Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы

Соотношение между концентрациями свободных носителей заряда в равновесном полупроводнике

Арефьев А.С.

Статья научная

Получено соотношение, связывающее концентрации свободных носителей заряда в ненамагниченной равновесной плазме полупроводника. Соотношение выведено из условий равенства нулю плотностей токов электронов проводимости и дырок.

Бесплатно

Сохранение видов и условия эволюции

Волобуев А.Н., Антипова Т.А.

Статья научная

Рассмотрено различие двух разнонаправленных временных процессов: сохранения видов и эволюции. На основе закона Харди - Вайнберга представлен анализ причин сохранения вида. С помощью функции Грина для популяции показано, что при мутационном воздействии на популяцию происходит нивелирование результата мутационного воздействия за 4-5 поколений. Эволюционный процесс происходит при нарушении закона Харди - Вайнберга за счет точечной мутации разнополых потомков одной женской особи. Представлены условия, при которых возможно возникновение нового вида.

Бесплатно

Спектральное разложение для модели задержки на основе СМО с эрланговским и гиперэкспоненциальным распределениями

Тарасов В.Н.

Статья научная

Настоящая статья посвящена исследованию и получению решения в замкнутой форме для средней задержки требований в очереди для СМО, образованной двумя потоками с эрланговским и гиперэкспоненциальным законами распределений второго порядка для временных интервалов. Как известно, распределение Эрланга обеспечивает коэффициент вариации интервалов поступлений меньше единицы, а гиперэкспоненциальное распределение - больше единицы. Также известно, что главная характеристика СМО - средняя задержка - связана с этими коэффициентами вариаций квадратичной зависимостью. Исследования систем G/G/1 в теории массового обслуживания актуальны в связи с тем, что они используются при моделировании систем передачи данных для анализа телетрафика. Для решения поставленной задачи использован метод спектрального разложения решения интегрального уравнения Линдли. Спектральное разложение для рассматриваемой системы позволило получить решение для средней задержки требований в очереди в замкнутой форме. Для практического применения полученных результатов использован метод моментов.

Бесплатно

Спектральное решение для системы с запаздыванием с гиперэрланговскими распределениями

Тарасов В.Н., Бахарева Н.Ф.

Статья научная

Статья посвящена построению математической модели задержки требований в очереди в виде системы массового обслуживания, описываемой двумя потоками с законами распределения временных интервалов, сдвинутыми вправо гиперэрланговскими распределениями 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 сдвинутого гиперэрланговского закона распределения обеспечивает коэффициент вариации интервалов поступлений входного потока и времени обслуживания на всем интервале (0, ∞). Для решения поставленной задачи использован метод спектрального 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

Спектральные характеристики интегрального оператора внутренней задачи электродинамики для эллиптической рамочной структуры

Табаков Д.П., Майоров А.Г.

Статья научная

Статья посвящена анализу электродинамических свойств эллиптической рамочной структуры. С учетом двойной симметрии внутренняя задача для рассматриваемой структуры в рамках тонкопроволочного приближения сведена к четырем интегральным уравнениям Фредгольма первого рода, записанным относительно независимых токовых функций. Проведено исследование спектральных характеристик интегральных операторов соответствующих интегральных уравнений для различных значений электрической длины и коэффициента эллиптичности рамки. Показано, что собственные функции интегральных операторов при близких значениях указанных параметров имеют высокую степень корреляции и по форме близки к тригонометрическим функциям. Выявлены особенности частотной зависимости собственных значений интегральных операторов. Сделан вывод о резонансном характере этих зависимостей, что делает эллиптическую рамочную структуру во многом схожей с рассмотренными авторами ранее трубчатым вибратором и сферической спиральной частицей. Результаты, представленные в статье, способствуют формированию углубленного понимания процессов, протекающих в рассматриваемой структуре, а также служат ориентиром при построении аппроксимационных моделей решения внутренней задачи.

Бесплатно

Спектральный метод и его применение при решении задач дифракции в закрытых волноводах

Титаренко А.А.

Статья научная

На основе спектрального метода предлагается подход к решению внутренних дифракционных задач, при котором поле в области перехода представляется в виде разложения по базису собственных функций, обладающих свойством полноты. Показаны преимущества данного метода, приведены результаты решения дифракционных задач.

Бесплатно

Спектры микроволновых колебаний в касательно намагниченных пленках феррошпинелей

Бадртдинов Г.С., Митлина Л.А., Косарева Е.А.

Статья научная

Рассмотрены особенности спектров поглощения в касательно намагниченных монокристаллических пленках феррошпинелей, полученных методом химических транспортных реакций. Установлено наличие диапазона частот поверхностных и объемных магнитостатических мод. Общим наблюдаемым эффектом для пленок феррошпинелей являются осцилляции затухания поглощения магнитостатических колебаний с изменением частоты. Обнаружена зависимость картины осцилляций затухания от параметра закрепления спинов и величины константы поверхностной анизотропии. Особенности в затухании являются характерным признаком резонансного взаимодействия дипольных и обменных волн. Рассчитаны волновые числа, параметры закрепления спинов и константы неоднородного обмена.

