2009, том 14, № 1
Т- І H-КОЛИВАННЯ В ХВИЛЕВІДНО-КОАКСІАЛЬНОМУ РЕЗОНАТОРІ
С. П. Мартинюк, О. П. Моторненко, І. Г. Скуратовський, О. І. Хазов
7-10
Досліджено характеристики Т- і H-коливань в хвилевідно-коаксіальному резонаторі (ХКР). Проведені числові розрахунки залежностей власних частот Т- і H-коливань, а також власних добротностей H-коливань від параметрів резонатора. Експериментальні дослідження Т- і H-коливань виконані на єдиному складовому макеті ХКР 3-см діапазону. Результати розрахунків добре погоджуються з експериментальними даними.
МОДЕЛЮВАННЯ РОЗСІЮВАННЯ ПЛОСКОЇ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ ХВИЛІ НА МЕТАЛЕВОМУ ЦИЛІНДРІ
О. А. Величко, О. П. Ніколаєнко
11-18
Для моделювання дифракції плоскої електромагнітної хвилі на прямому круговому циліндрі використовується класичний розв’язок. Побудовано просторовий розподіл елект-ричного поля для чотирьох характерних частот: дві нижні частоти відповідають першим мінімуму та максимуму повного поля в точці позаду циліндра, дві верхні частоти порядку 100 ГГц відповідають мінімуму та максимуму поля в тій самій точці. Побудовано кутові діаграми розсіяного та повного полів. Обмірковується явище, аналогічне явищу Гіббса, що спостерігають у фур’є-розкладі одновимірної «прямокутної» хвилі. У двовимірному випадку ефект зникає, коли кількість членів, використаних у розкладі поля, перевищує поріг, що визначається відношенням довжини падаючої хвилі до радіуса розсіювача.
КВАЗІОПТИЧНИЙ КІЛЬЦЕВИЙ САПФІРОВИЙ РЕЗОНАТОР З ВНУТРІШНІМ ЦИЛІНДРИЧНИМ ПРОВІДНИКОМ
О. А. Баранник, К. І. Торохтій, М. Т. Черпак
19-23
Досліджено новий підхід до вимірювання поверхневого опору Rs масивних провідних зразків. Описана методика визначення Rs за допомогою відкритого кільцевого квазіоптичного діелектричного резонатора, збуджуваного на модах типу шепочучої галереї. Шляхом розрахунку та експериментально досліджено основні характеристики резонатора в інтервалі частот 30–40 ГГц. Показано можливість вимірювання Rs високотемпературних надпровідників (ВТНП) за допомогою кільцевого діелектричного резонатора.
ФОРМУВАННЯ КВАЗІОДНОРІДНОГО ВИХІДНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ У ХВИЛЕВІДНОМУ МЕТАЛЕВОМУ ПРЯМОКУТНОМУ РЕЗОНАТОРІ З НЕОДНОРІДНИМ ДЗЕРКАЛОМ
О. В. Володенко, O. В. Гурін, А. В. Дегтярьов, В. О. Маслов, В. А. Свіч, О. М. Топков
24-27
Описано спосіб одержання у хвилевідному металевому резонаторі прямокутного перетину хвильових пучків вихідного випромінювання з рівномірним профілем інтенсивності, заснований на властивостях самозображення багатомодового прямокутного хвилеводу й застосуванні неоднорідного дзеркала з поглинаючою або фазозсувною маскою. Розвинено теоретичну модель і чисельний алгоритм розрахунку характеристик мод такого резонатора з використанням методу власних коливань резонатора й методів фур’є-оптики. Установлено умови існування основної моди при зміні геометричних параметрів резонатора й неоднорідного дзеркала.
