2008, том 13, № 3
Об’ємні резонатори у вигляді тіл обертання складної форми: чисельний алгоритм розрахункУ спектра
О. Ю. Попков, А. Є. Поєдинчук, І. К. Кузьмичов
473-480
На основі метода Галеркіна розроблено чисельний алгоритм розрахунку спектра вісесиметричних електромагнітних коливань об’ємних резонаторів у вигляді тіл обертання з ідеально провідною граничною поверхнею. Розглянуто питання стійкості та збіжності алгоритму при збільшенні числа базисних функцій методу Галеркіна. Загальні можливості алгоритму проаналізовані на прикладі сферичного резонатора. Дослідженно спектри власних частот резонаторів, межі яких утворені сферичною, конічною та циліндричною поверхнями. Знайдені власні коливання, аналогічні за своєю структурою коливанням типу «м’ячика, що стрибає», квазіоптичних відкритих дводзеркальних резонаторів зі сферичними дзеркалами.
РЕЗОНАНСНІ ВЛАСТИВОСТІ СИСТЕМИ ПЛАНАРНИЙ ДІЕЛЕКТРИЧНИЙ ХВИЛЕВІД – ГРЕБІНКА
В. В. Крижановський, С. В. Крижановський, С. О. Стешенко, О. В. Чистякова
481-488
Чисельно досліджено резонансні властивості системи планарний діелектричний хвилевід – гребінка. Виконано класифікацію видів резонансів, що виникають при зміні параметрів системи, включаючи розміри канавок, товщину діелектричного хвилеводу і відстань між хвилеводом і гребінкою. Наведено ряд практично корисних рекомендацій з вибору параметрів хвилеводу і решітки при створенні антен.
ХвилевІдно-щілинна антена, система Ka- дІапазону з електричним скануванням променя
С. С. Секретарьов, Д. М. Ваврів, В. А. Волков, М. П. Натаров, В. В. Гламаздін
489-493
У роботі представлено оригінальну конструкцію хвилевідно-щілинної антенної системи Ka-діапазону з електричним скануванням променя. Система складається з чотирьох однакових секцій, які підключені до приймача-передавача через мультипольний p-i-n перемикач великої потужності. Запропонований p-i-n перемикач дозволяє здійснювати швидке електричне сканування променя антени, що істотно збільшує сферу застосування антенної системи. Розроблену антенну систему було застосовано в радарі, призначеному для забезпечення безпеки польоту гелікоптерів, а також контролю метеоумов. У статті описано властивості антенної системи, наведено її основні характеристики, результати тестувань та інтеграції антени в радар.
ВИМІР КУТА МІСЦЯ ДЖЕРЕЛА ВИПРОМІНЮВАННЯ ПРИ ДИФРАКЦІЙНІЙ МОДЕЛІ ПОШИРЕННЯ РАДІОХВИЛЬ
В. Б. Разсказовський, Ю. Ф. Логвінов
494-502
У наближенні багаторазової дифракції Френеля на напівплощинах чисельним методом досліджено особливості пеленгування джерела випромінювання НВЧ радіохвиль над поверхнею моря з вітровим хвилюванням при малих кутах ковзання і малих висотах над поверхнею. Показано, що така модель не суперечить експериментальним даним з пеленгування джерела випромінювання при висотах, порівнянних з висотами морських хвиль.
ІНСТРУМЕНТАЛЬНI ПОМИЛКИ ІНТЕРФЕРОМЕТРИЧНОГО МЕТОДУ ДОСЛІДЖЕННЯ РЕФРАКЦІЇ В ТРОПОСФЕРI НА ТРАСI ГШСЗ – ЗЕМЛЯ
Д. Д. Халамейда
503-511
Розглянуто можливість застосування інтерферометра, що приймає радіосигнал з геостаціонарного штучного супутника Землі (ГШСЗ), для вимірювання інтегрального по трасі градієнта коефіцієнта заломлення тропосфери в рамках експоненціальної моделі тропосфери. Приведено фактори, що впливають на точність вимірювань кута приходу, такі як шуми приймача, нестабільність положення фазового центру антен, зміна властивостей фідерного тракту, і проведена їх оцінка. Розглянуто вимоги до різних характеристик інтерферометра.
Нові параметри для опису надширокосмугових сигналів та процесів
О. В. Лазоренко
512-517
Розглядається можливість відрізнення над широко-смугових (НШС) сигналів від частотно-модульованих (ЧМ) сигналів. Демонструється, що на базі традиційного визначення НШС сигналу ЧМ сигнал, що є вузькосмуговим в кожний окремий момент часу, може бути помилково віднесений до НШС сигналів. Пропонується концепція динамічного показника широкосмуговості, побудованого на аналізі функції спект-ральної щільності динамічного (віконного) перетворення Фур’є сигналу. Показується ефективність нового критерію, побудованого на даній концепції, при аналізі ЧМ сигналів.
