2011, т. 2(16), № 4
РЕЗОНАНСНЕ РОЗСІЯННЯ ПЛОСКОЇ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОЇ ХВИЛІ НА СТРУКТУРІ ФЕРИТ-СТРІЧКОВА ҐРАТКА-МЕТАМАТЕРІАЛ
А. В. Бровенко, П. М. Мележик, А. Ю. Поєдинчук
3-12
Крайова задача дифракції плоскої електромагнітної хвилі на шарі ферит-стрічкова ґратка-шар метаматеріалу зведена до задачі Рімана-Гільберта з коефіцієнтом сполучення, що залежить від частоти падаючої хвилі, матеріальних параметрів ферита та метаматеріалу. Запропоновано метод аналітичної регуляризації, за допомогою якого ця задача зведена до системи лінійних алгебраїчних рівнянь другого роду з ядерним оператором. Проведено числовий аналіз частотної залежності коефіцієнта відбиття для досліджуваної періодичної структури. Встановлено діапазони частот, де коефіцієнт відбиття має яскраво виражений резонансний характер. Така поведінка коефіцієнта відбиття обумовлена збудженням коливань, локалізованих біля меж розділу середовищ.
РОЗСІЮВАННЯ Н-ПОЛЯРИЗОВАНОЇ ХВИЛІ ДОФРАКТАЛЬНИМИ ДИФРАКЦІЙНИМИ ҐРАТКАМИ
Г. І. Кошовий
13-19
Продовження розробки основ електромагнітної теорії дофрактальних дифракційних ґраток (ДФДҐ). ДФДҐ складається зі стрічок, що розташовані у площині відповідно до сегментів, які утворюють певну стадію побудови самоподібного фракталу зі змінною розмірністю Хаусдорфа. Постановка задачі розсіювання плоскої Н-поляризованої електромагнітної хвилі ДФДҐ є класично строгою. За методом інтегральних рівнянь двовимірна зовнішня задача Неймана для рівняння Гельмгольца переводиться до одновимірної задачі розв’язання системи інтегрально-диференційних рівнянь, а потім до системи інтегральних рівнянь. Пропонується метод розв’язання задачі для асимптотичної моделі слабконаповнених ДФДҐ. Щоб показати ефективність цієї моделі, детально досліджується випадок дифракційної ґратки з двох стрічок. Проводиться числовий розрахунок характеристик спрямованості та їх порівняння з відомими результатами.
РЕЗОНАНСНЕ ПІДВИЩЕННЯ ДОБРОТНОСТІ ВЛАСНИХ КОЛИВАНЬ ЕЛЕКТРИЧНОГО ТИПУ У ВІДКРИТОМУ РЕЗОНАТОРІ З ДІЕЛЕКТРИЧНИМ КУЛЬОВИМ ВКЛЮЧЕННЯМ
Ю. В. Свіщов
20-26
Побудовано строгу математичну модель аксіально-симетричних власних коливань електричного типу у відкритому резонаторі зі сферичними дзеркалами, який містить ді-електричне кульове включення. Знайдено та досліджено ефект резонансного падіння (підвищення) дифракційної добротності власних коливань при зміні геометричних і матеріальних параметрів кульового включення. Установлено природу ефекту резонансного змінення добротності власних коливань.
Оптимізація тривалості зондуючого надШирокосмугового імпульсного сигналу в задачі виявлення підповерхневих об’єктів
Л. А. Варяниця-Рощупкіна, Г. П. Почанін
27-40
За допомогою комп’ютерної реалізації методу скінченних різниць в області часу (FDTD) досліджено процеси дифракції циліндричної імпульсної електромагнітної хвилі на провідних циліндричних об’єктах, занурених у діелектричні середовища різної провідності. Проведено аналіз та порівняння розсіяних електромагнітних полів, розрахованих за різних значень тривалості імпульсу падаючої хвилі і різних відстанях між джерелом поля, точкою спостереження і поверхнею розділу середовищ. Запропоновано методику визначення тривалості надширокосмугового імпульсного зондуючого сигналу, оптимальної для виявлення підповерхневих об’єктів, де в якості критерію оптимізації вибрано контрастність відбитого об’єктом сигналу у відношенні до повного (сумарного) сигналу в точці спостереження.
