Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы
Все статьи: 550
Статья научная
Статья посвящена особенностям разработки двух типов широкополосных смесителей частоты с подавлением зеркального канала в диапазоне частот 9-27 ГГц. Цель исследования - определить оптимальные пути решения проблемы моделирования сложных многофункциональных СВЧ-узлов. В статье рассматривается процесс разработки таких функциональных узлов как усилитель гетеродина, малошумящий усилитель и смеситель частоты. Приводятся сравнения расчетных характеристик с результатами измерений изготовленных макетов образцов. Так же уделено внимание технологии изготовления полевых транзисторов, резисторов и конденсаторов находящихся в составе функциональных узлов смесителя частоты. Научная новизна заключается в уникальности разработки изделия, включающего в себя на одном кристалле несколько функциональных узлов. В результате созданы два типа смесителей частоты с подавлением зеркального канала в корпусном исполнении, которые по своим характеристикам могут заменить аналогичные зарубежные изделия фирмы Analog Devices.
Бесплатно
Особенности распространения волновых образований на основе гауссовских пучков
Статья научная
В работе рассматривается точное решение параболического волнового уравнения, построенное на основе суперпозиции гауссовских волновых пучков и описывающее локализованное в пространстве и во времени волновое поле. Исследуются некоторые характеристики волнового процесса и особенности его распространения. Отмечена возможность использования сфокусированных волновых пучков и управления их параметрами для получения требуемого распределения волнового поля в пространстве.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводится анализ взаимодействия электромагнитных волн в режиме радиоимпульсных сигналов с анизотропной средой над углеводородными залежами. Выведены амплитудные и фазовые характеристики комбинационных составляющих компонентов диэлектрической проницаемости среды над углеводородами для электромагнитных волн с правой и левой круговыми поляризациями и проведен их анализ на основе квазигидродинамического подхода с использованием многочастичных электронно-ионных токов. Показано, что результаты исследований могут быть использованы для идентификации среды над залежами по характеру и величине суммарной и разностной компонент диэлектрической проницаемости анизотропного слоя.
Бесплатно
Особенности расчета киральной среды в зависимости от концентрации киральных элементов
Статья научная
Проведено исследование киральной среды при различных концентрациях киральных включений. Показано, что взаимодействие киральной среды и электромагнитной волны подчиняется единому нелинейному уравнению. При большой концентрации киральных включений задача носит линейный характер и может решаться с помощью введения параметра киральности. При малой концентрации киральных элементов невозможен переход к рассмотрению линейной задачи. Задача становится существенно нелинейной, требующей нахождения многоволнового решения нелинейного уравнения взаимодействия киральной среды и электромагнитной волны. На примере киральной среды с индуктивными включениями показан переход от линейного расчета киральной среды при большой концентрации киральных включений к нелинейному расчету при малой концентрации киральных включений.
Бесплатно
Особенности сигнально-кодовой конструкции, устойчивой к общим замираниям в декаметровом канале связи
Статья научная
Представлена сигнально-кодовая конструкция с повышенной устойчивостью к общим замираниям. В основе предложенной сигнально-кодовой конструкции лежат последовательный (одноканальный) метод передачи, турбо-решетчатая кодовая модуляция, передача с повышенной удельной скоростью манипуляции (быстрее т. н. скорости Найквиста). Основной особенностью предложенной сигнально-кодовой конструкции является разнесение во времени кодовых символов. Для декодирования используется итеративная процедура. Турбо-декодер состоит из двух декодеров по максимуму апостериорной вероятности, которые обмениваются априорными сведениями через псевдослучайный перемежитель. В статье представлены вероятностные характеристики, полученные путем имитационного моделирования. Эти характеристики подтверждают эффективность предложенного метода.
Бесплатно
Статья научная
Обоснование. Поляритоны привлекают внимание исследователей и инженеров своими уникальными свойствами и перспективными приложениями в области микро- и наноэлектроники. Среди таких применений могут быть устройства типа транзистора или даже лазера на поляритонах, о чем сообщалось в научной литературе.
Бесплатно
Статья научная
Уточнены закономерности пространственной избирательности многочастотной линейной антенной решетки с регулярным распределение частот по ее элементам. Получены выражения для расчета пространственных координат максимумов многозначной функции пространственной избирательности таких антенных систем в дальней зоне облучения и приема. Полученные результаты согласуются с результатами проведенного математического моделирования.
