2009, том 14, № 2
ТОНКИЙ ПРОВІДНИК ЗІ СТУПІНЧАСТИМ ЗЛАМОМ У ПОПЕРЕЧНОМУ ПЕРЕРІЗІ ПРЯМОКУТНОГО ХВИЛЕВОДУ В ЯКОСТІ ПРОСТОГО ВІДБИВАЧА
А. О. Кириленко, С. А. Приколотін
119-127
Розглядаються прості конфігурації реалізовуваних на практиці пристроїв, які призводять до появи вузькосмугового резонансу повного відбивання при розташуванні у по-перечний переріз прямокутного хвилеводу – тонкі провідники зі ступінчастим зламом, що поєднують дві протилежні стінки хвилеводу. Вони утворюють спеціального виду двохапертурні діафрагми, які можна розташувати, наприклад, між фланцями хвилеводу. Резонансне явище, яке вони викликають, засновано на інтерференсній взаємодії полів власних коливань діафрагми з двома L-образними апертурами. Частота й добротність резонансу відбивання в межах широкого діапазону керуються положенням і висотою ступінчастого зламу. Представлено ситуації, коли ідеальний провідник зі ступінчастим зламом забезпечує резонанс із практично нульовою шириною полоси запирання. Такий нетривіальний хвилеводний 3D-об’єкт, що навантажено на підвідні тракти, здатен підтримувати власні коливання без радіаційних втрат. Наведено результати чисель-ного моделювання та експериментального дослідження.
ПРО
ДОБРОТНІСТЬ ВЛАСНИХ КОЛИВАНЬ ЕЛЕКТРИЧНОГО ТИПУ 
ВІДКРИТОГО РЕЗОНАТОРА ЗІ СФЕРИЧНИМИ ДЗЕРКАЛАМИ
Ю. В. Свiщoв
128-132
Репрезентовано результати обчислювального експерименту з дослідження властивостей аксіально-симетричних власних коливань електричного типу відкритого резонатора зі сферичними дзеркалами. Знайдено та досліджено ефект спаду (підвищення) на один-два порядка дифракційної добротності основних типів коливань внаслідок зміни гео-метричних параметрів резонатора. Доведено існування точок виродження власних коливань у комплексній площині.
ОПИС МЕЖ В ЗАДАЧАХ РОЗСІЯННЯ ЗА ДОПОМОГОЮ ДРОБОВИХ ОПЕРАТОРІВ
Е. І. Велієв, М. В. Івахниченко, Т. М. Ахмедов
133-140
Аналізується можливість застосування дробових операторів в задачах відбивання електромагнітних хвиль від плоских меж. Розглядаються дробова похідна та дробовий ротор, що виникають як результат фракталізації звичайних операторів похідної та ротора. Дробовий ротор може використовуватися для опису ефекту зміни поляризації хвилі, що відбилася від біізотропного шару чи межі, яка описується анізотропними імпедансними граничними умовами. Порядок дробового ротору визначається через матеріальні параметри задачі, що розглядається. Граничні умови з дробовою похідною узагальнюють умови для ідеальних електрично- та маг-нітно-провідних меж. Розглядаються застосування дробових граничних умов (ДГУ) для моделювання відбивання від плоских меж. На прикладі задачі дифракції на стрічці скінченої ширини порівнюються розсіювальні властивості стрічки з ДГУ та імпедансної стрічки. Отримано вирази, що пов’язують дробовий порядок і імпеданс. Показано, що в широкому діапазоні зміни параметрів ДГУ можут застосовуватися для моделювання відбивання від імпедансних меж, а також від ді-електричного шару. ДГУ відповідають імпедансним межам з чисто уявним значенням імпедансу. Також відмічено особливості розсіювальних характеристик стрічки з ДГУ, пов’язані з «надхвильовими» властивостями.
ТРАНСФОРМАЦІЯ ХВИЛЬ НА СТАТИСТИЧНО ШОРСТКІЙ ПОВЕРХНІ
Ф. Г. Басс, Л. Б. Ватова
141-144
Узагальнений метод малих збурень використано для дослідження трансформації хвиль на статистично шорсткій поверхні, що розділяє середовища, в яких із-за наявності часової та просторової дисперсій розповсюджуються декілька типів хвиль. Сформульовано для поля граничні умови. Розраховано середню інтенсивність трансформованих хвиль.
