2010, том 15, № 2
РЕЗОНАНСНІ РЕЖИМИ ЗБУДЖЕННЯ ДВОВИМІРНО-ПЕРІОДИЧНОГО ЕКРАНА, ЩО ПЕРФОРОВАНИЙ КРУГЛИМИ ОТВОРАМИ ЯКІ ВИХОДЯТЬ ЗА МЕЖІ
А. О. Перов, А. О. Кириленко, С. Л. Сенкевич
4-15
Розглянуто закономірності, що виявляються при розсіянні плоскої хвилі на двовимірно-періодичному перфорованому екрані з кількома отворами на періоді, які виходять за межі. Показано, що, на відміну від одноелементних екранів (з одним отвором на періоді), такі екрани мають подвійні властивості – в однохвильовому діапазоні вони здатні забезпечити як режими повного проходження, так і режими повного відбиття. Пояснення подібної резонансної поведінки дано з позицій спектральної теорії. Показано, що саму структуру спектра комплексних частот багатоелементного екрана як відкритого резонатора вже закладено у спектрі простого «одноелементного» екрана при розгляді моделі з макро-періодом, який охоплює декілька однакових комірок. Дослід-жено нижчі власні коливання багатоелементних екранів, що викликані різноманітними типами збою геометрії комірок. У межах простої апроксимаційної моделі, що описує залежність резонансного відгуку як функцію спектра власних частот нижчих коливань, здійснено аналіз можливих типів характеристик розсіяння в однохвильовому діапазоні.
ФОРМУВАННЯ ПРОТЯЖНИХ ПОЛІВ У ВІДКРИТОМУ РЕЗОНАТОРІ З ТРАПЕЦЕЇДАЛЬНИМИ ДЗЕРКАЛАМИ
В. С. Мірошниченко, В. Г. Дудка, Д. В. Юдінцев
16-21
Розглянуто особливості використання трапецеїдаль-них дзеркал для формування протяжних полів у відкритому резонаторі (ВР) терагерцевого діапазону. Наведено результати чисельного моделювання властивостей резонансних мод у двовимірному ВР із трапецеїдальними дзеркалами. Встановлено радіаційну добротність і структуру поля для E0q-, E1q- та E2q-мод у ВР. Проведено оптимізацію параметрів трапецеїдаль-них дзеркал для зниження радіаційних втрат у ВР з протяжним полем. Розглянуто особливості формування наростаючих полів у ВР при повороті одного з трапецеїдальних дзеркал. Проведено порівняння властивостей мод у ВР з кутиковими та трапецеїдальними дзеркалами.
ОБЕРТОВЕ З’ЄДНАННЯ НВЧ-ДІАПАЗОНУ
А. П. Євдокимов, В. В. Крижановський, В. Л. Пазинін, К. Ю. Сіренко
22-26
Представлено розробку обертового з’єднання НВЧ-діапазону з центральною частотою 33 ГГц. Проведено чисельну оптимізацію основного вузла, що складається з двох фланців, розташованих із зазором (в одному з них виконані кільцеві дросельні канавки). Для розрахунків електродинамічних параметрів використано програми, що реалізують строгі підходи часової області, в основі яких є стандартна скінченно-різницева апроксимація модельних початково-крайових задач. Використання трьох дросельних канавок забезпечило велику величину робочого зазору. Виготовлено та експериментально досліджено два зразки обертового з’єднання, характерна величина втрат складає 0,4÷0,8 дБ в діапазоні 1,5 ГГц.
СИСТЕМА ЗБУДЖЕННЯ ДИСКОВОГО ДІЕЛЕКТРИЧНОГО РЕЗОНАТОРА У КРІОДІЕЛЕКТРОМЕТРІ
Р. В. Головащенко
27-31
Наведено опис конструкції резонансного модуля кріодіелектрометра міліметрового діапазону довжин хвиль на основі дискового діелектричного резонатора на модах шепочучої галереї та досліджено основні характеристики модуля.
АНАЛІЗ ЦИЛІНДРИЧНИХ МІКРОСМУЖКОВИХ АНТЕН З ВИПРОМІНЮВАЧАМИ ДОВІЛЬНОЇ КОНФІГУРАЦІЇ ПРИ ЗБУДЖЕННІ МІКРОСМУЖКОВОЮ ЛІНІЄЮ
О. Є. Свеженцев
32-41
Мета статті – розвиток ефективного підходу до аналізу циліндричної мікросмужкової антени з випромінювачами довільної конфігурації, що збуджувані мікросмужковою лінією. Цей підхід ґрунтується на розв’язанні задачі за допомогою методу моментів у спектральній області. Основну увагу приділено поліпшенню збіжності при обчисленні елементів матриці взаємних імпедансів шляхом виділення асимптотичного поводження компонентів функції Гріна в спектральній області, що дозволяє істотно прискорити процес обчислення. Раніше головні члени таких асимптотичних зображень були отримані евристично, використовуючи рішення для плоского випадку. У цій публікації асимптотичні зображення отримані в рамках циліндричного випадку і є істотно розширеним. Наведено результати розрахунку вхідного опору для випромінювачів різної конфігурації, а також порівняння із експериментом.
