2007, том 12, № 2
ПОГЛИНАННЯ В ХВИЛЕВОДНО-ДІЕЛЕКТРИЧНИХ РЕЗОНАТОРАХ З ОДНОБІЧНИМ ПРЯМОКУТНИМ ВИСТУПОМ
Рудь Л. А.
299-305
Досліджено особливості резонансного поглинання у діелектричних вставках, у яких одна границя поділу середовищ має прямокутний виступ, а друга - перпендикулярна стінкам прямокутного хвилеводу. Знайдено, що такі резонансні структури можуть сильно поглинати енергію основної хвилі з одного плеча та сильно відбивати з другого плеча. Показано можливість використання відомої якісної моделі для визначення резонансних значень коефіцієнтів розсіяння та поглинання для вставок з малими втратами. По результатам вивчення полів дифракції запропоновано фізичну інтерпретацію механізму резонансного поглинання в таких вставках.
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ ЧИСЕЛЬНИХ АЛГОРИТМІВ НА БАЗІ ГО/ФО, FDTD ТА ІНТЕГРАЛЬНИХ РІВНЯНЬ ДЛЯ АНАЛІЗУ КОМПАКТНИХ ДІЕЛЕКТРИЧНИХ ЛІНЗ ДЛЯ ІНТЕГРАЛЬНИХ АНТЕН МІЛІМЕТРОВОГО ТА СУБМІЛІМЕТРОВОГО ДІАПАЗОНІВ
Борискін А. В., Годі Г., Ролланд А., Соло Р., Носич О. Й.
306-318
Досліджується точність та спроможність чисельних алгоритмів, розроблених на базі методу геометричної та фізичної оптики (ГО/ФО) та методу кінцевих різностей у часовій області (FDTD) щодо точного опису електромагнітних властивостей двовимірних напівеліптичних діелектричних лінз з невеликими хвильовими розмірами, що є ключовими елементами сучасних компактних діелектричних лінзових антен (ДЛА) для систем мілімітрового та субмілімітрового діапазонів довжин хвиль. У якості еталонного методу використовується метод граничних рівнянь типа Мюллера (ГІРМ), що забезпечує контрольовану точність чисельного розв’язку задачі дифракції електромагнітної хвилі на діелектричному циліндрі довільного поперечного перетину. Чисельні результати отримані для обох поляризацій і стосуються характеристик фокусування та формування хвильового пучка напівеліптичними діелектричними лінзами, виготовленими із рексоліту, кварцу та силікону. При аналізі особлива увага приділена резонансним явищам у середині лінзи.
АСИМПТОТИКИ ГРАНИЧНИХ ВИПАДКІВ В ЗАДАЧІ РОЗСІЮВАННЯ НА ДІЕЛЕКТРИЧНОМУ ШАРІ, НАВАНТАЖЕНОМУ НАПІВНЕСКІНЧЕННИМ МЕТАЛЕВИМ ЕКРАНОМ
Барков А. Д.
319-327
Запропоновано методіку розрахування енергетичних характеристик поля, розсіяного двомірною металодіелектричною структурою у випадку, коли її геометричні або матеріаль-ні параметри дорівнюють або близьки до критичних. Розглянуто резонансні режими в малокутовому наближенні до значень параметрів, близьких до критичних.
ПОЛЯРІЗАЦІЙНІ ВЛАСТИВОСТІ ДРОБОВИХ ПОЛЕЙ
Івахниченко М. В.
328-334
Аналізуються властивості дробових полей, що виникають в результаті застосування дробового ротора к відомому рішенню електродинамічної задачі. Показано, що дробовий ротор описує зміну полярізації електромагнітного поля. При цьому комплексні значення дробового показника відповідають зміненню лінейної поляризації на еліптичну. Дробовий ротор може застосовуватися для опису ефекту змінення поляризації хвилі, що пройшла через кіральний шар. Порядок дробового ротора знаходиться через значення кіральності, дійсні значення дробового порядка між 0 та 1 відповідають випадку звичайного діелектричного шару та повороту лінійно поляризованої хвилі на кут π/2 відповідно.
ПРОСТОРОВА РОЗПОДІЛЬНА ЗДАТНІСТЬ ПРИ ВИМІРЮВАННІ КОМПОНЕНТ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ПОЛЯ ПОБЛИЗУ ПОВЕРХНІ ЗЕМЛІ
Сугак В. Г.