ОСОБЛИВОСТІ СПЕКТРІВ РАДІОЛОКАЦІЙНИХ ВІДБИТТІВ ВІД ОПАДІВ У 8-ММ ДІАПАЗОНІ
М. Г. Балан, В. О. Зуйков, В. Б. Разсказовський, М. Г. Резніченко
41-45
Приведено результати експериментального вивчення доплерівських спектрів радіолокаційних відбиттів від дощу та снігопаду у 8-мм діапазоні радіохвиль при горизонтальному та похилому зондуванні когерентно-імпульсними сигналами.
ПОШИРЕННЯ РАДІОХВИЛЬ МІЛЛІМЕТРОВОГО ДІАПАЗОНУ В ПРИБЕРЕЖНІЙ ЗОНІ
В. К. Іванов, Ю. В. Левадний, В. Н. Шаляпін
46-52
Розглянуто питання поширення радіохвиль см і мм діапазонів над морем в прибережних районах. Хвилеводи, що виникають в прибережних зонах, в основному є адвективними з мінливими при віддаленні від берега параметрами (висотою хвилеводу і М-дефіцитом), а їх потужність значно перевершує потужність хвилеводів випаровування. Проведено розрахунки структури поля в зоні прямої видимості й півтіні при різних метеорологічних умовах методом числового рішення параболічного рівняння з покроковим розбиванням і використанням перетворення Фур’є. Зіставлення розрахунків з експериментальними даними демонструє гарний збіг. У результаті досліджень показано, що інтерференційна структура поля в см діапазоні є стійкою і її спотворення відбуваються тільки за умов дуже сильної ре фракції. У мм діапазоні радіохвиль спотворення інтерференційної структури виникає навіть при слабкій рефракції. При сильній рефракції й одночасній зміні радіометеорологічних параметрів уздовж траси поширення відбувається руйнування інтерференційної структури.
локацІЯ БЛИСКАВОК ТА оцІнкА висоти нижнЬОЇ ІоносферИ З ВИКОРИСТАННЯМ дИсперсІЙНИХ ХАРАКТЕРИСТИК твІк-атмосферикІв
О. В. Швець, Ю. В. Горішня
53-59
Запропоновано новий метод визначення дистанції до блискавки та ефективної висоти нижньої межі іоносфери на основі явища частотної дисперсії сигналів твік-атмосфериків (твіків), що поширюються у хвилеводі Земля-іоносфера в нічний час. Наведено приклади визначення за допомогою запропонованого методу дальності до блискавки (у діапазоні 500...2500 км) та ефективної висоти іоносфери вздовж траси поширення твіка за експериментальними записами. Одержані оцінки точності визначення висоти та дальності при використанні описаного алгоритму.
МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ РАДІОЛОКАЦІЙНОГО ОБРАЗУ КОРАБЛЯ НА морському ХВИЛЮВАННІ
В. М. Горобець, В. Г. Гутнік, С. М. Зотов, Ф. В. Ківва, О. А. Шапіро
60-65
Розроблено математичну модель радіолокаційного образу корабля на морському хвилюванні. Показано, що доплерівський спектр сигналу, відбитого від корабля, несе в собі інформацію про архітектуру корабля та динаміку його руху. Запропонована модель дозволяє виявити особливості просторової структури корабля, що дає можливість використати її для вирішення ряду радіолокаційних задач, у тому числі для розпізнавання радіолокаційного образу корабля.