ГРОЗИ ПІВДЕННОЇ АМЕРИКИ ТА ПІВДЕННОАТЛАНТИЧНА ГЕОМАГНІТНА АНОМАЛІЯ
О. Б. Печена, О. П. Ніколаєнко
42-51
Значний об’єм інформації, що зібраний космічними апаратами «Оптичний імпульсний детектор» (ОІД) і «Сенсор зображень гроз» (СЗГ), широко застосовується в різноманітних дослідженнях. Висипання часток із радіаційних поясів Землі призводило до хибних спрацьовувань оптичних детекторів, коли ці супутники пролітали над Південноатлантичною аномалією (ПАА) геомагнітного поля, яка розташована поблизу південно-східного узбережжя Південної Америки. Для усунення завад застосовували жорсткий відбір даних (фільтрація), що неминуче призводило до втрати сполохів від дійсних блискавок. Відміни у взаємодії апаратури космічного апарата із аномалією, а також різні способи фільтрації даних призвели до помітних відмін у розподілах блискавок, що одержані ОІД та СЗГ для цього району. У статті приведено порівняння з даними супутника ДЕМЕТЕР та обмірковуються можливі причини відміни даних ОІД та СЗГ. Сформульовано гіпотезу, що підвищена блискавична активність в області ПАА, що реєструється СЗГ, може свідчити не тільки про зв’язок космічної та земної погоди, але й про стимулювання грозових розрядів висипаннями космічних часток.
ЧАСОВІ ФОРМИ ПРИРОДНИХ ННЧ-РАДІОСИГНАЛІВ
О. П. Ніколаєнко
52-62
Описано часові форми сплесків природних над-низькочастотних (ННЧ) випромінювань. Показано, що імпульси, які завбачені теоретично, спостерігаються за допомогою широкосмугового приймача в місцях з надзвичайно низьким рівнем індустріальних завад. Наприкінці описано спосіб виділення ННЧ-сплеску з-під індустріальних 50-Гц перешкод за допомогою сингулярного спектрального аналізу.
МЕТОД ЛОКАЦІЇ БЛИСКАВОК І ОЦІНКИ ПАРАМЕТРІВ НИЖНЬОЇ ІОНОСФЕРИ ЗА ДОПОМОГОЮ ТВІК-АТМОСФЕРИКІВ
О. В. Швець, Ю. В. Горішня
63-70
Наведено метод визначення дистанції до джерела випромінювання (блискавки) та середньої висоти нижньої межі іоносфери вздовж траси поширення в навколоземному хвилеводі Земля-іоносфера. Метод ґрунтується на явищі інтер-ференції між модами у спектрах твік-атмосфериків (твіків), що спостерігаються у нічний час. За допомогою запропонованого методу визначено дистанції до джерел (у діапазоні від 500 до 4 000 км) за ансамблем експериментальних записів твіків, які були зроблені в Атлантичному та Індійському океанах. Одержано оцінки варіацій висоти нижньої межі іоносфери, які склали 5–6 км впродовж ночі та 2–3 км на сезонному масштабі часу.
ВПЛИВ ВОДНИХ І ВОДНО-КИСЛОТНИХ АЕРОЗОЛІВ НА ЕНЕРГЕТИЧНИЙ БАЛАНС ТРОПОСФЕРИ ПІД ЧАС СОНЯЧНО-ПРОТОННИХ ПОДІЙ
О. Л. Коворотний, Ю. В. Гончаренко, В. М. Горобець
71-76
Розглянуто вплив водних і водно-кислотних аерозольних шарів, що утворюються під час сонячно-протонних подій, на енергетичний баланс земної атмосфери у високих широтах. Показано, що під час сонячних спалахів потік сонячної енергії, що досягає поверхні Землі, може зменшуватися на 6–11 % внаслідок відбиття від аерозольного шару, який утворився через іонізуючий вплив високоенергетичних сонячних протонів.