ВІДНОВЛЕННЯ ПРОСТОРОВОГО СПЕКТРА НЕОДНОРІДНОСТЕЙ ТРОПОСФЕРИ ПО КОРЕЛЯЦІЙНИМ ФУНКЦІЯМ АМПЛІТУДНИХ ФЛУКТУАЦІЙ
Г. О. Алексєєв, М. В. Бєлоброва
145-154
Запропоновано метод чисельного рішення зворотної задачі радіопросвічування турбулентної, стохастично неоднорідної тропосфери плоскою радіохвилею. Метод дозволяє відновити просторовий спектр неоднорідностей тропосфери по кореляційним функціям амплітудних флуктуацій радіосигналу геостаціонарного супутника або по енергетичним спектрам. Алгоритм рішення задачі ґрунтується на переході до інтегрального рівняння із самоспряженим оператором і використанні методу a-регуляризації. Показано, що при оптимальних значеннях параметра регуляризації просторовий спектр може бути відновлюваний для різних моделей тропосфери. Алгоритм рішення використаний для відновлювання просторового спектра неоднорідностей по експериментальним частотним спектрам амплітудних флуктуацій радіосигналу.
АНАЛІЗ ВИСОТНОГО ПРОФІЛЮ КОЕФІЦІЄНТА ЗАЛОМЛЕННЯ АТМОСФЕРИ НАД ЧОРНИМ МОРЕМ
В. О. Кабанов
155-158
Репрезентовано дані про вертикальні градієнти коефіцієнта заломлення в різних за висотою й товщиною шарах атмосфери за результатами рефрактометричних вимірювань над Чорним морем. Показано слабкий взаємозв’язок градієнтів на різних ділянках висотного профілю N(h) для конкретних висотних розподілів.
ЗАБУТА МОДЕЛЬ ГРОЗОВОГО РОЗРЯДУ
О. П. Ніколаєнко
159-164
Описано модель грозового пробою, що було розвинуто в СРСР у 1940-х рр. І. С. Стекольніковим. Ця модель зосталася мало відомою для фахівців з електричних явищ в атмосфері. У роботі наведено основні співвідношення цієї моделі, виконано чисельне моделювання, а його результати порівнюються з загальноприйнятими моделями. Показано, що модель Стекольнікова має визначені переваги і займає гідне місце серед сучасних інженерних моделей грозових розрядів.
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ВТОРИННОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ МЕТАЛЕВИХ НЕЗАМКНЕНИХ СФЕРИЧНИХ ЕКРАНІВ
Д. Д. Іванченко, І. О. Сухаревський
165-168
Наводено результати експериментальних дослід-жень діаграм зворотного розсіяння металевих незамкнених сферичних екранів при зміненні частоти зондуючого сигналу в діапазоні від 26,2 до 38,4 ГГц. При цьому радіус сферичного сегмента дорівнював 18,08 мм, а радіус апертури сферичного екрана – 12,55 мм. Зразок було виготовлено методом витискування з алюмінієвої фольги завтовшки 0,15 мм.
У результаті вимірювань отримано частотні залежності нормованої ефективної поверхні розсіяння (ЕПР) при опроміненні тонкого сферичного сегмента уздовж його осі. Наведено порівняння експериментальних даних з результатами відомих теоретичних розрахунків ЕПР, отриманих методом власних функцій. Досліджено особливості поведінки діаграм зворотного вторинного випромінювання сферичного сегмента в широкій смузі частот і кутів падіння.
ДОСЛІДЖЕННЯ ДВОЧАСТОТНОГО МЕТОДУ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ТВЕРДИХ АЕРОЗОЛІВ
О. А. Войтович, А. М. Лінкова, Г. І. Хлопов
169-176
Проведено дослідження двочастотного методу дистанційного вимірювання розмірів твердих аерозолів. Наведено результати чисельного моделювання процесу дистанційного зондування з використанням строгого розв’язку задачі дифракції електромагнітної хвилі на діелектричній сфері, що дозволяє оцінити межі застосованості методу та вплив полідисперсності розсіювального середовища.
ЗОНИ НЕПРОПУСКАННЯ В МАГНІТОФОТОННОМУ КРИСТАЛІ В МІЛІМЕТРОВОМУ ДІАПАЗОНІ ДОВЖИН ХВИЛЬ
М. К. Ходзицький
177-182
Було досліджено одновимірний магнітофотонний кристал (МФК) із тришаровою коміркою (воздух-феррит-кварц) обмежений дротовим середовищем у міліметровому діапазоні довжин хвиль. Показано появу двох зон непропу-скання зв'язаних відповідно з інтерференцією хвиль у МФК і з ферромагнітно-резонансним поглинанням у ферритовом шарі. Показано теоретично й експериментально появу поверхневих хвиль для системи МФК + дротове середовище у частотному діапазоні зони непропускання МФК. Показано можливість керування положенням піка пропускання пов’язаного з поверхневою хвилею в спектрі за допомогою магнітного поля. Показано, що крутизна кривої, що описує залежність положення піка пропускання, пов’язаного с поверхневою хвилею від магнітного поля, менше, ніж крутизна кривої, що описує залежність положення низькочастотного краю зони непропущення МФК від магнітного поля. Розглянуті ефекти дозволять розробити нові магнітокеровані мікрохвильові пристрої на основі МФК у гигагерцевому і терагерцевому діапазонах.
