный способ может быть применен наряду с уже использованными ранее.

ЗАКОН РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ФЛУКТУАЦИЙ МНОЖИТЕЛЯ ОСЛАБЛЕНИЯ МИЛЛИМЕТРОВЫХ И САНТИМЕТРОВЫХ РАДИОВОЛН НАД МОРЕМ

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

68-77

Проанализированы результаты экспериментального изучения множителя ослабления электромагнитного поля X- и Ka-диапазонов при скользящем распространении в непосредственной близости от поверхности воды. Основное внимание уделено изучению статических характеристик поля в области пространства, которая при стандартной рефракции соответствовала бы зоне полутени. Рассмотрены характеристики множителя ослабления, необходимые для расчета энергопотенциала радиолокационных станций: средние значения, законы распределения и спектры его флуктуаций в зависимости от дистанции и высоты точки наблюдения над поверхностью моря.

МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ ТОЧНОСТИ ЛОКАЛИЗАЦИИ ГРАНИЦ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ ПРИ ПОДПОВЕРХНОСТНОМ ЗОНДИРОВАНИИ

В. Г. Сугак

78-82

Экспериментально показана возможность увеличения точности локализации границ подповерхностных неоднородностей при зондировании на глубинах до 10 м с применением сигналов с линейной частотно модулированной (ЛЧМ) несущей в диапазоне до 200 МГц за счет компенсации дисперсионности свойств грунтов и применения спектральных методов оценивания отраженных сигналов с высоким разрешением по частоте (глубине). Эксперименты проводились на участке со специально оборудованным подповерхностным слоем, расположенным на глубине 1 м и имеющим отличные от окружающей среды значения диэлектрической проницаемости и удельной проводимости, с помощью экспериментального макета радиолокатора с ЛЧМ зондирующим сигналом.

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ АЛЬФА-УРЕЗАННЫЙ ФИЛЬТР ДЛЯ ОБРАБОТКИ ОДНОРОДНЫХ УЧАСТКОВ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ

В. И. Чемеровский

83-88

Исследуются свойства модифицированного альфа-урезанного фильтра для подавления мультипликативной помехи и устранения импульсного шума на однородных участках радиолокационных изображений. Анализ фильтра проводился с учетом реальных особенностей РСА-изображений и в сравнении с известными алгоритмами. Хорошие выходные показатели и высокое быстродействие предлагаемого варианта альфа-урезанного алгоритма фильтрации позволяют применять его в составе локально-адаптивных фильтров.

МОДЕЛЬНАЯ ЗАДАЧА ПОДПОВЕРХНОСТНОГО ИМПУЛЬСНОГО ЗОНДИРОВАНИЯ И ЕЕ РЕШЕНИЕ FDTD-МЕТОДОМ

Н. Н. Майта, А. О. Перов

89-93

Построен алгоритм решения одной модельной задачи подповерхностного импульсного зондирования FDTD (Finite-Difference Time-Domain)-методом, для эффективного решения которой выводятся точные АВС (Absorbing Boundary Conditions), не искажающие физические процессы, моделируемые математическими средствами. Алгоритм решения задачи реализован в компьютерной программе, позволяющей визуализировать процесс получения результатов и эффективно анализировать полученную информацию.

КОЛЕБАНИЯ ПОЛУОГРАНИЧЕННОЙ ПЛАЗМЫ И ЭЛЕКТРОННОГО ПУЧКА, ПРОХОДЯЩЕГО ЧЕРЕЗ ГРАНИЦУ РАЗДЕЛА

В. М. Яковенко, И. В. Яковенко

94-98

Изучается эволюция начального состояния полуограниченной плазмы, взаимодействующей с потоком заряженных частиц, проходящих через границу. Найдены собственные частоты и декременты колебаний системы. Показано, что при определенных начальных условиях в системе возможно нарастание связанных поверхностных и объемных колебаний холодной плазмы и электронного пучка.

О КВАЗИСТАТИЧЕСКОМ РАСПРЕДЕЛЕНИИ ВНЕШНЕГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ В ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ С КВАНТОВОЙ ЯМОЙ

В. И. Хижный

99-102

Для случая низких температур найдено распределение внешнего квазистатического электрического поля в гетероструктуре, содержащей проводящий двумерный канал, в функции от ее структурных параметров. Рассмотрена температурная эволюция распределения поля.