РОЗСІЯННЯ ЕЛЕКТРОНА НА ПЛАЗМОВИХ КОЛИВАННЯХ У СТРУКТУРІ НАПІВПРОВІДНИК-ДІЕЛЕКТРИК-НАПІВПРОВІДНИК
М. М. Білецький, С. І. Ханкіна, В. М. Яковенко, І. В. Яковенко
77-82
Розглянуто взаємодію плазмонів із зарядженою часткою, яка перетинає межу напівпровідник-діелектрик- напівпровідник з урахуванням потенційного бар’єру. Знайдено імовірності випромінювання та поглинання плазмових коливань зарядженою часткою, визначено умови, за яких процеси випромінювання плазмонів превалюють над процесами їх поглинання.
ГІГАНТСЬКИЙ МАГНІТООПІР ДВОБАР’ЄРНИХ МАГНІТНИХ ТУНЕЛЬНИХ ПЕРЕХОДІВ
М. М. Білецький, С. А. Борисенко
83-86
Теоретично досліджено гігантський тунельний магнітоопір двобар’єрних магнітних тунельних переходів (ДМТП). За основу бралася двозонна модель спін-залежних електронів у феромагнітних електродах (ФЕ) магнітних тунельних переходів. У межах цієї моделі у ФЕ є дві групи електронів з різним напрямом спінів. Показано, що в ДМТП тунельний магнітоопір може наближатися до 100 %.
МЕТОД ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОВІДНОСТІ ВИСОКОТЕМПЕРАТУРНИХ НАДПРОВІДНИКІВ ЗА ДОПОМОГОЮ ВИМІРЮВАННЯ КОЕФІЦІЄНТА ВІДБИТТЯ ХВИЛІ ПРИ КОВЗНИХ КУТАХ ПАДІННЯ У МІЛІМЕТРОВОМУ ДІАПАЗОНІ
О. І. Губін, М. T. Черпак, О. A. Лавринович
87-91
Описано метод неруйнівного мікрохвильового до-слідження високотемпературних надпровідників та споріднених матеріалів за допомогою вимірювання їх коефіцієнта відбиття при ковзних кутах падіння. Вимірювання коефіцієнта відбиття при ковзних кутах падіння електромагнітної хвилі можуть застосовуватись для отримання абсолютних значень комплексної провідності зразка в широкому температурному та частотному діапазонах. Розроблено та реалізовано експериментальну установку на базі фазового мосту в міліметровому діапазоні довжин хвиль. Виміряно провідність YBa2Cu3O7-d плівок при температурах вищих за критичну.
ВЗАЄМОДІЯ МОД У РЕЗОНАТОРІ ПОВЕРХНЕВОЇ ХВИЛІ З ЕЛЕКТРОННИМ ПОТОКОМ
К. О. Лукін, Е. М. Хуторян
92-101
Розглянуто задачу про збудження електронним потоком резонатора поверхневої хвилі, що є електродинамічною структурою резонансної лампи зворотної хвилі та клинотрона. Проведено аналіз взаємодії електронів з полем резонатора при конкуренції мод.
ДИНАМІКА ІНТЕНСИВНОГО ЕЛЕКТРОННОГО ПУЧКА В КРУГЛОМУ ДІАФРАГМОВАНОМУ ХВИЛЕВОДІ ЗІ ЗМІННОЮ ФАЗОВОЮ ШВИДКІСТЮ
В. Ф. Жигло, А. І. Зиков, В. С. Коваленко, К. Ю. Крамаренко, В. А. Кушнір, В. В. Митроченко, А. М. Опанасенко
102-108
Репрезентовано результати чисельного моделювання динаміки електронів у прискорювальній секції на основі круглого діафрагмованого неоднорідного хвилевода, яка використовується в прискорювачі 10-см діапазону з середньою потужністю прискореного пучка до 10 кВт. Розглянено два підходи урахування власного поля випромінення пучка: оціночний, на основі рівняння дифузії потужності, і повномасштабний, на основі самоузгоджених рівнянь збуждення поля і руху частинок. Самоузгоджений підхід показав наявність істотного фазового ковзання частинок в однорідній частині структури, обумовленого реактивним струмовим навантаженням.
НЕГАТИВНА ДИФЕРЕНЦІЙНА ПРОВІДНІСТЬ НАПІВПРОВІДНИКОВОГО ДІОДА З ТУНЕЛЬНИМИ БІЧНИМИ МЕЖАМИ
Е. Д. Прохоров, О. В. Боцула
109-113
Розглядаються діоди, у яких при певних напругах виникає негативна диференційна провідність (НДП) внаслідок тунелювання або резонансного тунелювання електронів крізь бічні межі діода, яка може бути використана для генерації, підсилення та помноження. Визначено умови реалізації НДП у діодів, струми, що проходять крізь діод, вольт-амперні характеристики діода, задачі, які необхідно розв’язати при подаль-ших дослідженнях діодів з тунельними або резонансно-тунельними бічними межами. Пропонуються варіанти планар-них структур і структур типа «сендвіч».