335-340
Оцінюється просторова розподільна здатність радіофізичного методу підповерхневого зондування при використанні передавальних та прийомних диполів, рознесених у просторі, на підставі використання ТЕ та ТН мод при розрахунку електромагнітних полів поблизу поверхні Землі.
СПОСТЕРЕЖЕННЯ СИГНАЛІВ НА ЗАОБРІЙНИХ ТРАСАХ ПІД ЧАС СОНЯЧНОГО ЗАТЕМНЕННЯ 29 БЕРЕЗНЯ 2006 Р.
Луценко І. В., Луценко В. І.
341-344
Проведено виміри рівнів сигналів на заобрійних трасах під час сонячного затемнення, що проходило 29.03.06 р. У ході вимірів спостерігалося зменшення рівня прийнятого сигналу шостого телевізійного каналу. На додаток до комплексу, що використовує сигнал НКХ діапазону, що випромінюэється телевізійним центром, використовувався сигнал станцій? Що віщають, КХ діапазону іоносферної хвилі при однострибковому поширенні. Під час затемнення спостерігалися зміни рівня прийнятого сигналу як в УКХ, так й у КХ діапазонах хвиль. Однак зробити однозначного висновку про вплив на рівень сигналу затемнення Сонця на підставі якісного аналізу не можливо, оскільки подібні зменшення сигналу спостерігалися як за кілька днів до, так і через кілька днів після затьмарення.
ВПЛИВ НЕОДНОРІДНОСТІ ІОНОСФЕРИ ДЕНЬ-НІЧ НА АМПЛИТУДУ ЗНЧ РАДІОСИГНАЛУ
Ніколаєнко О. П.
345-355
Оброблені записи денних змін амплітуди наднизькочастотної (ННЧ) радіохвилі, що зареєстровано на антарктичній станції “Беллінсгаузен”, довжина траси поширення біля 16 Мм. Середній рівень поля добре узгоджується із літературними даними. У записах присутні денні зміни амплітуди, що зумовлені неоднорідністю нижньої іоносфери день – ніч.
Денний рівень поля нижче нічного на 5 - 6 дБ у вертикальній електричній компоненті поля та на 4 – 5 дБ у горизонтальному магнітному полі. Виконано розрахунки поля сферичного хвильовода Земля – іоносфера для моделей повністю денного та повністю нічного хвильовода, які взяті із літератури. Данні розрахунків суперечать спостереженням, що можливо зумовлено хибним завданням модельної фазової швидкості радіохвиль, що визначає розташування інтерференційних мінімумів та максимумів поля. Розрахунки та вимірювання відповідають одне одному, якщо скорегувати фазову швидкість на 10%. Оскільки однорідні проміжності “повний день” або “повна ніч” не враховують дифракції радіохвиль на термінаторі, робиться висновок про необхідність більш точного моделювання та виконання розрахунків у неоднорідному резонаторі Земля – іоносфера.
ОБЧИСЛЕННЯ ВЛАСНОГО КВАЗІСТАТИЧНОГО ПОЛЯ ЗАРЯДУ,ЩО ДОВІЛЬНО РУХАЄТЬСЯ В ЦИЛІНДРИЧНІЙ КАМЕРІ ДРЕЙФУ
Горбик Г. М., Ільєнко К., Яценко Т. Ю.
356-361
У дарвінівському наближенні методом функцій Гріна отримано вираз для квазістатичного (квазістаціонарного) векторного потенціалу та відповідного магнітного поля, які створюються у циліндричній камері дрейфу із ідеально провідними стінками довільною густиною заряду та струму (наприклад, пучком заряджених частинок), що задовольняють рівнянню неперервності. Отримані функції Гріна подано у вигляді розкладання за власними функціями оператора Лапласа в циліндричній системі координат із граничними умовами Діріхле та Нойманна. Ґрунтуючись на отриманих виразах для потенціалів, обраховано магнітне поле та релятивістську поправку до електричного поля. З урахуванням релятивістських поправок до величин порядку поля випромінювання обраховано внесок у силу Лоренца, яка діє на окремі заряджені частинки пучка, що рухається, із боку наведених пучком на стінках камери дрейфу поверхневих зарядів і струмів. Запропоновано метод, який дозволяє звести задачу пошуку векторного потенціалу до системи скалярних рівнянь Пуассона у циліндричній системі координат.