МОДЕЛЮВАННЯ ПОШИРЕННЯ САНТИМЕТРОВИХ РАДІОХВИЛЬ У ХВИЛЕВОДІ ВИПАРОВУВАННЯ НАД СХВИЛЬОВАНОЮ МОРСЬКОЮ ПОВЕРХНЕЮ
Ю. В. Левадний, В. К. Іванов, В. М. Шаляпін
28-34
У попередніх дослідженнях поширення сантиметрових радіохвиль чисельним методом покрокового розподілу розсіяння від схвильованої морської поверхні ураховувалося у наближенні дотичної площини. Такий підхід не дозволяє урахувати утворення затінення освітленої поверхні та відхилення розподілу ймовірності висоти морської поверхні від нормального закону. У роботі розглянуто методи врахування цих ефектів та отримано залежності множника послаблення від висоти та відстані за наявності хвилеводу випаровування. Показано, що затінення більш суттєво впливають на поширення сантиметрових радіохвиль у хвилеводі випаровування, ніж урахування негауссовості. Отримані результати дозволяють підвищити точність прогнозування поширення радіохвиль у нижній тропосфері.
МОДЕЛЮВАННЯ ВИМІРУ КУТІВ МІСЦЯ МАЛОВИСОТНИХ ЦІЛЕЙ БАГАТОЧАСТОТНОЇ МОНОІМПУЛЬСНОЇ РЛС
Ю. А. Педенко
35-42
Виконано статистичне комп’ютерне моделювання радіолокаційного виміру кутів місця маловисотних цілей з використанням трьохчастотної моноімпульсної радіолокаційної станції (РЛС) в умовах багатопроменевого поширення радіохвиль над схвильованою поверхнею моря. Відзначено, що при використанні трьохчастотного варіанта моноімпульсної РЛС істотно зменшуються похибки виміру кута місця в порівнянні з одночастотним варіантом, а також знижується ймовірність зриву супроводу цілі. Досліджено залежність цих характеристик від розносу робочих частот.
ПАРАМЕТРИ ШАРУВАТИХ МЕТЕОУТВОРЕНЬ НАД ЧОРНИМ МОРЕМ
В. О. Кабанов
43-46
Наведено відомості про тропосферні шари із закритичними вертикальними градієнтами коефіцієнта заломлення над Чорним морем. Ці дані отримані при зондуванні атмосфери рефрактометром з борту літака або вертольота й стосуються діапазону висот 2–1500 м над рівнем моря.
ПОРІВНЯННЯ СПОСТЕРЕЖУВАНИХ ТА МОДЕЛЬНИХ ФОРМ ННЧ-СПЛЕСКІВ
О. П. Ніколаєнко, М. Хайакава, М. Коматсу, Т. Огава
47-56
Порівнюються форми природних електромагнітних імпульсів наднизькочастотного (ННЧ) діапазону, що спостерігалися експериментально, із модельними обчислюваннями. Вертикальна електрична компонента поля сплесків ННЧ-випромінювань реєструвалася у 2003–2005 рр. у м. Точі (Японія 33,3° п.ш. та 33,4° с.д.) Відбиралися окремі імпульси, що були записані за умов хорошої погоди в широкому діапазоні частот за допомогою «кульової» антени. Обчислювання виконувалися в моделі однорідного ізотропного сферичного резонатора Земля – іоносфера з лінійною залежністю сталої поширення радіохвиль від частоти. Імпульси, що надійшли з різних дистанцій, порівнювались, і кожна пара демонструвала співпадіння форм реалізацій у часі. З одного боку, це свідчить про коректність використаної моделі поширення, а з другого боку, підтверджує достовірність оцінок дистанції джерело – приймач, яку одержано із затримки імпульсів антиподної та кругосвітньої хвиль відносно першого імпульсу.
АПАРАТУРНО-ПРОГРАМНИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ РАДІОЛОКАЦІЙНИХ ВІДБИТТІВ ВІД МЕТЕОУТВОРЕНЬ
Є. М. Бєлов, О. А. Войтович, Т. О. Макуліна, Г. О. Руднєв, Г. І. Хлопов, С. І. Хоменко
57-63
Приведено опис апаратурно-програмного комплексу для дослідження параметрів хмарності та осадів, до якого входять: двохчастотний радар, оптико-телевізійний пристрій для візуального спостереження метеоутворень, пристрій калібрування радара для проведення абсолютних вимірювань радіолокаційних відбиттів у динамічному діапазоні до 40 дБ, блок управління положенням антени, а також блок спряження з комп’ютером. Розроблене програмне забезпечення дозволяє керувати роботою радара та проводити вимірювання висотного профилю спектрально-кореляційних параметрів для дослід-ження характеристик турбулентності метеоутворень.