Бесплатно
Статья научная
В работе производится анализ особенностей, которые возникают в процессе передачи информации с помощью многопозиционного амплитудно-фазоманипулированного сигнала с N дискретными состояниями в непараметрическом, частотно селективном канале связи с межсимвольными искажениями. При этом анализ особенностей осуществляется с точки зрения практической реализации радиотехнических систем передачи информации, работающих в таком канале. Наибольшее внимание уделяется возможности увеличения скорости передачи в таких каналах связи за счет использования «окон прозрачности» при наличии неблагоприятных факторов, как расстройка по частоте и ошибки измерения огибающей и фазы, вносимые приемным устройством. На основании проведенного исследования даны рекомендации по повышению скорости в таких каналах связи.
Бесплатно
Статья научная
Для плоских симметричных щелевых антенн микроволнового диапазона (центральная частота f0 = 10 ГГц), имеющих линейный раскрыв постоянной длины (5λ0 = 150 мм), расчетным и опытным путем получены диаграммы направленности в плоскостях Е и Н для углов раскрыва 10˚, 22˚, 30˚, 34˚ и 60˚. На основе полученных опытных данных установлены границы применимости модельных представлений для исследовавшихся антенн. На границах частотного диапазона (6-12) ГГц они оставались практически неизменными.
Бесплатно
Статья научная
В П- и Т-образных фильтровых структурах отмечены особенности эквивалентных преобразований сопротивлений их схем треугольника и звезды, которые необходимо учитывать в процессе выполнения задач фильтрации и при разработке резонансных систем автогенераторов. Определены физические ограничения параметров схем, которые приводят к этим особенностям. Установлены частоты, при которых рассмотренные эквивалентные преобразования справедливы.
Бесплатно
От принципа двухканальности к теории построения инвариантных измерительных систем
Статья научная
В статье представлены теоретические основы построения инвариантных и квазиинвариантных относительно возмущающих воздействий измерительных систем. Дана историческая справка, отражающая зарождение, эволюцию и распространение методов теории инвариантности от систем автоматического управления и регулирования к информационно-измерительным системам и к измерениям в целом. На примерах структурного и технологических методов, по которым сформулированы формальные методические признаки их физической реализуемости, показаны возможности новых применений сформулированного академиком Б.Н. Петровым принципа двухканальности. Даны теоретические основы и способ линеаризации принципиально нелинейных функций преобразования параметрических измерительных преобразователей, в основе которых также лежит принцип двухканальности. Все теоретические положения подкреплены практическими примерами, распространяющими возможности рассмотренных методов на весь класс параметрических измерительных преобразователей в составе неравновесных измерительных мостов и делителей напряжения.
Бесплатно
Отображение осциллятора Дюффинга в дискретном времени
Статья научная
Предложен вариант дискретного отображения осциллятора Дюффинга - колебательной системы с реактивной кубической нелинейностью. Отображение получено на основе сочетания методов параметрического синтеза и инвариантности импульсных характеристик динамических систем. Исследованы резонансные характеристики дискретного осциллятора Дюффинга - ДВ-системы, определяемой предложенным отображением.
Бесплатно
Отражение волн от подвижного упругого слоя в многомодовом волноводе
Статья научная
В работе рассмотрены особенности отражения волн от подвижного слоя в волноводной структуре. Установлено, что изменение частоты в эффекте Доплера существенно зависит от индекса мод волн, распространяющихся в волноводе. С увеличением скорости движения подвижного слоя для всех мод волн наблюдается уменьшение степени зависимости частоты отраженных волн от скорости движения среды. Для каждой моды имеется критическое значение скорости движения границы, при превышении которой меняется характер зависимости частоты отраженных волн от скорости движения границы раздела. Установлено, что движение среды, заполняющей акустический волновод, приводит к невзаимности его параметров в прямом и обратном направлениях. Степень невзаимности пропорциональна скорости движения среды. Скорость движения среды также влияет на скорость распространения акустических волн и приводит к изменению критических частот или критических длин волн мод волновода. С ростом скорости движения среды увеличивается число мод, для которых выполняется условие распространения.