РЕЗОНАНСНО-ТУНЕЛЬНІ ДІОДИ НА ОСНОВІ НІТРИДІВ AlN/AlxGa1-xN, GaN/InxGa1-xN
О. В. Боцула, Е. Д. Прохоров, І. П. Безмаль
518-522
Розглядаються резонансно-тунельні діоди (РТД) на основі подвійних і потрійних сполук нітридів AlN, GaN, InN з великою кількістю енергетичних рівнів у квантових ямах. Розраховано вольтамперні характеристики резонансно-тунельних діодів із числом рівнів у квантовій ямі до п'яти. Показано, що вольтамперні характеристики РТД можуть мати до п'яти ділянок з негативною диференційною провідністю (НДП). Визначено можливі ефективності генерації на всіх ділянках НДП. Зроблено оцінки максимальных частот генерації на кожній ділянці НДП.
АЛГОРИТМ РІШЕННЯ РІВНЯНЬ ДИФУЗІЙНО-ДРЕЙФОВОЇ МОДЕЛІ НАПІВПРОВІДНИКОВИХ СТРУКТУР З ЛАВИННИМИ P-N ПЕРЕХОДАМИ
П. П. Максимов
523-528
Розроблено алгоритм рішення рівнянь дифузійно-дрейфової моделі зворотнозміщених pn-i-pn структур з різкими p-n переходами. За основу алгоритму взяті різницеві рівняння модифікованого методу зустрічних прогонів, методу розрахунку напівпровідникових pn-i-pn структур з різкими p-n переходами і методу розрахунку різких p-n переходів в режимі автоколивань. Оцінена відносна погрішність розрахунку електричного поля Ge, Si і GaAs pn-i-pn структур із зворотним зв'язком. Показано, що вона зменшується із збільшенням числа вузлів різницевої сітки і обмежена погрішністю апроксимації диференціальних операторів різницевими. Приведено автоколивання електричного поля, щільність струму, їх спектр і фазовий портрет.
МОДЕЛЮВАННЯ НВЧ ЗМІШУВАЧІВ НА ОСНОВІ РІЗКИХ P-N ПЕРЕХОДІВ
П. П. Максимов
529-534
Моделюється змішувач НВЧ сигналів на основі різких лавинних Ge, Si і GaAs p-n переходів. Як математична модель використовуються рівняння дифузійно-дрейфової моделі (ДДМ) напівпровідників. Рішення рівнянь ДДМ знаходиться модифікованим методом зустрічних прогонів. Розглянуто принцип роботи змішувача. Встановлено фізичну природу спотворень сигналу. Розраховані коефіцієнт посилення, амплітудна і частотна характеристики. Приведено спектр частот і фази вихідного сигналу Ge, Si і GaAs p-n переходів.
БАГАТОМОДОВІ КОЛИВАННЯ В ГДВ
К. О. Лукін, Е. М. Хуторян, О. І. Цвик
535-545
Розглянуто теорію коливань в генераторах дифракційного випромінювання (ГДВ) з відкритим резонатором (ВР), у спектрі якого основна та вища моди мають близькі частоти. Досліджуються стаціонарні та перехідні режими. Отримані рішення для сталого двохмодового режиму генерації при взаємодії електронного потоку (ЕП) з основною та вищою модами. Фізичні особливості взаємодії ЕП з полем мод ВР ГДВ аналізуються за допомогою фазового портрету ансамбля великих часток. Отримані результати порівнюються з експериментом.
АВТОДИННИЙ ПРИймально-передавальний МОДУЛЬ НА ДІОДІ ГАННА З ВНУТРІШНІМ ДЕТЕКТУВАННЯМ СИГНАЛУ ДЛЯ РАДІОЛОКАЦІЙНОГО ДАТЧИКа З ЛІНІЙНОЮ МОДУЛЯЦІЄЮ ЧАСТОТИ
А. В. Варавiн, О. С. Васильєв, Г. П. Єрмак, I. В. Попов
546-551
Приведено результати дослідження автодинного приймально-передавального модуля 8-мм діапазону для радіолокаційного датчика з лінійною модуляцією частоти ближнього радіусу дії, призначеного для виміру дальності і швидкості об'єктів. Автодинний модуль виконаний на основі діода Ганна з варакторним перестроюванням частоти. Внутрішнє детектування сигналу здійснюється за допомогою датчика струму в колі живлення діода Ганна. У радіолокаційному датчику реалізовано методи цифрового формування випромінюваного сигналу, спектральної обробки і цифрової фільтрації сигналу різницевої частоти.