ДОСЛІДЖЕННЯ НАДПРОВІДНОЇ МІКРОХВИЛЬОВОЇ ЛІНІЇ ПЕРЕДАЧІ В СИЛЬНИХ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПОЛЯХ
О. А. Лавринович, Є. В. Храмота, М. Т. Черпак
64-68
Проводиться аналіз надпровідних мікрохвильових ліній передач на основі телеграфних рівнянь у разі, коли надпровідник характеризується нелінійними погонними опором та індуктивністю в залежності від рівня потужності вхідного сигналу. Для ділянки нелінійної лінії передачі отримано залежності вихідної потужності й коефіцієнта фази сталої поширення від вхідної потужності. Порівняння результатів теоретичного аналізу й експериментального вивчення високотемпературних надпровідників (ВТНП) компланарної лінії передачі 3-см діапазону дали можливість визначити характерис-тичний рівень вхідної потужності, який вводиться феноменологічно при теоретичному аналізі.
ЗВ’ЯЗАНІ ДИСКОВІ ДІЕЛЕКТРИЧНІ РЕЗОНАТОРИ НА МОДАХ ШЕПОЧУЧОЇ ГАЛЕРЕЇ В МІЛІМЕТРОВОМУ ДІАПАЗОНІ ДОВЖИН ХВИЛЬ
В. М. Деркач, Р. В. Головащенко, О. В. Горошко
69-73
Наведено результати експериментального вивчення спектральних і польових характеристик одиночних і зв’язаних дискових діелектричних резонаторів (ДДР) на модах шепочучої галереї (МШГ) за допомогою комп’ютеризованого вимірювального стенда. На прикладі п’яти зв’язаних резонаторів показана можливість створення керованих НВЧ-елементів на основі зв’язаних ДДР для можливого застосування у терагерцевому й оптичному діапазонах частот.
ОПТИМІЗАЦІЯ РОБОТИ ГЕНЕРАТОРА ДИФРАКЦІЙНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ НА ВИЩИХ ПРОСТОРОВИХ ГАРМОНІКАХ ПЕРІОДИЧНОЇ СТРУКТУРИ
В. С. Мірошниченко, В. К. Корнєєнков, О. Б. Сенкевич, Д. В. Юдінцев
74-80
Приведено результати експериментальних дослід-жень макетів генераторів дифракційного випромінювання (ГДВ), які працюють на вищих просторових гармоніках дифракційних ґраток. Показано, що завдяки вибору відкритої резонансної системи генератора вдається знизити вплив росту омічних втрат у дифракційних ґратках на вихідні характеристики ГДВ при підвищенні номеру просторової гармоніки. Приведено порівняння стартових струмів і вихідної потужності ГДВ, які працюють на 1, 2 та 3-й просторових гармоніках дифракційних ґраток.
