1999, том 4, № 1

ФИЗИКО-ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ - ХАРАКТЕРИСТИК ЕЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ

В. М. Онуфриенко

7-10

Определяются  -характеристики для изучения поведения компонент электромагнитного поля вблизи множества точек с фрактальными свойствами. Для определения  -характеристик приводятся алгоритмы: геометрический, построенный на определении меры Хаусдорфа, и аналитический, построенный на применении аппарата дробных производных и интегралов. Рассматривается пример построения модели фрактального заряда и определения его  -характеристики.

ФОРМИРОВАНИЕ ПУЧКА С ОДНОРОДНЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ПОЛЯ В ОБОБЩЕННОМ КОНФОКАЛЬНОМ РЕЗОНАТОРЕ С ФАЗОСТУПЕНЧАТЫМ ЗЕРКАЛОМ

О. В. Гурин, В. А. Маслов, И. М. Милитинский, В. А. Свич, А. Н. Топков

11-14

Описан способ получения в обобщенном конфокальном резонаторе выходных пучков с однородным профилем распределения интенсивности, основанный на использовании фазоступенчатых зеркал. На основе численных исследований характеристик низших по потерям четно-симметричных мод найдены оптимальные геометрии резонатора и профиль его фазоступенчатого зеркала для формирования таких пучков. 

ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ СЕКЦИОННЫХ ПЕРЕХОДОВ ДЛЯ КВАЗИОПТИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДНЫХ ТРАКТОВ

В. К. Киселев

15-19

Экспериментально исследованы амплитудно-частотные и поляризационные характеристики оптимальных секционных волноводных переходов (ОСВП), предназначенных для широкополосной связи между квазиоптическими линиями передачи класса “полый диэлектрический волновод” (ПДВ) круглого поперечного сечения. Благодаря простой геометрической форме секций, выполненных в виде усеченных круговых конусов, ОСВП технологичны. Разработан, осуществлен и исследован в широком диапазоне длин волн 2,5 - 8мм четырехсекционный ОСВП, выполненный на основе ПДВ. Получено экспериментальное подтверждение справедливости расчетных соотношений, составляющих основу предложенного способа построения ОСВП. Показано, что предлагаемый способ обеспечивает возможность существенного уменьшения габаритов перехода по сравнению с обычным линейным переходом при сохранении широкополосности и низком уровне деполяризации волны. Он также обеспечивает, даже при небольшом числе секций, практически несущественное отличие основных характеристик ОСВП от характеристик идеального параболического перехода при несравненно более простой технологии изготовления. 

РЕГУЛЯРИЗАЦИЯ КРАЕВОЙ ЗАДАЧИ ДИФРАКЦИИ ПРОИЗВОЛЬНОЙ СКАЛЯРНОЙ ВОЛНЫ НА СФЕРИЧЕСКОМ СЕГМЕНТЕ. ЗАДАЧА ДИРИХЛЕ

Ю. В. Свищев, Е. В. Свищева

20-27

Рассматривается задача дифракции произвольной скалярной волны на сферическом экране с круговым отверстием (задача Дирихле). Исследованы резонансные и рассеивающие характеристики задачи дифракции плоской волны на рассматриваемой структуре. В частности, обнаружено явление междутиповой связи колебаний в сфере с круговым отверстием.  

ЭФФЕКТ ДИФРАКЦИОННОГО ОГРАНИЧЕНИЯ ФОКУСИРОВКИ В МНОГОФОКАЛЬНЫХ ОТКРЫТЫХ РЕЗОНАТОРАХ

А. П. Корецкий

28-32

Работа посвящена исследованию резонансно-фокусирующих свойств многофокальных открытых резонаторов (МОР) с целью приближенного определения дифракционного предела волновой фокусировки по фокальному параметру. Дана краткая характеристика МОР как квазиоптических резонансных систем нового класса, на примере МОР с числом фокусов n=3 показан принцип их действия. В четырехмиллиметровом диапазоне проведена серия экспериментальных исследований МОР с убывающим по величине фокальным параметром. Анализ полученных результатов позволяет приближенно определить диапазон значений фокального параметра, в котором эффект дифракционного ограничения волновой фокусировки проявляется наиболее сильно, но еще без полной потери фокусирующих свойств системы.