ОСОБЛИВОСТІ АВТОХВИЛЬОВИХ РУХІВ В ОБМЕЖЕНИХ ЗБУДЖУВАНИХ СЕРЕДОВИЩАХ З АКТИВНИМИ ПАРАМАГНІТНИМИ ЦЕНТРАМИ
Д. М. Маковецький
66-81
Робота присвячена комп’ютерному дослідженню самоорганізованих автохвильових рухів у обмежених нерівно-важних системах збуджуваного типу, до яких належать, зокрема, фазери з парамагнітними активними центрами (АЦ). Особливістю мікроскопічних взаємодій між такими АЦ є наявність не тільки локальної активації, але й локального інгібування збуджень (ЛІЗ), що суттєво впливає на механізм самоорганізації автохвиль. Основну увагу приділено вивченню обертових спіральних автохвиль (ОСА) з урахуванням каналів ЛІЗ. Показано, що за наявності ЛІЗ ревербераторні ОСА (які мають динамічні ядра) домінують, руйнуючи вінерівські ОСА (які мають статичні ядра). Виявлено ефект регенерації ревербераторних ОСА, котрий проявляється у формі нелінійного «відбиття» ОСА від поглинаючої границі середовища. Знайдено умови, за яких регенерація ОСА супроводжується самоіндукованим оберненням знаку топологічного заряду ОСА. Вперше спостерігався ковзаючий режим руху ядра ОСА вздовж границі активного середовища. Обговорено можливі механізми цих явищ, зумовлені роллю ЛІЗ у процесах самоорганізації ОСА.
КВАЗІОПТИЧНІ ШИРОКОСМУГОВІ ПРИСТРОЇ ПРОСТОРОВОГО ОБ’ЄДНАННЯ ТА РОЗДІЛЕННЯ ЧАСТОТНИХ СМУГ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ХВИЛЬ
В. І. Безбородов, В. К. Кісельов, Є. М. Кулешов, В. К. Лаптій, П. К. Нестеров, І. В. Щербатко, М. С. Яновський
82-86
Розроблено й досліджено широкосмугові квазіоптичні пристрої просторового об’єднання та розділення хвиль гігагерцевого та терагерцевого діапазонів на основі ділильних елементів у вигляді діелектричних пластин та ножових решіток, які встановлені у діагональних площинах прямокутних розгалужень металодіелектричних хвилеводів квадратного поперечного перерізу. Проведено оптимізацію таких пристроїв.
ПРО МОЖЛИВІСТЬ ВИМІРЮВАННЯ НИЖЧИХ ПОБІЧНИХ ГІБРИДНИХ МОД БАГАТОМОДОВОГО ХВИЛЕВОДУ В ТЕРАГЕРЦОВОМУ ДІАПАЗОНІ ЧАСТОТ
А. І. Горошко, В. К. Кисельов, С. В. Мізрахі
87-91
Наведено діаграми спрямованості по полю для випромінювання з відкритого кінця порожнистого діелектричного хвилеводу для спектра його власних мод. При збудженні в хвилеводі робочої моди HE11 та на ряді хвилеводних неоднорідностей виникають побічні гібридні моди. Показано, що їх рівень можна визначити за вимірюванням амплітуди поля, випроміненого з хвилеводу, не вдаючись до фазових вимірювань і перестроювання частоти. Результати аналізу придатні до металодіелектричного та гофрованого хвилеводів.
ПОГЛИНАННЯ ОПТИЧНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ ТОНКИМИ МЕТАЛЕВИМИ ДРОТАМИ ПРИ СИЛЬНОМУ ІМПУЛЬСНОМУ НАГРІВАННІ
А. О. Пак, М. Г. Кокодій
92-95
Наведено результати вимірювань поглинання випромінювання болометрами при нагріванні їх імпульсним випромінюванням, коли протягом імпульсу температура змінюється від кімнатної до значень в кілька сотень градусів. Визначено хід температурної залежності коефіцієнта дихроїзму та фактора ефективності поглинання випромінювання Qabs(T), а також абсолютні значення останнього при різних температурах.
ПЛАНАРНІ СТРУКТУРИ ХВИЛЕВІДНОЇ ЕЛЕМЕНТНОЇ БАЗИ МІЛІМЕТРОВОГО ДІАПАЗОНУ
С. Л. Скрипка, В. В. Данилов, І. C. Павловський
96-102
За допомогою числового методу та експериментально досліджено хвильові процеси у відкритому двозв’язному планарному хвилеводі. Запропоновано експериментальну методику вимірювання фазової швидкості вищих мод у планарному хвилеводі. Згідно з результатами експерименту та математичного моделювання, планарний хвилевід характеризується малими втратами, малою дисперсією в квазі-ТЕМ-режимі та високим ступенем інтеграції, тому він є перспективним для побудови коротких трактів та інтегральних схем в мм діапазоні. Показано можливість створення в мм діапазоні фільтрів та модулятора на основі планарного хвилеводу.