Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы
Все статьи: 550
Многопараметровые измерения структур сверхвысокочастотными волноводными методами
Статья научная
На примере образцов кремния и магнитной жидкости показана возможность одновременного определения параметров по температурной зависимости спектра отражения электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне. Определены диэлектрическая проницаемость, объемная доля твердой фазы, тангенс угла диэлектрических потерь и диметр частиц магнитной жидкости, а также толщина образца кремния, его электропроводность, эффективная масса дырок, энергия активации и концентрация бора в кремнии. Показано, что учет в расчетах размеров и пространственного расположения агломератов из магнетитовых наночастиц для магнитной жидкости и учет температурных зависимостей концентрации и подвижности при воздействии двух механизмов рассеяния для кремния приводит к увеличению точности при определении искомых параметров.
Бесплатно
Многосенсорная радиофотонная адресная измерительная система для манометрии кишечника
Статья научная
Решения для многосенсорного катетера в манометрии высокого разрешения на базе классической интеррогации c волновым разделением волоконно-оптических датчиков или их полигармоническим зондированием уже существуют. Предложены и измерительные системы, основанные на опросе массивов однотипных брэгговских решеток методом интерференции со сдвигом по частоте и пространственным разделением получения информации с каждой решетки в отдельности, хотя их пространственное разрешение несколько ниже требуемого. Указанный тип решений требует дорогостоящих перестраиваемых лазеров или узкополосных фильтров, а интерференция со сдвигом по частоте, в том числе и двухчастотная, с радиофотонным методом опроса, влечет за собой построение крайне сложной интерферометрической оптико-электронной схемы с необходимостью обеспечения ее стабильной работы. Дополнив задачу требованием максимально упростить и удешевить систему за счет радиофотонных методов зондирования и использования в системе массива структурированных решеток или решеток с фазовым сдвигом, и, наконец, активно развиваемых нами адресных волоконных брэгговских решеток, получим полную постановку задачи построения многосенсорного катетера для манометрии кишечника, результаты решения которой представлены в данной статье.
Бесплатно
Статья научная
В работе изложен алгоритм моделирования в среде Ansys HFSS гибридного кольцевого моста диапазона рабочих частот Д1. Получены электрические характеристики модели. По результатам моделирования создан экспериментальный образец гибридного кольцевого моста.
Бесплатно
Статья научная
В работе представлена модель двухзаходной конической логоспиральной антенны, реализованная в среде Ansys HFSS. Приведен алгоритм расчета согласующего последовательного трансформатора. Получены электрические характеристики модели. По результатам моделирования создан экспериментальный образец двухзаходной конической логоспиральной антенны.
Бесплатно
Статья научная
Обоснование. Учет температуры, состава почвы, шероховатости поверхности и зависимость эффективной диэлектрической проницаемости от частоты позволяет более точно оценивать влажность почвы и другие важные параметры, что может быть использовано в различных областях, таких как сельское хозяйство, геология, экология и гидрология.
Бесплатно
Моделирование процесса пайки компонентов радиоэлектронных узлов бортовой аппаратуры
Статья научная
Рассмотрен технологический маршрут изготовления радиоэлектронных печатных узлов. Установлено, что наиболее критической операцией является пайка оплавлением в парогазовой фазе. Методом экспертных оценок выявлены наиболее существенные факторы данной операции. Для построения математической модели был проведен дробный факторный эксперимент. Получено уравнение регрессии. Проведена проверка данного уравнения на адекватность. Было осуществлено движение по поверхности отклика в направлении градиента линейного приближения до достижения области экстремума. При этом достигнуто увеличение критерия качества.
Бесплатно
Моделирование электродинамических параметров микроволнового стерилизатора
Статья научная
Для стерилизации медицинских инструментов анализируется технология их иммерсионной термообработки интенсивным СВЧ-излучением на частоте 2,45 ГГц. Показаны преимущества данной технологии по сравнению с традиционными методами. Построена электродинамическая модель микроволнового стерилизатора хирургических инструментов, учитывающая зависимость комплексной диэлектрической проницаемости иммерсионной среды (воды) от температуры. В качестве его базового элемента был использован прямоугольный резонатор с волноводным элементом возбуждения. С помощью численной модели на методе конечных элементов определены величины отраженной и поглощенной мощности, а также темп нагрева воды в стерилизаторе для рабочей мощности 600 Вт. Анализ тепловых процессов, выполненный по упрощенной методике, показал достаточно высокую эффективность такого устройства, обеспечивающего высокий темп нагрева на заданной частоте.