РЕЗОНАНСНО - ФОКУСИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА МНОГОФОКАЛЬНОГО ОТКРЫТОГО РЕЗОНАТОРА С ПРОТЯЖЕННОЙ НЕОДНОРОДНОСТЬЮ

А. П. Корецкий

33-36

Изучено влияние протяженных неоднородностей типа отражательная дифракционная решетка (ОДР) на резонансно- фокусирующие свойства многофокального открытого резонатора с малым фокальным параметром. Показано, что неоднородность "плоская вставка" слабо влияет на резонансно-фокусирующие свойства МОР. Неоднородность "сплошная ОДР" изменяет свойства МОР, расщепляя и симметрично расширяя его волновые фокусы. Установлено, что этот эффект можно ослабить, используя расположенные поочередно в смежных фокусах плоские вставки и ОДР. Предполагается целесообразность применения МОР в генераторах дифракционного излучения. 

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО ВОЛНОВОДНО-ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЗОНАТОРА

Ю. Г. Макеев, А. П. Моторненко

37-42

Исследованы электрические характеристики волноводно-диэлектрического резонатора с подвижным коротко-замкнутым поршнем. Проведены численные расчеты и экспериментальные исследования резонансных свойств такого резонатора. 

ДИНАМИЧЕСКИЕ ПОРТРЕТЫ СПЕКТРАЛЬНЫХ ТОЧЕК ОТКРЫТЫХ ПЕРИОДИЧЕСКИХ РЕЗОНАТОРОВ (РЕШЕТОК) ВО ВРЕМЕННОЙ ОБЛАСТИ

А. О. Перов

43-58

Подход, основанный на исследовании особенностей разрешающих операторов (резольвент) стационарных краевых задач теории дифракции волн на решетках, используется для анализа ряда закономерностей, проявляющихся при формировании резонансных откликов таких структур на возбуждение их несинусоидальными волнами.

О ВОЗМОЖНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ НАДВОДНЫХ ОБЪЕКТОВ ПО РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ТЕНИ, СОЗДАВАЕМОЙ ИМИ НА МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ

И. С. Тургенев, С. И. Хоменко, А. Е. Зацеркляный

59-62

Рассмотрена возможность обнаружения малозаметных надводных объектов по тени на фоне отражений от моря. Получены приближенные соотношения, позволяющие определить контрастность тени на фоне отражений от моря в зависимости от характеристик РЛС и объектов.

НАБЛЮДЕНИЯ ЗА ДВИЖЕНИЕМ МИРОВОЙ ГРОЗОВОЙ АКТИВНОСТИ ПО АНАЛИЗУ ТРЕХКОМПОНЕНТНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ШУМАНОВСКИХ РЕЗОНАНСОВ

Г. Г. Беляев, А. П. Николаенко, А. В. Швец, А. Ю. Щекотов

63-69

Наблюдения электромагнитного фона в диапазоне частот шумановского резонанса проведены в пос. Лехта (Карелия, Россия) в июле-августе 1998 года. В эксперименте одновременно измерялись три компоненты поля: вертикальная электрическая и две взаимно-ортогональные горизонтальные магнитные компоненты. Анализ полученных результатов позволил продемонстрировать возможности мониторинга пространственно-временной динамики мировой грозовой активности из одного пункта наблюдения. Методы обработки, основанные на использовании вторых моментов спектральных компонент поля, применялись для пеленгации и оценки суточной пространственной динамики мировой грозовой активности. Показано, что для объяснения особенностей суточных вариаций пеленгов необходимо учитывать ночной (2-3 ч мирового времени) максимум грозовой активности в Африке, амплитуда которого составляет ~1/3 от основного, дневного, максимума. 