ПРОГРЕСИВНІ МЕТОДИ ПІДВИЩЕННЯ ТА КОНТРОЛЮ ЧАСУ ЖИТТЯ НЕРІВНОВАЖНИХ НЕОСНОВНИХ НОСІЇВ ЗАРЯДУ В БАЗОВИХ КРИСТАЛАХ ДЛЯ ВИСОКОЕФЕКТИВНИХ КРЕМНІЄВИХ ФОТОЕЛЕКТРИЧНИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ
М. В. Кириченко, Р. В. Зайцев, В. Р. Копач
183-189
Наведено результати досліджень вдосконаленим методом стаціонарної фотопровідності та методом спаду фотопровідності розподілу часу життя нерівноважних неосновних носіїв заряду τn,p за товщиною пластин монокристалічного кремнію. Досліджувались пластини p- та n-типів провідності, призначені для виробів електронної техніки та піддані таким способам підвищення τn,p у їх приповерхневих областях, як гетеруючий відпал і глибоке хімічне травлення. На підставі проведеного порівняльного аналізу отриманих значень τn,p запропоновано використовувати піддані глибокому хімічному травленню пластини кремнію як базові кристали при створенні вітчизняного ресурсозберігаючого варіанта багатоперехідних фотоелектричних перетворювачів із вертикальними діодними комірками.
МАГНІТООПІР НЕСТАЦІОНАРНОГО МАГНІТНОГО ТУНЕЛЬНОГО ПЕРЕХОДУ
Д. В. Абдулкадиров, М. М. Білецький
190-197
Досліджено тунелювання електронів крізь нестаціо-нарний магнітний тунельний перехід у наближенні малої амплітуди змінного електричного поля. Вивчено залежність активної та реактивної складових високочастотного тунельного магнітоопіру переходу від прикладеної постійної напруги зміщення.
ДОСЛІДЖЕННЯ МЕХАНІЗМІВ ХОЛОДНОГО ЗАПУСКУ МАГНЕТРОНІВ ІЗ ВТОРИННО-ЕМІСІЙНИМ КАТОДОМ
М. І. Автомонов, Д. М. Ваврів, С. В. Сосницький
198-206
Проведено теоретичний аналіз механізмів збудження автоколивань у магнетронах із вторинно-емісійним катодом без застосування допоміжного термокатоду. Вивчено процеси збудження автоколивань за допомогою зовнішнього НВЧ-сигналу та з застосуванням модульованого імпульсу анодної напруги. Визначено умови, за яких можлива реалізація зазначених механізмів збудження автоколивань. Наведено результати порівняння чисельного моделювання з експеримен-тальними даними, що отримані для магнетронів міліметрового діапазону довжин хвиль.
ПОТУЖНИЙ ВУЗЬКОСМУГОВИЙ ПЕРЕСТРОЮВАНИЙ ІМПУЛЬСНО-ПЕРІОДИЧНИЙ ЛАЗЕР НА БАРВНИКАХ
П. Г. Дальченко, М. І. Дзюбенко, В. П. Пелипенко
207-211
Вивчено спектрально-енергетичні характеристики імпульсно-періодичного двокаскадного лазера, який складається із задавального генератора і багатопрохідного підсилювача. Визначено умови придушення широкосмугового фону та підвищення ефективності перетворення енергії у вузьку інжектовану лінію. Одержані експериментальні результати узгоджуються з теоретичними висновками. Створено потужний перестроюваний вузькосмуговий імпульсно-періодичний лазер на барвниках з ламповою накачкою, який забезпечує середню потужність випромінювання більше 4,0 Вт при ширині лінії 0,1 нм і перекриває спектральний діапазон 460–680 нм.