Бесплатно
Модель задержки на основе сдвинутых гиперэкспоненциального и эрланговского распределений
Статья научная
Настоящая статья посвящена выводу результатов для средней задержки требований в очереди для системы массового обслуживания, образованной двумя потоками с законами распределения интервалов в виде сдвинутых вправо гиперэкспоненциального и эрланговского распределений второго порядка. В теории массового обслуживания исследования систем G/G/1 актуальны в связи с тем, что не существует решения в конечном виде для общего случая. Поэтому в качестве произвольного закона распределения G при исследовании таких систем используют различные частные законы распределений. В данном случае использование гиперэкспоненциального закона распределения обеспечивает коэффициент вариации интервалов входного потока больше единицы, а распределения Эрланга - меньше единицы. Для решения поставленной задачи использован метод спектрального разложения решения интегрального уравнения Линдли, который играет важную роль в теории массового обслуживания. Данный метод позволил получить решение для средней задержки требований в очереди для рассматриваемой системы в замкнутой форме. Как известно, остальные характеристики системы массового обслуживания являются производными от средней задержки требований.
Бесплатно
Модель идеального фазового детектора
Статья научная
В работе представлен новый подход моделирования переходных процессов в сложных линейных избирательных системах, имеющих несимметричные АЧХ и ФЧХ, обеспечивающий «идеальное» детектирование. Представленный подход не вносит дополнительных искажений при определении фазы радиосигнала, поскольку отсутствуют нелинейные преобразования при определении фазы радиосигнала. При этом сам подход обеспечивает решении проблемы «амплитуда, фаза, частота».
Бесплатно
Статья научная
Представленная модель пригодности системы технического обслуживания по состоянию радиоэлектронной аппаратуры позволит принимать решение о целесообразности использования или перестройки параметров применяемой системы технического обслуживания, то есть принимать решение о ее пригодности при заданном «поведении» параметра потока отказов.
Бесплатно
Некоторые генетические особенности миграции популяций
Статья научная
Найдено дифференциальное уравнение для движущегося генома панмиктической популяции, которое позволило найти зависимость скорости движения популяции от различных параметров, в частности среднего времени смены поколений, площади территории, освоенной популяцией за определенное время; длины волны движущейся популяции. Найдено дифференциальное уравнение для генома движущейся популяции с инбридингом, что дало возможность рассчитать снижение скорости движения популяции в зависимости от коэффициента инбридинга.
Бесплатно
Некоторые особенности взаимодействия радиосигнала с турбулентной атмосферой
Статья научная
На основе решения системы уравнений Максвелла для электромагнитного излучения в турбулентной атмосфере найдено дифференциальное эффективное сечение рассеяния этого излучения на турбулентности. Исследована зависимость сечения рассеяния от длины волны и угла рассеяния. Показано, что взаимодействие электромагнитного излучения и турбулентности атмосферы является взаимодействием детерминированного электромагнитного волнового процесса со стохастическим турбулентным волновым процессом. Отмечено, что волновой вектор рассеянного электромагнитного излучения пропорционален волновому вектору турбулентности.
Бесплатно
Некоторые особенности получения изображения в компьютерном рентгеновском томографе
Статья научная
Рассмотрен принцип рентгеновской томографии. Представлены некоторые законы взаимодействия рентгеновского излучения с тканями организма. Показано, каким образом на основе преобразования Радона формируются проективные данные для реконструкции изображения в компьютерном рентгеновском томографе. Даны теоретические основы получения проекций и реконструкции патологического очага осесимметричной формы.
Бесплатно
Нелинейная генетика. Инбридинг и генетический груз
Статья научная
Дано сравнение концепций возникновения и накопления генетического груза в результате инбридинга для родословной и популяции. Показано, что для популяции анализ генетического груза относится к области нелинейной генетики. Найдено нелинейное дифференциальное уравнение второго порядка, являющееся частным случаем закона Харди – Вайнберга для популяции при наличии инбридинга. Дано численное решение этого уравнения, позволившее найти закон роста частоты рецессивного аллеля в популяции. Рассмотрены некоторые аспекты традиционной теории генетического груза.
Бесплатно
Статья научная
В данной статье рассматривается новый метод эллипсометрии – «Нелинейная эллипсометрия», позволяющий определить нелинейные характеристики вещества. Рассчитаны и построены угловые спектры нелинейной отражательной и пропускательной эллипсометрии для одноосных кристаллов борат бария, ниобат лития, прустит) при различной ориентации оптической оси. Показана высокая чувствительность метода при диагностике параметров кристалла.
