2009, том 14, № 3
ЗБУДЖЕННЯ ПОТОКУ МАГНІТНОЇ ІНДУКЦІЇ ВСЕРЕДИНІ МАГНІТОДІЕЛЕКТРИЧНОГО ЦИЛІНДРА
Т. М. Огурцова, Ю. Б. Сидоренко
259-266
Приведено рішення задачі про знаходження потоку магнітної індукції, наведеного плоскою хвилею всередині феритового циліндра, як базового елемента високочутливої магнітної антени. У якості модельної обрана задача дифракції плоскої електромагнітної хвилі на нескінченному круговому магнітодіелектричному циліндрі довільного радіуса. Побудовано картини розподілу полів поза й усередині циліндра. Відзначено резонансну поведінку потоку магнітної індукції.
ЗБУДЖЕННЯ ФАКЕЛЬНОГО НВЧ-РОЗРЯДУ В ОДНОДРОТОВІЙ ЛІНІЇ
Б. П. Єфімов, О. М. Кулешов, М. О. Хорунжий, О. О. Пузанов
267-274
Наведено результати експериментальних дослід-жень поверхневих хвиль в однодротовій лінії Губо, що ініцію-ють на ії кінці факельний НВЧ-розряд ерозійного типу. Роз-глянуто два характерні режими роботи лінії: як штирьова антена та як лінія, що передає НВЧ-енергію в навантаження (НВЧ-плазмоїд) за допомогою поверхневих плазмон-поляритонів. Описано конструктивні особливості НВЧ-модуля, а також додаткових елементів у його зовнішньому колі, що призначені для вимірів проходжувальної потужності: відгалужувача, атенюатора та т. ін. Обговорюються перспективи використання лінії Губо для передачі НВЧ-енергії у широкому діапазоні частот, а також для ряду практичних застосувань, у тому числі для дослідження фізичних властивостей нових матеріалів і напівпровідникових пристроїв.
РАДІАЛЬНО-ДВОШАРОВА КУЛЯ ЯК ДАТЧИК ДІЕЛЕКТРИЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК РІДИНИ, У ЯКУ ВОНА ЗАНУРЕНА
О. Я. Кириченко, Ю. В. Прокопенко, О. О. Суворова, Ю. Ф. Філіпов
275-281
Вивчена можливість використання двошарового кульового діелектричного резонатора в якості датчика для визначення комплексної діелектричної проникності навколишнього середовища. Наведено вирази для компонент електромагнітних полів власних коливань і характеристичні рівняння резонатора. У сантиметровому діапазоні довжин хвиль здійснено числові дослідження резонатора з кварцовим внутрішнім та полікоровим зовнішнім прошарками при розміщенні його в різних середовищах. Показано, що чутливість змінення власної частоти резонатора до змін діелектричної проникності навколишнього середовища визначається радіальною товщиною зовнішнього прошарку.
ПРО РОЗПОДІЛ ПОЛІВ ВИМУШЕНИХ КОЛИВАНЬ ШЕПОЧУЧОЇ ГАЛЕРЕЇ, ЩО ЗБУДЖУЮТЬСЯ У ВІДКРИТИХ ДІЕЛЕКТРИЧНИХ РЕЗОНАТОРАХ ЩІЛИНОЮ ЗВ’ЯЗКУ В ДЗЕРКАЛІ
Р. В. Головащенко, О. В. Горошко, О. Є. Когут, В. В. Кутузов
282-285
Наведено результати експериментального вивчення спектральних і енергетичних характеристик, а також розподіл полів вимушених коливань шепочучої галереї, що збуджуються у відкритих півдискових діелектричних резонаторах ло-кальним елементом зв’язку у вигляді ємкісної щілини на металевому дзеркалі. Результати проведених досліджень одержані за допомогою комп’ютеризованого вимірювального стенду. Доведено, що на показники електродинамічних характеристик вимушених коливань діелектричних резонаторів впливають не тільки втрати енергії на елементі зв’язку, але й радіаційні втрати, величина яких залежить від умов збудження коливань.