ВПЛИВ ДЕЯКИХ РІДИН НА СПЕКТРАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДІЕЛЕКТРИЧНОГО РЕЗОНАТОРА В ФОРМІ ПІВКУЛІ
Голубнича Г. В., Кириченко О. Я., Максимчук І. Г.
362-366
Досліджено вплив рідин з великим рівнем поглинання електромагнітних хвиль на електродинамічні характеристики резонатора в формі півкулі при збудженні в ньому коливань шепочучої галереї Н - та Е-типів у діапазоні частот 34÷38 ГГц. Показано, що при збуренні такого резонатора зі сторони екваторіального зрізу плоскою поверхнею рідин виникає зміщення резонансних частот в десятки мегагерц та зниження добротності коливань. Встановлено, що H-тип коливань більш чутливий до поглинання електромагнітної енергії. При цьому оптимальна віддаль між екваторіальною поверхнею резонатора і поверхнею рідини повинна становити приблизно 3 мм на зазначених частотах.
СТРУКТУРА ТА ВЛАСТИВОСТІ ЕЛЕКТРООСАДЖЕНИХ ПЛІВОК СУЛЬФІДУ КАДМІЮ
Т. А. Лі, Н. П. Клочко
367-371
Невід'ємною складовою сучасних тонкоплівкових фотоперетворювачів (ФЕП) на базі діселеніду міді та індію і на базі телуриду кадмію є шари сульфіду кадмію, які відіграють роль буфера між базовим шаром і прозорим електродом. Ця робота присвячена дослідженню структури, електричних і оптичних властивостей електроосаджених плівок CdS. Структурний аналіз здійснювався рентген-дифрактометричним методом. Для визначення електричних властивостей використовували темнові вольт-амперні характеристики (ВАХ) плівок. Оптичні властивості досліджували методом спектрофотометрії.
ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОШИРЕННЯ МАГНІТОПЛАЗМОВИХ ХВИЛЬ У ПРЯМОКУТНОМУ ХВИЛЕВОДІ З ПОПЕРЕЧНО-НАМАГНІЧЕНИМ НАПІВПРОВІДНИКОМ
Замураєв О. О., Тіщєнко А. С.
372-377
Експериментально досліджено характеристики поширення магнітоплазмових хвиль (МПХ) у хвилеводі, що містить поперечно-намагнічений напівпровідник. Визначено області значень магнітного поля, у яких спостерігається резонансний характер поводження фазової константи й коефіцієнта загасання хвилі. Порівняльний аналіз результатів експериментальних досліджень і чисельних розрахунків показав їхній гарний збіг.
ОПТО-АКУСТИЧНЕ ФОКУСУВАННЯ ЛАЗЕРНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА ПОВЕРХНЮ, ЩО ОБРОБЛЮЄТЬСЯ
Дзюбенко М. І., Колпаков С. М., Кулішенко Д. Ф., Прийомко О. О.
378-382
Розглянуто розроблений авторами опто-акустичний метод фокусування лазерного випромінювання на поверхню виробу за лазерної розмірної обробки. Подано алгоритм стеження за фокусом у процесі гравірування і різання металу. Алгоритм засновано на вимірюванні геометричної форми поверхні виробу. Подано результати експериментальної перевірки розробленого методу. Показана можливість його практичної реалізації та технологічна ефективність.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ЯВИЩА АВТОСТАБІЛІЗАЦІЇ ЧАСТОТИ У ГЕНЕРАТОРАХ ДИФРАКЦІЙНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ
Корнєєнков В. К., Курін В. Г.
389-393
У відкритих резонаторах генераторів, що досліджувались, водночас з модами, що мають одну синфазну пляму поля, спостерігаються випадки збудження вищих мод, які створюють декілька плям поля уздовж руху електронного потоку. Електронний потік, що пролітає через такий ланцюжок варіацій поля, розшаровується по швидкостях з утворенням множини мод просторового заряду. Показано, що розпад електронного потоку на множини одночасно присутніх мод просторового заряду може приводити до підвищення стабільності частоти генератора в одних випадках, в інших - до збудження генератора в багаточастотному режимі. Встановлений зв’язок стабільності частоти генератора із стабільністю розладу між швидкістю електронів і фазовою швидкістю синхронної хвилі.