Бесплатно
Нелинейные и частотные свойства радиореакторов помехоподавления для электротранспорта
Статья научная
В работе на основе полученных интегральных соотношений, в том числе и интегральных уравнений, учитывающих влияние магнитных экранов из нелинейного магнетика на индуктивность многослойных катушек в зависимости от силы тока, получены частотные и нелинейные свойства индуктивностей радиореакторов помехоподавления электротранспорта. Исследовано их поведение в цепи при нестационарном воздействии.
Бесплатно
Статья научная
Методом критической опалесценции исследован фазовый переход первого рода нематического жидкого кристалла МББА с примесью бензола при большой толщине кюветы. Опалесценция наблюдалась в двух критических точках перехода. По дифракции Фраунгофера определены поперечные пространственные параметры доменов. Предложена гипотеза о равенстве продольного параметра корреляции доменов длине кюветы.
Бесплатно
Несимметричная вибраторная антенна на основе фазокорректирующей диэлектрической линзы
Статья научная
Проблема. Современные мобильные роботизированные комплексы все шире применяются в различных сферах деятельности человека. Все более жесткие требования предъявляются к ним по обеспечению высокой пропускной способности, широкополосности и надежности каналов передачи данных и управления при максимальной удаленности от пункта управления. И, что хотелось бы отметить отдельно, это требование по максимальному снижению себестоимости таких комплексов. Поэтому разработка технологичных, экономически целесообразных антенных систем, обеспечивающих повышение энергетического потенциала радиоканала на интервале роботизированный комплекс - пункт управления является одним из путей решения данной проблемы. Постановка задачи. Требуется разработать механически прочную, технологичную антенну, построенную на базе линзовых структур различной конфигурации из современных диэлектрических материалов, характеризующуюся уменьшенными массогабаритными характеристиками и себестоимостью, которая позволит повысить уровень излучаемой электромагнитной энергии в широкой полосе частот. Цель статьи. Представить разработанную модель несимметричной вибраторной антенны и результаты численного эксперимента. Результат. Конструкция антенны выполнена на металлизированной круглой подложке и представляет собой цилиндр из полистирола с воронкообразным отверстием, внутри которого расположено плечо несимметричного вибратора конической формы. Результаты расчетов показали, что в полосе частот, которая используется для организации прямых широкополосных каналов радиосвязи с роботизированными комплексами, коэффициент усиления изменяется в пределах 5,5-9 дБ, что превосходит по данному параметру часто применяемые штыревые антенны. Рассчитанный коэффициент стоячей волны подтверждает работоспособность разработанной модели антенны в широкой полосе частот. Импедансная характеристика и диаграмма Вольперта - Смита показали предварительный расчетный разброс входного сопротивления антенны от 30 до 95 Ом. Практическая значимость. Предложенная модель антенны обеспечивает технологичность, механическую прочность, низкую себестоимость. Полноазимутальный режим излучения и повышенный коэффициент усиления позволяют спрогнозировать возможность применения данной антенны в составе оборудования канала передачи данных и управления роботизированных комплексов типа беспилотных летательных аппаратов.
Бесплатно
Низкоразмерный резонатор для ближнеполевого СВЧ-микроскопа
Статья научная
Теоретически и экспериментально исследовано распределение поля в резонаторе типа «металлический штырь с зазором - короткозамыкающий поршень с выемкой», использующимся в качестве резонансной системы для ближнеполевого СВЧ-микроскопа. Данные по распределению поля позволяют разместить зонд СВЧ ближнеполевого микроскопа в области максимальной локализации поля.
Бесплатно
Новое направление в радиофизике: фрактально-скейлинговая или масштабно-инвариантная радиолокация
Статья научная
Предложен новый вид и метод современной радиолокации, а именно, фрактально-скейлинговая или масштабно-инвариантная радиолокация. Это влечет за собой коренные изменения в самой структуре теоретической радиолокации, а также в ее математическом аппарате. В основе созданного автором впервые в России и в мире научного направления лежит концепция фрактальных радиосистем, топология выборки, глобальный фрактально-скейлинговый метод и фрактальная парадигма. Данными вопросами автор занимается ровно 35 лет. Полученные автором результаты крупной научной и практической значимости были опубликованы в четырех отчетных докладах Президиума Российской академии наук (2008, 2010, 2012, 2013 гг.) и в докладе Правительству Российской Федерации (2012 г.).
Бесплатно