КВАЗIДВОВИМIРНА МОДЕЛЬ ЗАХОПЛЕННЯ НОСIЇВ У СТРУКТУРI АРСЕНIДГАЛIЙОВОГО ПОЛЬОВОГО ТРАНЗИСТОРА З ЗАТВОРОМ ШОТКI

М. Б. Горєв, Ю. А. Коваленко, I. Ф. Коджеспiрова, Є. Ф. Прохоров

103-105

Для арсенидгаллиевого полевого транзистора с затвором Шотки на основе трехслойной структуры пленка - буферный слой - под-ложка предложена простая квазидвумерная модель захвата носителей из затворного статического домена сильного поля в пленке на незаполненные глубокие центры в буферном слое и подложке. Представлены типичные результаты расчета.

КВАНТОВАНИЕ ГРУППОВОЙ СКОРОСТИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПОЛЯРИТОНОВ В КОНЕЧНОЙ СВЕРХРЕШЕТКЕ В СИЛЬНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Ю. В. Блудов

106-114

Теоретически исследованы поверхностные поляритоны (ПП) в сверхрешетке (СР), состоящей из конечного числа бесконечно протяженных двумерных электронных слоев (ДЭС), расположенных на равном расстоянии друг от друга. Считалось, что конечная СР помещена в постоянное квантующее магнитное поле, направленное вдоль ее оси. Рассмотрены два случая: равенства диэлектрических проницаемостей сред вне СР (₁) и внутри нее () и их различия. Показано, что в условиях целочисленного квантового эффекта Холла все характеристики ПП являются квантованными величинами. Найдено, что в окрестности циклотронного резонанса (ЦР) групповая скорость ПП с изменением магнитного поля испытывает скачки, величина которых определяется постоянной тонкой структуры , межслойным расстоянием d и величинами  и ₁. Исследовано влияние диссипации в ДЭС на спектр и затухание ПП. Обнаружена новая мода ПП - дополнительный ПП, которая имеет диссипативную природу и свойства которой сильно зависят от величины частоты релаксации импульса электронов .

ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ С КВАЗИОПТИЧЕСКОЙ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМОЙ

А. И. Бородкин, Б. М. Булгаков

115-129

Работа носит обзорный характер. В ней приведены результаты исследований твердотельных генераторов миллиметрового диапазона волн с резонансной системой в виде открытого резонатора. Многие результаты получены авторами впервые и могут быть использованы при создании генераторов с высокой стабильностью частоты и малыми частотными шумами, генераторов со сложением мощности многих маломощных полупроводниковых элементов в общем открытом резонаторе. Особый интерес представляет то, что квазиоптическая техника, рассмотренная в работе, не имеет ограничений при укорочении длины волны и может быть успешно использована в субмиллиметровом диапазоне. В работе рассмотрены открытые резонаторы с неоднородностями, позволяющими размещать внутри резонатора полупроводниковые элементы и эффективно их использовать. Описаны различные конструкции генераторов и их основные характеристики, приведены результаты исследования квазиоптических сумматоров мощности.

ИССЛЕДОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРА ДИФРАКЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ЛОКАЛЬНОЙ МАГНИТОСТАТИЧЕСКОЙ НЕОДНОРОДНОСТЬЮ В ПРОСТРАНСТВЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

А. И. Цвык, А. В. Нестеренко, В. Н. Желтов

130-136

Изучаются возможности повышения эффективности процессов энергообмена и улучшения выходных характеристик нерелятивистского генератора дифракционного излучения (ГДИ) путем создания в пространстве взаимодействия локальной магнитостатической неоднородности (ЛМН) поля. Проведен теоретический анализ формирования ЛМН поля ферромагнитным стержнем и влияния этой неоднородности на возбуждение электромагнитных колебаний в ГДИ. Экспериментально показано, что применение ЛМН поля в ГДИ позволяет улучшить стартовые, энергетические и спектральные характеристики генератора в диапазоне частот 40 и 80 ГГц. Сообщается о создании на этом принципе первого образца пакетированного ГДИ миллиметрового диапазона, который имеет ряд улучшенных выходных характеристик по сравнению с известными приборами этого типа.

ОБЪЕМНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОННОГО СГУСТКА С ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ ПОЛЕМ В РЕЗОНАТОРЕ С ПОПЕРЕЧНОЙ СТЕНКОЙ

М. В. Мильчо

137-141

Описывается механизм объемного взаимодействия модулированного по плотности прямолинейного электронного потока с высокочастотным полем в объемном резонаторе при падении электронов на стенку резонатора, расположенную поперек направления движения электронов. Вычислен электронный КПД в таком отборнике мощности. Показано, что КПД не зависит от угла пролета. Это позволяет использовать в таком резонаторе отверстия очень больших размеров и толстые электронные пучки. Оцениваются перспективы создания новых электровакуумных приборов, использующих резонатор с поперечной стенкой.

ВОЗБУЖДЕНИЕ ГЕНЕРАТОРА ДИФРАКЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ДВОЙНОЙ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ СТРУКТУРОЙ НА ЧАСТОТАХ НИЖЕ КРИТИЧЕСКОЙ

М. Ю. Демченко, В. К. Корнеенков, В. Г. Курин, Б. К. Скрынник

142-145

Исследована работа генератора дифракционного излучения (ГДИ) с двойной синхронной решеткой в режимах объемных и поверхностных волн на частотах ниже критической для ограниченной по ширине дифракционной решетки. Показано, что в элементарной ячейке такой периодической структуры при приближении рабочей частоты к критической основной тип колебания H₁₀ трансформируется в колебания для отдельных одинарных решеток с вектором напряженности магнитного поля H, направленным вдоль оси резонатора. Такие колебания в элементарной ячейке не имеют критической частоты, поскольку структура ячейки в направлении вектора H, т. е. со стороны зеркала, открыта.

ШИРОКОДИАПАЗОННАЯ ПАКЕТИРОВАННАЯ ЛОВО МИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА С УРОВНЕМ МОЩНОСТИ 1 ВТ

И. А. Вязмитинов, В. Е. Капитонов, А. Я. Кириченко, И. В. Лопатин, А. С. Тищенко, А. Х. Худайберганов

146-149

Разработана и исследована малогабаритная широкодиапазонная ЛОВО восьмимиллиметрового диапазона. Полоса непрерывной электрической перестройки ЛОВ более 10 ГГц при ускоряющих напряжениях менее 2000 В и крутизне перестройки» 8 МГц/В, масса - 2,5 кг, долговечность - более 1000 часов. В полосе частот 33 - 37 ГГц выходная мощность достигает 1,2-1,3 Вт при перепадах мощности не более 2 дБ, электронном КПД до 3% и ускоряющих напряжениях 1400  1800 В. Создание ЛОВ с такими параметрами является результатом комплексного подхода к ее разработке и выбору отдельных элементов, а также применения эффективной электронно-оптической системы.

РЕЗОНАТОРНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ НИЗКОВОЛЬТНЫХ И СВЕРХНИЗКОВОЛЬТНЫХ МАГНЕТРОНОВ

Г. Я. Левин, С. Н. Терехин, М. О. Хорунжий

150-152

Численным методом проведен сравнительный анализ разнорезонаторных систем, состоящих из резонаторов типа “сектор”, “сектор-сектор” и “щель-сектор”. Показано, что системы из резонаторов более сложной формы позволяют снизить анодное напряжение и облегчить тепловой режим магнетрона.

ПЕРЕСТРАИВАЕМЫЙ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЛАЗЕР НА КРАСИТЕЛЯХ

М. И. Дзюбенко, В. В. Маслов, В. П. Пелипенко, В. В. Шевченко

153-157

Исследованы спектрально-энергетические характеристики мощных перестраиваемых лазеров на красителях с ламповой накачкой, работающих в импульсно-периодическом режиме. Показано, что для плавного изменения рабочего диапазона этих лазеров могут применяться подходящие смеси эффективных красителей - донора и акцептора.

МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ КРС - ЛАЗЕРОВ С УЧЕТОМ ЭФФЕКТОВ ПЕРЕНОСА НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В РЕЖИМЕ БОЛЬШОГО СИГНАЛА

И. А. Сухоиванов

158-165

Существующие модели для представления динамического поведения высокоскоростных полупроводниковых квантоворазмерных лазеров не в полной мере отражают физические процессы в этих приборах. На основе анализа переноса носителей заряда предлагается новая физическая модель и сформулирована динамическая модель для численного исследования высокоскоростных квантоворазмерных лазеров.