РЕЗОНАНСНО-ТУНЕЛЬНИЙ КАТОД ДО ДІОДА ГАННА
Боцула О. В., Прохоров Е. Д., Стороженко І. П.
394-400
Розглядається діод Ганна з резонансно-тунельним катодом з одним енергетичним рівнем у квантовій ямі. Використання такого катоду призводить до того, що вольтамперні характеристики діода мають дві ділянки негативної диференціальної провідності(НДП), на кожній з яких можливо отримати генерацію. Для кожної з цих ділянок визначені ефективності генерації та проаналізовані особливості роботи діода та фактори, що впливають на генерацію.
КВАНТОВА ЕФЕКТИВНІСТЬ РЕЗОНАНСНОГО InGaAs/GaAs ФОТОДЕТЕКТОРА ДЛЯ НАДКОРОТКИХ ОПТИЧНИХ З’ЄДНАНЬ
Грищенко С. В., Демин А. А., Лисак В. В., Петров С. І.
401-407
Проводиться теоретичне дослідження квантової єфективності резонансного p-і-n фотодетектора на основі InGaAs/GaAs для надшвидких оптичних з’еднань. Розрахована квантова ефективність для умов резонансу. Математична модель включає до себе фізичні параметри фотодетектора та враховує довжину хвілі випромінювання, відбивну спроможність дзеркал та оптичне поглинання в усіх шарах детектора. Були отримани залежності квантової ефективності від коєфіціента відбивання верхнього дзеркала резонатора на основі Al0,65Ga0,35As/GaAs при різних інших параметрах структури. Знайдено значення коєфіциента відбивання верхнього дзеркала в залежності від фізичних параметрів структури.
ВИЗНАЧЕННЯ РЕЛ’ЄФУ ПОВЕРХНІ КЛІНОМЕТРИЧНИМ МЕТОДОМ ЗА НАДЛИШКОВИМИ АБО НЕДОСТАТНІМИ ВХІДНИМИ ДАННИМИ
Дулова І. О., Корнієнко Ю. В., Скуратовський С. І.
408-415
Сформульовано метод визначення рел’єфу поверхні за полем нахилів та поля нахилів за вихідними зображеннями. Показано, що при коректному статистичному підході до задачі її можна успішно розв’язати як у випадку перевизначеної, так і у випадку недовизначеної систем рівнянь, що зв’язують рел’єф з вихідними даними. Можливості метода продемонстровано на комп’ютерних моделях.
ВИКОРИСТАННЯ МЕТОДУ ДІЕЛЕКТРОМЕТРІЇ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ КОМПОНЕНТНОГО СКЛАДУ СУМІШІВ СИПУЧИХ РЕЧОВИН
Крищенко О. В., Кириченко О. Я., Луценко В. І.
416-420
Досліджено добротності власних коливань аксиально-шаруватої структури, що складається із шару суміші портландцементу та піску, розташованого паралельно торцевій поверхні частково екранованого напівдискового діелектричного резонатора. Встановлено, що внесення в поле резонатора паралельно його бічної поверхні досліджуваного зразка приводить до зміни власних частот резонатора і його добротності тим більше, чим вище значення дійсної і уявної частин діелектричної проникності досліджуваного матеріалу. Досліджено вплив компонентного складу діелектрика, прицільної відстані на частоту і добротність резонансу. Отримано залежності зміни частоти і крутості електронної перебудови автогенератора на основі діода Ганна, стабілізованого аксиально-шаруватою структурою від компонентного складу і вологості, діелектрика. Ключові слова: діелектрична постійна, квазіоптичний діелектричний резонатор, автогенератор.
ДИСКОВИЙ ДІЕЛЕКТРИЧНИЙ РЕЗОНАТОР ДЛЯ НИЗЬКОТЕМПЕРАТУРНИХ МАГНІТОРЕЗОНАНСНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ У МІЛІМЕТРОВОМУ ТА СУБМІЛІМЕТРОВОМУ ДІАПАЗОНАХ ДОВЖИН ХВИЛЬ
Деркач В. М., Багмут Т. В., Головащенко Р. В., Корж В. Г., Недух С. В., Тарапов С. І.