ВХІДНИЙ ОПІР ЦИЛІНДРИЧНОЇ МІКРОСМУЖКОВОЇ АНТЕНИ З ВИПРОМІНЮВАЧЕМ ДОВІЛЬНОЇ ФОРМИ ЗА ЗБУДЖЕННЯ КОАКСІАЛОМ
О. Є. Свеженцев
286-294
Розглянуто задачу про збудження циліндричної мікросмужкової антени коаксіальною лінією (штирем), яка моделюється ниткою електричного струму кінцевої довжини. Задача розв’язана методом моментів у спектральній області з використанням кусково-заданих базисних функцій. Цей факт дозволяє істотно розширити клас задач, а саме, розглядати антени з довільною формою випромінювача. Розраховано залежність зворотних втрат від частоти для антени з випромінювачем Е-форми.
ДИСПЕРСНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗВ’ЯЗАНИХ ДІЕЛЕКТРИЧНИХ ХВИЛЕВОДІВ З РІЗНОЮ ДІЕЛЕКТРИЧНОЮ ПРОНИКНІСТЮ
С. А. Провалов
295-298
Приведено результати експериментального дослід-ження дисперсних характеристик зв’язаних діелектричних хвилеводів з різною висотою діелектричної проникності в міліметровому діапазоні довжини хвиль. Показано, що використання діелектричних хвилеводів з різною крутизною дисперсійних залежностей дозволяє одержати систему, у якій одне з дозволених коливань має невеликий градієнт дисперсної залежності. Одержані результати можуть використовуватися при розробці функціональних елементів КВЧ-діапазону.
РОЗВИТОК МЕТОДІВ ПРОГНОЗУВАННЯ РАДІОЛОКАЦІЙНОЇ СПОСТЕРЕЖУВАНОСТІ НАД МОРСЬКОЮ ПОВЕРХНЕЮ В ІРЕ НАН УКРАЇНИ
В. К. Іванов, В. М. Шаляпін, Ю. В. Левадний
299-314
Огляд описує етапи розвитку досліджень одного з основних наукових напрямків Інституту радіофізики та електроніки НАН України – прогнозування радіолокаційної спостережуваності надводних цілей. Подано результати перших експедицій, що були проведені співробітниками Інституту на Чорному та Балтійському морях у 1950-ті рр., які дозволили встановити взаємозв’язок між радіолокаційною спостережуваністю надводних цілей та метеоумовами вздовж траси поширення радіохвиль. У цих працях було виявлено природу виникнення «радіоям» – різких послаблень сигналів за рахунок екрануючої дії піднесених інверсійних шарів, що істотно впливають на роботу систем зв’язку, радіолокації та навігації. Дослідження у внутрішніх морях визначили основу методики оцінки радіолокаційної спостережуваності та складання радіокліматичних карт. Подальші комплексні дослідження умов поширення радіохвиль над акваторією Світового океану, які були проведені у 1970–80-ті рр., дозволили створити банк радіометеорологічних параметрів, що необхідні при проектуванні та експлуатації радіолокаційних станцій. Було розроблено систему прогнозування радіоспостережуваності надводних і повітряних цілей та створено пакет прикладних програм розрахунку рівня сигналів за метеорологічними даними.
МОДЕЛЮВАННЯ ВИМІРІВ КУТІВ МІСЦЯ МАЛОВИСОТНИХ ЦІЛЕЙ БАГАТОЧАСТОТНОЮ РАДІОЛОКАЦІЙНОЮ СТАНЦІЄЮ З ВИКОРИСТАННЯМ ПОЗАОСЬОВОГО МЕТОДУ
Ю. О. Педенко
315-322
Виконано комп’ютерне моделювання виміру кутів місця маловисотних цілей над схвильованою поверхнею моря з використанням трьохчастотної моноімпульсної радіолокаційної станції (РЛС), що працює в режимі позаосьових вимірів. Досліджено залежності статистичних характеристик похибок виміру кута місця залежно від розносу частот при різних хвилюваннях моря й фазових співвідношень між прямим і дзеркальним сигналами, прийнятими від ціли. Показано, що збільшення кількості робочих частот моноімпульсної РЛС, що працює в режимі позаосьових вимірів, від однієї до трьох, дозволяє суттєво зменшити похибки виміру кута місця маловисотних цілей.