ЭФФЕКТ КАЗИМИРА В ТОНКИХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПЛЕНКАХ

В. Н. Дубрава, В. А. Ямпольский, О. И. Любимов

70-76

Теоретически исследовано влияние дисперсионных свойств тонких металлических пленок на силу их казимировского притяжения. В пределе низких температур, когда взаимодействие между пленками формируется преимущественно вакуумными флуктуациями электромагнитного поля, получено замкнутое аналитическое выражение для силы Казимира в функции толщины d пленок, расстояния a между ними и глубины ð скин-слоя на некоторой характерной частоте. Для тонких пленок с d  ð найдены асимптотические выражения силы Казимира, которые соответствуют частотным режимам нормального и "инфракрасного" скин-эффектов. Продемонстрирована принципиальная возможность исследования электронных характеристик пленок с помощью измерения силы Казимира. 

ГЕНЕРИРОВАНИЕ И УСИЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ ТРУБЧАТЫМ ПУЧКОМ ПЛАЗМЫ В СКРЕЩЕННЫХ РАДИАЛЬНОМ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОМ И АКСИАЛЬНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЯХ В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Ю. В. Кириченко

77-79

Теоретически исследована возможность генерации и усиления электромагнитных колебаний плазмой, вращающейся в скрещенных аксиальном магнитном и раджиальном электростатическом поле в свободном пространстве. Получено дисперсионное уравнение электрон-волнового взаимодействия. Показано, что генерирование и усиление волн возможно в условиях черенковского резонанса. 

О НЕКОТОРЫХ СПЕКТРАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЯХ ИСКРОВОГО РАЗРЯДА

А. Д. Егоров, А. П. Моторненко, В. П. Пелипенко

80-82

Исследованы оптические спектры излучения искрового высокочастотного разряда между медными электродами при атмосферном давлении. Обнаружены линии примесей и изучен рост их интенсивности с уменьшением периода колебаний, а также при инициировании искрового разряда лазерным излучением. 

МОДИФИЦИРОВАННЫЙ МЕТОД ВСТРЕЧНЫХ ПРОГОНОК

К. А. Лукин, П. П. Максимов

83-86

Предложен модифицированный метод встречных прогонок для решения разностных уравнений второго порядка, описывающих физические процессы в областях с внутренней границей раздела. Возможность применения этого метода подтверждена анализом результатов решения уравнения Пуассона, полученных аналитическим и численными методами. 

МЕТОД РАСЧЕТА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ СТРУКТУР С РЕЗКИМ p-n ПЕРЕХОДОМ

К. А. Лукин, П. П. Максимов

87-92

Рассмотрен новый метод расчета полупроводниковых структур с резким p-n переходом. Вычислительный алгоритм этого метода построен на основе модифицированного метода встречных прогонок, автоматически обеспечивающем непрерывность искомых величин в плоскости раздела p- и n- областей. Предложенный метод отличается от известных устойчивостью вычислительного алгоритма разностной схемы к изменению параметров задачи, например, концентраций легирующих примесей. 

ПОВЕРХНОСТНЫЕ ПОЛЯРИТОНЫ В КОНЕЧНОЙ СЛАБОРАЗУПОРЯДОЧЕННОЙ СРЕРХРЕШЕТКЕ В КВАНТУЮЩЕМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ

Н. Н. Белецкий, Ю. В. Блудов

93-102

Теоретически исследованы поверхностные поляритоны (ПП) в слаборазупорядоченной сверхрешетке (ССР), состоящей из конечного числа бесконечно протяженных двумерных электронных слоев (ДЭС), находящихся на равном расстоянии друг от друга и помещенных во внешнее постоянное квантующее магнитное поле, направленное перпендикулярно к ДЭС. ССР характеризовалась тем, что в одном из ДЭС (“дефектном”) фактор заполнения уровней Ландау отличался от его значения в остальных ДЭС. При этом предполагалось, что выделенный ДЭС может занимать произвольное положение в ССР. Исследованы дисперсионные и энергетические свойства ПП в конечной ССР в случае, когда она помещена в однородную диэлектрическую среду и в случае, когда она размещена на подложке и граничит с вакуум/воздухом. Показано, что в условиях целочисленного квантового эффекта Холла (ЦКЭХ) все характеристики ПП являются квантованными величинами. Найдено, что в конечной ССР существует локальная мода ПП, свойства которой отличаются от свойств обычных мод ПП в конечной упорядоченной сверхрешетке. Определено, что положение выделенного ДЭС в конечной ССР оказывает существенное влияние на спектр обычных мод ПП и практически не влияет на спектр локальной моды ПП. Определены условия, при которых фазовая и групповая скорости ПП в конечной ССР могут быть существенно меньше, чем в изолированном ДЭС. 