421-425
Наведено опис експериментів (з) дослідження ефекту електронного спінового резонансу (ЕСР) у міліметровому діапазоні довжин хвиль з резонансною коміркою у вигляді дискового діелектричного резонатора (ДДР) на модах шепочучої галереї. В діапазоні робочих температур дотягнуто значення добротності ДДР Q = 30000–38000 з реперною ЭСР меткой.
РЕЗУЛЬТАТИ ДОСЛІДЖЕНЬ ОСЛАБЛЕННЯ ЕНЕРГІЇ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ ОПТИЧНО НЕПРОЗОРИМИ ПЕРЕШКОДАМИ
І. А. Вязьмітінов, Є. І. Мирошниченко, О. В. Ситнік
426-434
Розглядаються результати експериментальних досліджень втрат енергії електромагнітних хвиль дециметрового діапазону після проходження елементів будівельних конструкцій з погляду основних вимог до характеристик РЛС виявлення людей за оптично непрозорими перешкодами. Як об'єкти дослідження були обрані зразки будівельних конструкцій і матеріалів, що можуть бути найбільше ймовірними перешкодами при техногенних катастрофах. Досліджені залежності загасання радіохвиль від частоти та полярізації. Показано можливість прийому відбитих електромагнітних сигналів дециметрового діапазону від живих рухливих об'єктів, що знаходяться за бетонними і залізо-бетонними перекриттями. Обговорюються вимоги до умов експериментів і методики їхнього проведення. Обгрунтовується вірогідність результатів.
МЕТОД КВЧ ДІЕЛЕКТРОМЕТРІЇ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЗАБРУДНЕНЬ ВОДОСХОВИЩ ПОВЕРХНЕВО АКТИВНИМИ РЕЧОВИНАМИ
Щеголєва Т. Ю., Паршикова Т. В., Красов П. С., Брюзгінова Н. В., Масюк Б. Р., Ружельник К. А.
435-438
Методом КВЧ діелектрометрії отримано дані, що характеризують параметри гідратного оточення культур мікроводорослей. Отримані результати дозволяють аналізувати молекулярні механізми реакції нативних суспензій клітин водоростей на дію поверхнево-активних речовин (ПАР) у концентраціях, що не перевищують гранично допустимі концентрації (ГДК).
РОЗРАХУНОК ТА МОДЕЛЮВАННЯ ПІДСИЛЮВАЧУ КЛАСУ Е В ІНТЕГРАЛЬНОМУ ВИКОНАННІ НА ЧАСТОТУ 2,4 ГГЦ
Макаров Д. Г., Крижановський В. В.
439-443
Розроблено та промодельовано інтегральний НВЧ підсилювач потужності класу Е на частоту 2,4 ГГц для виготовлення за стандартною 0,18-мкм КМОН технологією. Внаслідок використання диференціальної топології та каскодної схеми вихідного каскаду, підсилювач має вихідну потужність 0,47 Вт на 50-Ом навантаженні з 60% ККД по доданій потужності.
МОДЕЛЮВАННЯ ІМПУЛЬСНОГО ФОТОПОМНОЖУВАЧА НА ОСНОВІ PN-I-PN СТРУКТУРИ З ЛАВИННИМИ P-N ПЕРЕХОДАМИ
Лукин К. А., Максимов П. П., Сердейра Х. А.
444-450
Моделюється імпульсний фотопомножувач на основі лавинної pn-i-pn структури з внутрішнім (лавинно-каскадним) посиленням. Розраховані коефіцієнт посилення, швидкодія і шум лавинного множення. Показано, що фотопомножувачі на основі цих структур мають високий коефіцієнт посилення, низький поріг чутливості по струму і надійніші в роботі в порівнянні з лавинними фотодіодами.
КВАЗІОПТИЧНІ ПОЛЯРИЗАЦІЙНІ АТЕНЮАТОРИ У ТЕРАГЕРЦЕВОМУ ДІАПАЗОНІ ЧАСТОТ
Безбородов В. І., Кісельов В. К., Кулешов Є. М., Яновський М. С.
451-455
Розглянуто обмеження, які виникають при створенні квазіоптичних поляризаційних атенюаторів у терагерцовому диапазоні частот, які зв'язані із зниженням якості граткових поляризаторів. На основі порівняння різних варіантів побудови таких атенюаторів зроблено висновок про переваги атенюаторів з прохідними Н-поляризаторами. Подано результати дослідження таких атенюаторів на основі порожнистого діелектричного та метало-діелектричного хвильоводів.