ВРАХУВАННЯ ДРІБНОКРАПЕЛЬНОЇ ФРАКЦІЇ У ФУНКЦІЇ РОЗПОДІЛУ ДОЩОВИХ КРАПЕЛЬ ЗА РОЗМІРАМИ ДЛЯ ТЕРАГЕРЦЕВОГО ДІАПАЗОНУ ХВИЛЬ
Ю. I. Малишенко, О. М. Роєнко
323-330
Проаналізовано функції розподілу дощових крапель за розмірами, які найчастіше використовуються для прогнозування якості дії мікрохвилевих радіолокаційних та систем зв’язку у дощових умовах. Показано, що майже всі вони не досить вірно відображують реальну кількість дрібних крапель. Запропоновано нову функцію розподілу, яка враховує наявність дрібних крапель та може бути використана у короткохвилевій частині мілліметрового та в терагерцевому диапазонах хвиль.
ДОСЛІДЖЕННЯ ЗВОРОТНОГО РОЗСІЯННЯ РАДІОХВИЛЬ НВЧ-ДІАПАЗОНУ НЕОДНОРІДНОСТЯМИ ПРИВОДНОГО ШАРУ АТМОСФЕРИ
В. О. Міронов, С. І. Хоменко, Г. І. Хлопов
331-336
Розглянуто радіолокаційні відбиття від «ангел-ехо» (АЕ), особливості їх радіолокаційних зображень на індикаторах радіолокаційних станцій (РЛС), сезонний та добовий хід їх появи, а також характеристики імовірності виявлення. Відмічається, що виявлення АЕ поліпшується із зростанням температури та вологості атмосфери, а швидкість переміщення АЕ не завжди співпадає зі швидкістю та напрямком вітру. Ширина спектру АЕ та доплерівський зсув його максимуму перевищють аналогічні характеристики сигналів, відбитих від схвильованої поверхні моря.
ПЕРЕХІДНЕ ВИПРОМІНЮВАННЯ МОДУЛЬОВАНОГО ЕЛЕКТРОННОГО ПОТОКУ, ЩО ПЕРЕТИНАЄ ДРОТЯНИЙ ЕКРАН
Ю. О. Аверков, В. М. Яковенко
337-343
Теоретично досліджено перехідне випромінювання модульованого електронного потоку при його проходженні через дротяний екран. Електронний потік рухається уздовж нормалі до екрану та є нескінченною періодичною послідовністю окремих згустків. Кожен згусток має вид відрізка зарядженої нитки, орієнтованого перпендикулярно його швидкості. Дротяний екран розташований у вакуумі та є нескінченним періодичним набором паралельних металевих дротів. Розглянуто дві різні взаємні орієнтації згустків і дротів – перпендикулярну й паралельну. Отримано вираз для спектральної щільності потоку енергії випромінювання, збудовано діаграму спрямованості випромінювання та проведено чисельну оцінку потужності випромінювання. Показано, що перехідним випромінюванням є набір гармонік на частотах, кратних зворотному періоду просторової модуляції потоку, а діаграма спрямованості випромінювання має максимум в напрямі дротів для нерелятивістських когерентних згустків.
ОСОБЛИВОСТІ ПОШИРЕННЯ ПОЗДОВЖНЬОГО ЗВУКУ В БОРАТІ ЗАЛІЗА. АЗИМУТАЛЬНІ ЗАЛЕЖНОСТІ
В. І. Хижний, В. В. Тараканов, О. П. Королюк, Т. М. Хижна, М. Б. Стругацький
344-349
На частоті 180 МГц експериментально вивчено еволюцію магнітопольових залежностей амплітуди та фази коефіцієнта проходження акустичної хвилі в пластинці бората заліза при зміні напрямку зовнішнього магнітного поля в базисній площині кристала.