Бесплатно
Статья научная
Проведена оценка потенциальной точности измерения информационных параметров сигнала на фоне коррелированных негауссовских аддитивных и мультипликативных помех в условиях ближнего действия. Показано, что точность измерения параметров сигнала возрастает с увеличением отличия плотности распределения вероятности оцениваемого параметра и воздействующей помехи от гауссовской. Отмечается, что увеличение коэффициента корреляции приводит к повышению обобщенного отношения сигнал/помеха и точности измерения информационных параметров. Показано, что мультипликативная помеха ведет к смещению оцениваемых параметров движения, а учет смещения позволяет перейти к несмещенным оценкам.
Бесплатно
Оценка возможностей 3D-печати для изготовления волноводных фотонных кристаллов
Статья научная
В данной работе обсуждаются возможности использования технологии 3D-печати для изготовления волноводных фотонных кристаллов в X-диапазоне частот. Спроектированы и изготовлены фотонные кристаллы для прямоугольного волновода стандарта EIA WR-90 с сечением 22,86 × 10,16 мм2 в 3-сантиметровом диапазоне (X-диапазон). Было проведено численное моделирования в программном пакете OpenEMS характеристик отражения фотонных кристаллов нескольких конструкций. Основываясь на результатах моделирования, были выбраны лучшие варианты конструкций, которые были изготовлены по технологии физического моделирования методом наплавления из пластика PETG. Проведены экспериментальное исследование изготовленных макетов и сравнение полученных экспериментальных данных с данными численного моделирования. Изготовленные модели волноводных фотонных кристаллов в лучших вариантах показали перепад пропускания и отражения в соответствующих частотных полосах порядка 15-20 дБ, что приемлемо для реальных технических приложений. Результаты численного моделирования и экспериментов хорошо согласуются, что говорит о высокой эффективности и хорошем контроле топологии и размеров конструктивных элементов изготавливаемых фотонных кристаллов в использованном варианте технологии 3D-печати.
Бесплатно
Статья научная
Осуществлено рассмотрение вопросов квазиоптимальной обработки сигналов в условиях одновременного воздействия аддитивных и мультипликативной негауссовских помех. Получено выражение, описывающее влияние на величину нормированной апостериорной погрешности аддитивных и мультипликативных негауссовских помех. Показано, что при известной априорной информации о плотности распределения вероятности мультипликативной помехи точность измерения информационного параметра сигнала в случае ее медленных флуктуаций может быть значительно хуже, чем в случае быстрых флуктуаций этой помехи.
Бесплатно
Статья научная
Обоснование. Для позиционирования беспилотных летательных аппаратов обычно используются различные датчики и система глобальной спутниковой навигации GNSS. Однако в случае кратковременного пропадания сигнала, а также повышения точности позиционирования применяются дополнительные методы оценки координат.
Бесплатно
Оценка параметров смещения и угла поворота при совмещении видеосигналов
Статья научная
В статье рассматривается задача оценки параметров смещения и угла поворота при совмещении видеосигналов. Предложенный алгоритм является обобщением алгоритма совмещения, разработанного исследователями Лукас и Канаде, известного как алгоритм оценки оптического потока. Исходный алгоритм Лукаса - Канаде позволяет оценивать параметры смещения, а предложенный автором - также и угол поворота. Идея совмещения базируется на разложении сигнала в ряд Тейлора и замене функций синуса и косинуса на приближенные функции.
Бесплатно
Статья научная
Обоснование. В настоящее время наблюдается интенсивное развитие радиолокационных систем дистанционного зондирования Земли, в том числе размещенных на беспилотных летательных аппаратах. Радиолокаторы с синтезированной апертурой являются эффективным средством круглосуточного и всепогодного наблюдения объектов на поверхности Земли. Радиолокаторы, работающие в VHF-диапазоне, позволяют наблюдать укрытые и подповерхностные объекты. Необходимость практической реализации радиолокатора с синтезированием апертуры VHF-диапазона частот на борту беспилотных летательных аппаратов требует дополнительного исследования пространственного разрешения радиолокаторов, учитывающего нестабильную траекторию носителя.
Бесплатно
Статья научная
Вычислена скорость изменения топологических параметров (ширина и уровень легирования базы, коэффициент неоднородности) биполярного p-n-p-транзистора, предназначенного для работы при температурах T = [500-700] K. Выполнена оценка скорости деградации рабочих параметров прибора. Показано, что достаточно стабильный высокотемпературный транзистор должен иметь уровень легирования базы не менее 5*10 18 см -3 при достаточно большой глубине ее залегания.
Бесплатно