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПЛАЗМЕ HCN- ЛАЗЕРА

Ю. Е. Каменев

103-105

В электроразрядном волноводном HCN-лазере наблюдалось скачкообразное изменение проводимости плазмы в момент возникновения лазерной генерации. Накачка проводилась пульсирующим разрядным током с частотой 100 Гц. Проведено исследование влияние формы катода на характеристики лазерного разряда.

ГЕНЕРАТОР КВЧ С ЭКРАНИРОВАННЫМ КВАЗИОПТИЧЕСКИМ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИМ РЕЗОНАТОРОМ

А. Е. Когут, В. К. Корнеенков, В. И. Луценко, С. Н. Харьковский

106-109

Экспериментально исследован генератор Ганна с частично экранированным полудисковым квазиоптическим диэлектрическим резонатором (КДР), открытым со стороны одного плоского бокового основания. Проведены исследования характеристик генерации колебаний полупроводниковым диодом в таком резонаторе при различных положениях активного элемента генератора по радиальной координате полудискового КДР. Проведено сравнение характеристик генератора с исследуемым резонатором с характеристиками генератора на основе открытого КДР. 

ДВУХКОНТУРНЫЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ ДИАПАЗОНА 60-65 ГГц

А. П. Касьяненко

110-113

Неохлаждаемый малошумящий параметрический усилитель, предназначенный для использования в качестве входного каскада приемных устройств диапазона 60-65 ГГц

ЛАМПА БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ ВОСЬМИМИЛЛИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА

А. П. Касьяненко

114-116

Приведены результаты разработки лампы бегущей волны (ЛБВ) миллиметрового диапазона средней мощности с двойной лестничной замедляющей системой в крестообразном волноводе. 

МОДУЛЯЦИЯ ЭЛЕКТРОННОГО ПОТОКА ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧАСТОТЫ С БОЛЬШОЙ КРАТНОСТЬЮ

М. В. Мильчо, Б. П. Ефимов

117-124

Проанализирован процесс модуляции электронного потока в резонаторах с пространственным распределением высокочастотного поля, близким к реальному. Определены условия, позволяющие формировать электронные сгустки для умножения частоты с большой кратностью. 

ВЫДЕЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РЕГИСТРАЦИИ СВЕТОВЫХ ПОТОКОВ РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ НА ФОНЕ ШУМОВЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ ПРИ НАБЛЮДЕНИИ ТОЧЕЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ

Ю. Г. Даник

125-128

Предложен метод выделения изображения совокупности точечных объектов из последовательности изображений, подверженных влиянию внутренних шумов матричного светоприемника. Выполнена оценка эффективности метода путем теоретического анализа, статистического моделирования и экспериментальной проверки. Получено выражение для оптической передаточной функции для случая слабых световых потоков.  

СВЧ ДИЭЛЕКТРОМЕТР ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ДИСПЕРСНЫХ ВОДНЫХ СИСТЕМАХ

С. В. Гаташ

129-132

Приведена функциональная схема установки для исследования быстрых динамических процессов в водных суспензиях и растворах. Установка включает в себя СВЧ диэлектрометр трехсантиметрового диапазона, систему для оптических измерений, блок синхронизации и управления процессом измерения. Приведенные данные измерений диэлектрической константы ’ и оптической плотности при агрегации тромбоцитов в плазме крови иллюстрируют возможности предложенных метода и аппаратуры измерения.