МІКРОХВИЛЬОВЕ ВІДБИТТЯ У ПРЯМОКУТНОМУ ХВИЛЕВОДІ ВІД ПРОВІДНИХ ЗРАЗКІВ, РОЗТАШОВАНИХ У ПОХИЛОМУ ФЛАНЦІ З МІКРОКАНАЛОМ
С. І. Тарабан, О. І. Губин, О. А. Лавринович, М. Т. Черпак
350-357
Досліджено вплив мікроканалу в похилому фланці прямокутного хвилевода на коефіцієнт відбиття від розташованих на ньому зразків із різною провідністю. Чисельним моделюванням та експериментальними дослідженнями у 6-мм діапазоні довжин хвиль показано зниження впливу мікроканалу на вимірюваний коефіцієнт відбиття при застосуванні прямокутної канавки в похилому фланці.
ГЕНЕРАЦІЙНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ОКСАЗИНОВИХ БАРВНИКІВ У ТВЕРДИХ ПОЛІУРЕТАНОВИХ МАТРИЦЯХ
С. В. Ніколаєв, В. В. Пожар, М. І. Дзюбенко
358-365
Досліджено енергетичні та спектральні характеристики випромінювання циліндричних поліуретанових матриць, активованих барвниками Оксазин 17 та Оксазин 1. Вивчено вплив на енергію та спектр випромінювання наведених термооптичних спотворень, що виникають за умов використання поперечної схеми збудження. Найвищі значення енергії та ККД, що отримані на 2-см матрицях, склали відповідно: для Оксазина 17 – 52 мДж і 18 %, а для Оксазина 1 – 120 мДж і 23 %. Зроблено висновок про те, що поліуретанові середовища, активовані цими барвниками, є перспективним матеріалом для створення твердотільних лазерних елементів, які здатні працювати в умовах потужного мікросекундного накачування.
ПРО АНАЛІТИЧНЕ УЯВЛЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНОГО ПОЛЯ, СТВОРЕНОГО ЗАРЯДАМИ, ЯКІ НАВОДЯТЬСЯ НА СТІНЦІ ЦИЛІНДРИЧНОЇ КАМЕРИ ДРЕЙФУ НЕРЕЛЯТИВІСТСЬКИМ ЗАРЯДОМ, ЩО РУХАЄТЬСЯ
К. Ільєнко, Т. Ю. Яценко
366-370
Отримано аналітичне уявлення для електричного поля, що утворюється розподілом густини заряду на стінці заземленої ідеально провідної циліндричної камери дрейфу, який утворюється зарядом, котрий рухається нерелятивістськи. Інтегрування за кутовою змінною у вихідному уявленні зводиться до двох відомих квадратур (повних еліптичних інтегралів першого та другого роду) та обчисленню двох скінчених сум з коефіцієнтами, які є функціями від однієї універсальної змінної. Доводиться рекурентне співвідношення, що дозволяє виконати інтегрування за кутовою змінною. Підрахування скінчених сум, якщо виконувати його на відомій сітці розбиття простору дрейфу, дозволяє різко скоротити час повністю тривимірного розрахунку транспортування зарядженого пучка в методі крупних частинок. Як приклад знайдено аналітичне уявлення для електричного поля на вісі системи, що утворюється таким розподілом, яке містить тільки швидкозбіжні ряди.
МОДЕЛЮВАННЯ ПРОЦЕСІВ ГЕНЕРАЦІЇ СЕРІЇ ІМПУЛЬСІВ ДІОДАМИ ГАННА В ЛІНІЯХ ЗАТРИМКИ З ПАРАЛЕЛЬНИМ З’ЄДНАННЯМ
Л. В. Юрченко, В. Б. Юрченко
371-377
Проведено моделювання в часовому просторі актив-них систем з діодами Ганна, що з’єднані паралельно відрізками мікросмугової лінії. Знайдено складну динаміку електромагнітного поля, що випромінюється у відкриту секцію мікросмугової лінії. У системі з віддаленим резонатором, коли активні блоки відділені від компактних резонансних пристроїв подовженими секціями мікросмугової лінії, доведено можливість генерації серії високочастотних імпульсів. Доведено, що в системах, які мають декілька паралельних гілок активних блоків різної довжини, можлива генерація складних квазіхаотичних сигналів.