ГЕНЕРАЦІЯ ГАРМОНІК І МНОЖЕННЯ ЧАСТОТИ ПРИ УДАРНІЙ ІОНІЗАЦІЇ В GAN-ДІОДАХ
О. В. Боцула, Д. В. Павленко, Е. Д. Прохоров
212-217
Розглядається ударна іонізація в діодах на основі GaN. Показано, що при розвитку ударної іонізації в діодах вказані сполуки є перспективними для роботи в см і мм діапазонах (напруги перевищують порогову в 3...5 разів при ККД до 11...13 %). Показано, які ефективності генерації можна одержати при генерації гармонік діодами на GaN. Розглядається множення частоти при ударній іонізації в діодах на основі GaN. Показано, що при розвитку ударної іонізації в діодах на основі GaN коефіцієнт перетворення частоти істотно зростає й становить, наприклад, на 2-й гармоніці до 40 %.
ДОСЛІДЖЕННЯ ЕФЕКТУ РОЗДВОЄННЯ ІМПУЛЬСУ ЛАЗЕРНОЇ ГЕНЕРАЦІЇ ПРИ НАКАЧУВАННІ HCN-ЛАЗЕРА ЗМІННІМ СТРУМОМ
В. К. Кісельов, В. П. Радіонов
218-221
При накачуванні терагерцевих лазерів змінним струмом частотою 50 Гц лазерне випромінювання генерується як імпульси з частотою проходження 100 Гц. Форма імпульсу лазерного випромінювання змінюється в залежності від зміни довжини резонатора в межах зони генерації. Кожен імпульс лазерного випромінювання може розпадатися на два окремих імпульса, і частота проходження імпульсів подвоюється. Робота присвячена експериментальному дослідженню й фізичному поясненню цього явища.
ВІДНОВЛЕННЯ ПОЛЯ ФАЗОВИХ СПОТВОРЕНЬ ЗА ЗОБРАЖЕННЯМ ТОЧКОВОГО ДЖЕРЕЛА
С. І. Скуратовський
222-228
Досліджено можливість відновлення комплексної функції за модулем її фур’є-образу. За допомогою комп’ютерного експерименту показано, що шляхом використання ітераційної процедури, аналогічній тій, що застосовувалася раніше для реконструкції дійсних зображень, можна відновити комплексну функцію з точністю до постійного фазового множника. Підтверджено, що у загальному випадку точне відновлення менш імовірне, ніж при роботі з дійсним об’єктом. Проте внесення виправданих з точки зору практичного використання додаткових умов дозволяє істотно підвищити ймовірність правильного відновлення.
НЕІОНІЗУЮЧЕ ЕЛЕКТРОМАГНІТНЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ ТА ЕКОЛОГІЯ
О. М. Єгоров, О. Ю. Лонін, Ю. Ф. Лонін, В. І. Чумаков, А. Г. Шепелєв, О. В. Немашкало
229-238
Викладено сучасний стан електромагнітної екологічної обстановки, дається аналіз природних і штучних джерел електромагнітного випромінювання (ЕМВ), їх характеристики. Розглядаються медико-біологічні, гігієнічні й екологічні аспекти впливу електромагнітних випромінювань, як на людину, так і на екосистему в цілому. Наведено результати експериментальних досліджень в Інституті плазмової електроніки та нових методів прискорення Національного наукового центру Харківський фізико-технічній інститут з дії ЕМВ на медико-біологічні об’єкти.
ЦИЛІНДРИЧНИЙ РЕЗОНАТОР З РАДІАЛЬНОЮ ПОРОЖНИНОЮ ДЛЯ ВИЗНАЧЕННЯ КОМПЛЕКСНОЇ ДІЕЛЕКТРИЧНОЇ ПРОНИКНОСТІ СТОЛОВИХ ВИН
З. Є. Єременко, Є. М. Ганапольський, В. М. Скресанов, В. В. Васильченко, В. Г. Гержикова, Т. А. Жилякова, Н. С. Анікіна
239-249
Запропоновано метод вимірювання комплексної діелектричної проникності для малого об’єму (порядку 1 мл) сильно поглинаючої рідини в міліметровому діапазоні довжин хвиль. Метод засновано на використанні резонансної комірки у вигляді циліндричного резонатора з радіальною порожниною, яка заповнена рідиною, що вимірюється. Здобуто характеристичне рівняння, яке дозволяє з використанням експериментальних даних (резонансної частоти та добротності) і комплексної діелектричної проникності рідини, що прийнята за стандартну, здобути значення комплексної діелектричної проникності рідини, що вимірюється. Визначено оптимальні параметри резонатора, спектральні параметри й робоча мода коливань для виміру комплексної діелектричної проникності рідини, що заповнює радіальну порожнину резонаторної комірки. Даний метод використовується для визначення комп-лексної діелектричної проникності різних зразків столових вин. Здобуто та проаналізовано коефіцієнти парної кореляції комплексної діелектричної проникності вина з його фізико-хімічними показниками.