ДОСЛІДЖЕННЯ КВАЗІОПТИЧНОГО ПОЛЯРИЗАЦІЙНОГО ЗСУВАЧА ЧАСТОТИ З ЛІНІЙНИМ ПОЛЯРИЗАТОРОМ, ЯКИЙ ОБЕРТАЄТЬСЯ
В. І. Безбородов, В. К. Кісельов, Є. М. Кулешов, В. Н. Полупанов, М. С. Яновський
552-555
Розглянуто конструкцію та принцип роботи квазіоптичного фазового зсувача частоти, який обертається. При настройці чвертьхвильових диференційних фазових секцій на робочу частоту рівень побічних коливань частот вхідного сигналу та «дзеркальної» частоти на виході складає менш –50 дБ відносно корисного сигналу.
Роль КВЧ випромінювання в підвищенні біологічної активності крові
О. I. Бiлоус, Б. Г. Ємець, В. О. Малахов, А. В. Носатов, С. П. Сіренко, А. І. Фісун, О. Б. Алмазова
556-561
Наведено результати використання крові, опроміненої КВЧ випромінюванням, у лікуванні порушень кровообігу головного мозку людини. Опромінювання дози крові приблизно 20 мл на довжині хвилі l = 7,1 мм здійснювалось у резонаторі циліндричної форми, що збуджувався на вищому типі коливань. Цим забезпечувалась рівномірність розподілу поля на поверхні поділу «кров – діелектрик». Спостерігалось покращення неврологічного стану хворих, зменшення агрегативності тромбоцитів та активізація антиоксидантної системи. Розглянуто трактовку процесу активізації крові.
АВТОМАТИЗОВАНИЙ ЕСР-МІКРОСКОП ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ МАГНІТНОЇ НЕОДНОРІДНОСТІ НИЗЬКОРОЗМІРНИХ НАНОСТРУКТУР
А. В. Варавін, Г. П. Єрмак, М. І. Нахимович, І. В. Попов, С. І. Тарапов, Б. А. Авраменко, А. Г. Равлик, В. Н. Самофалов
562-567
Представлено конструкцію й результати експериментального дослідження автоматизованого скануючого мікроскопа мм діапазону з високим просторовим дозволом для дослідження магнітної неоднорідності магнетиків і феромагнетиків методом електронного спінового резонансу (ЕСР) в діапазоні 30-45 ГГц. Статичне магнітне поле в досліджуваній області зразка створюється за допомогою спеціального концентратора магнітного поля. Автоматизована система керування й реєстрації сигналів дозволяє проведення механічного переміщення зразка відносно робочого зазора концентратора з мінімальним кроком 1 мкм і реєструвати амплітуду НВЧ поля в кожній точці простору із застосуванням цифрового синхронного детектування. Проведено виміри електронного спінового резонансу в контрольних магнітних зразках з відомою намагніченістю насичення.
РОЗРОБКА ТЕСТ-СИСТЕМ ДЛЯ ВИВЧЕННЯ ВПЛИВУ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА БІОЛОГІЧНІ ОБ’ЄКТИ
Т. Ю. Щеголева, О. М. Громозова, С. І. Войчук, Н. В. Брюзгінова, Б. Р. Масюк, П. С. Красов
568-571
Методом КВЧ діелектрометрії було отримано дані про зміни в гідратному оточенні клітин дріжджів під впливом електромагнітного випромінювання (ЕМВ). Показано можливість використання клітинних культур в якості сенсорів при вивченні впливу ЕМВ різної інтенсивності та природи на біологічні об’єкти.
КОНЦЕПЦІЯ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСУ ПЛАНЕТИ ТА ГЛОБАЛЬНЕ ПОТЕПЛІННЯ
О. П. Ніколаєнко
572-576
Розглядається тепловий баланс Землі у припущенні, що потужність променистої енергії Сонця, яка поглинається планетою, є рівною її особистому тепловому випромінюванню. Такий підхід дозволяє не розглядати весь ланцюжок перетворень енергії з одного виду в інший чи з діапазону в діапазон. Інтенсивність сонячного нагріву потім порівнюється з антропогенним теплом, яке виділяється при горінні пального. Показано, що тепла, яке вироблено людством, цілком вистачає, щоб призвести до зростання середньої температури планети приблизно на 1 °С за сто років. Таким чином, висувається можлива причина змін клімату, що спостерігаються.