ДО ПИТАННЯ ПРО ВИБІР ТИПУ ВТОРИННО-ЕМІСІЙНОГО КАТОДА ДЛЯ МАГНЕТРОНА МІЛІМЕТРОВОГО ДІАПАЗОНУ
В. Д. Науменко, О. М. Суворов, В. О. Марков, А. Є. Моїсєєнко, Р. В. Науменко
378-382
Викладено результати вивчення довготривалої роботи магнетронів на частоту 95 ГГц з вторинно-емісійними катодами різних типів. Показано, що незважаючи на значний вплив режиму роботи магнетрона на вторинно-емісійні властивості катоду тривала (тисячі годин), працездатність магнетрона може бути забезпечена не тільки з платиновими, але й з іншими типами катодів.
КУБІЧНО-НЕЛІНІЙНА ТЕОРІЯ СУПЕРГЕТЕРОДИННИХ ПЛАЗМА-ПУЧКОВИХ ЛАЗЕРІВ НА ВІЛЬНИХ ЕЛЕКТРОНАХ З Н-УБІТРОННОЮ НАКАЧКОЮ
В. В. Куліш, О. В. Лисенко, В. В. Коваль
383-388
Побудовано мультигармонічну кубічно-нелінійну теорію супергетеродинного плазма-пучкового лазера на вільних електронах з Н-убітронною накачкою. Враховано мультигармонічну взаємодію хвиль, що, як з’ясовано в роботі, відіграє суттєву роль. Проведено аналіз рівнів насичення. Показано перспективність використання таких систем для генерації потужного електромагнітного випромінювання в міліметровому діапазоні довжин хвиль.
АПАРАТНО-ОБЧИСЛЮВАЛЬНИЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ХАРАКТЕРИСТИК НИЗЬКО- ТА ВИСОКОДОБРОТНИХ РЕЗОНАТОРІВ У ДІАПАЗОНІ 26…37,5 ГГЦ
В. М. Скресанов, В. В. Гламаздін, О. І. Шубний, З. Є. Єременко
389-400
Подано результати розробки апаратно-обчислювального комплексу, призначеного для вимірювання характеристик резонаторів з добротностями від десятків одиниць до сотні тисяч у діапазоні частот від 26 до 37,5 ГГц. Виміри ґрунтуються на реєстрації й обробці амплітудно-частотних характеристик (АЧХ) резонаторів. Запропоновано спосіб обчислення навантаженої добротності, резонансної частоти, відносної амплітуди коливань і рівня постійної складової сигналу, а також зсуву фаз між ними за коефіцієнтами апроксимації АЧХ резонатора дрібно-раціональною функцією. Показано, яким чином за коефіцієнтами апроксимації АЧХ коефіцієнта відбиття від резонатора можуть бути додатково розраховані власна добротність і частка потужності джерела сигналу, що втрачається в елементі зв’язку. Подано результати випробувань, що ілюструють можливості комплексу при дослідженнях низько- і високодобротних резонаторів.
АЛГОРИТМИ ВИМІРЮВАННЯ ТА ОБРОБКИ ФАЗОВИХ ДІАГРАМ РОЗСІЯННЯ В БАГАТОКАНАЛЬНІЙ СИСТЕМІ АВТОМАТИЗАЦІЇ КВАЗІОПТИЧНОГО МІКРОКОМПАКТНОГО ПОЛІГОНА
С. В. Мізрахі
401-404
Представлено результати розробки алгоритмів вимірювання та обробки фазових діаграм розсіяння в багатоканальній системі автоматизації квазіоптичного поляриметричного мікрокомпактного полігона, що реалізує метод квазіоптичного хвилеводного моделювання. Наведено програмні алгоритми та результати випробувань, що говорять про можливості комплексу.