БАГАТОЧАСТОТНІ АВТОКОЛИВАННЯ В НАПІВПРОВІДНИКОВИХ СТРУКТУРАХ ІЗ ДВОМА ЗВ'ЯЗАНИМИ ЛАВИННИМИ P–N-ПЕРЕХОДАМИ
К. О. Лукін, П. П. Максимов
81-87
Приведено результати чисельного рішення рівнянь дифузійно-дрейфової моделі напівпровідникових pn–i–pn-структур з різкими лавинними p–n-переходами. Виявлено режим багаточастотних автоколивань в Ge, Si і GaAs pn–i–pn- структурах з постійним зворотним зсувом. Досліджено механізм збудження автоколивань і виконано спектральний аналіз. Показано, що напівпровідникові структури з різкими p–n-переходами є автоколивальною системою. На їх основі можуть бути створені багаточастотні генератори НВЧ-діапазону.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕНЯ МОЖЛИВОСТІ РОЗШИРЕННЯ НЕПЕРЕРВНОЇ СМУГИ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ПЕРЕБУДОВИ ЧАСТОТИ В КЛІНОТРОНІ МІЛІМЕТРОВОГО ДІАПАЗОНУ
В. Г. Чумак, С. В. Паньков
88-92
Наведено результати досліджень для потенційного розширення смуги безперервного перестроювання частоти у робочому діапазоні клінотрона. Кращим засобом є вибір порожнини резонатора поверхневої хвилі приладу. Змінюючи відстань між системою, що сповільнює, і протилежною стінкою у резонаторі, можливо забезпечити безперервне перестроювання до 20–25 %.
ВПЛИВ ЧАСУ СИНТЕЗУ АКТИВНОЇ РЕЧОВИНИ ТА ІНТЕНСИВНОСТІ ПРОКАЧКИ НА ПАРАМЕТРИ ТЕРАГЕРЦЕВОГО ГАЗОРОЗРЯДНОГО HCN-ЛАЗЕРА
В. К. Кісельов, В. П. Радіонов, М. Ф. Дахов
93-96
У терагерцевих газорозрядних HCN- і DCN-лазерах синтез активної речовини здійснюється безпосередньо в газовому розряді з первинних речовин. Режим заповнення резонатора активною речовиною має вплив на потужність і ККД лазера. Проведено непрямий вимір часу синтезу активної речовини та проаналізовані причини впливу цього часу на параметри лазера. На основі дослідження запропоновано і випробувано спосіб збільшення потужності та ККД лазера.
ВИЯВЛЕННЯ СИГНАЛІВ У ГАУССОВІМ ШУМІ З ВИКОРИСТАННЯМ ТЕСТОВИХ СТАТИСТИК ТРЕТЬОГО ПОРЯДКУ
О. В. Тоцький
97-102
На основі теорії статистичних рішень розглянуто задачу виявлення детермінованого сигналу, який спостережують в адитивній суміші з гаусовим шумом, з використанням статистики третього порядку і критерія Неймана-Пірсона. Запропоновано формування тестової статистики виявлення у вигляді пікової оцінки моментної функції третього порядку виходу узгодженого фільтра. Приведені результати статистичного моделювання, які демонструють переваги використання статистик третього порядку у порівнянні з традиційними статистиками другого порядку.
ВЗАЄМОДІЯ ШТУЧНИХ ДНК-ПОДІБНИХ СТРУКТУР В НВЧ-ДІАПАЗОНІ: ПОЛЯРИЗАЦІЙНА СЕЛЕКТИВНІСТЬ ВІДБИТТЯ ХВИЛЬ
І. В. Семченко, С. А. Хахомов, О. П. Балмаков
103-108
У зв’язку з асиметрією форми ДНК дослідження поляризаційних властивостей ДНК обрано нами як одне з першорядних по значимості. Попередній теоретичний розрахунок довів, що форма ДНК є оптимальною, для утворення поляризованої по полу електромагнітної хвилі за умови резонансу (l ~10 нм). Експериментальне дослідження, проведене нами за принципом електродинамічної подібності для металічних ДНК-подібних спіралей в НВЧ-діапазоні довжин хвиль, підтвердили цей висновок. У роботі експериментально підтверджується наявність ефекту поляризаційної селективності при подвійному відбитті НВЧ-хвиль від ДНК-подібних спіральних елементів у залежності від їх знака (праві та ліві спіралі). Показано, що циркулярна поляризація хвиль відіграє важливу роль при взаємодії штучних ДНК-подібних структур в НВЧ-діапазоні. Можливо, ідентичний ефект має місце в деяких процесах за участю ДНК у клітинах біологічних організмів, але в дальньому ультрафіолетовому чи «м’якому» рентгенівському діапазоні.