Бесплатно

Специфические проблемы электромагнитной совместимости систем электропитания радиоэлектронных комплексов

Дмитриков В.Ф., Шушпанов Д.В., Антоневич Н.В., Кушнерв Д.Н.

Статья научная

Спроектировано и разработано устройство защиты человека от поражения токами утечки в трехфазной сети с изолированной нейтралью мощной системы электропитания радиолокационной станции. Спроектировано и разработано устройство измерения сопротивления изоляции трехфазной сети с изолированной нейтралью между фазами и корпусом, которой включены конденсаторы фильтрации несимметричных помех суммарной величиной 1200 мкФ. В России такие устройства не выпускаются.

Бесплатно

Спиральные супракристаллические нанотрубки в качестве соленоидов для наноэлектроники

Браже Р.А., Савин А.Ф.

Статья научная

Показаны способы спирализации электропроводящих супракристаллических нанотрубок, предназначенных для использования в качестве соленоидов в наноэлектронных компонентах радиотехнических систем. Приведены результаты расчета погонной индуктивности таких соленоидов и создаваемой в них индукции магнитного поля.

Бесплатно

Способ определения координат цвета и цветности по изображению оригинала

Ложкин Л.Д., Солдатов А.А., Вороной А.А., Кузьменко А.А., Анкина К.П., Балыкина Т.Г.

Статья научная

В данной статье приводятся описание метода колориметрии изображения исследуемого объекта по его фотографии или отсканированной копии. Далее по тексту статьи более кратко этот метод будем называть фотоколориметрия. В общем в науке об измерении цвета существует два направления: это просто колориметрия, где измерение цвета производится с помощью колориметра, и второе - косвенная колориметрия, в которой координаты цвета рассчитываются по известным формулам из измеренного оптического спектра либо отраженного от объекта света, либо спектра излучения (для самосветящихся объектов). Фотоколориметрия основана на специально разработанном программном обеспечении и включает в себя наличие компьютера с экраном монитора, работающего под управлением этой программы. На мониторе компьютера воспроизводится фотография исследуемого объекта, в качестве которого может быть участок тела человека (кожи), на котором видны некоторые повреждения или нежелательные объекты. Сам процесс измерения координат цвета и цветности осуществляется методом попиксельного сканирования изображения, и программным путем определяются количественные значения основных цветов экрана монитора. Зная значения координат цветности основных цветов экрана (треугольник цветового охвата) можно точно вычислить значения координат цветности исследуемого объекта. В этом и заключается принцип фотоколориметрии.

Бесплатно

Способы и эффективность управления дисперсией электромагнитных волн в волноведущей структуре "углеродная нанотрубка - графен" в терагерцовом и инфракрасном диапазонах

Макеева Г.С., Голованов О.А., Горелов Р.А.

Статья научная

Проведено математическое моделирование распространения электромагнитных волн в волноведущих структурах «углеродная нанотрубка - графен» в терагерцовом, ближнем инфракрасном диапазонах; оно базируется на решении уравнений Максвелла с электродинамическими граничными условиями совместно с материальным уравнением среды (графена, углеродной нанотрубки). Методом автономных блоков с каналами Флоке проведен электродинамический расчет коэффициента замедления и затухания на длине волны основного типа в волноведущих структурах «углеродная нанотрубка - графен» для углеродных нанотрубок с различными радиусами ( r = 25-2 нм) и расстоянием «углеродная нанотрубка - графен» в зависимости от частоты при изменении значений химического потенциала (величины внешнего постоянного электрического поля) в терагерцовом и ближнем инфракрасном диапазонах.

Бесплатно

Способы управления дисперсией электромагнитных волн, распространяющихся в 3D-решетках ориентированных углеродных нанотрубок с магнитными наночастицами, в микроволновом диапазоне

Макеева Г.С., Голованов О.А., Ширшиков Д.Н., Горлов Г.Г.

Статья научная

Методом автономных блоков с каналами Флоке рассчитана управляемая магнитным полем частотная дисперсия электромагнитных волн, распространяющихся в анизотропных наноструктурных материалах на основе 3D-решеток углеродных нанотрубок с магнитными Co_80 Ni_20-наночастицами (при различном числе инкапсулированных в углеродные нанотрубки магнитных наночастиц). Определены способы и эффективность управления дисперсией действием внешнего магнитного поля при изменении направления и величины вектора поля подмагничивания, взаимной ориентации постоянного и высокочастотного магнитных полей и их ориентации к оси углеродных нанотрубок, а также геометрии и периода решеток в микроволновом диапазоне.

Бесплатно

Способы частотно-поляризационного разделения сигналов в зеркальных антеннах систем спутниковой связи

Габриэльян Д.Д., Демченко В.И., Коровкин А.Е., Бойчук C.И.

Статья научная

Сформулированы и проанализированы показатели эффективности антенно-волноводного тракта многодиапазонной зеркальной антенны, в виде частных коэффициентов комплексной амплитуды входного сигнала, векторов поляризационного сигнала и шумов во входном сигнале в каждом из совмещаемых диапазонов. Рассмотрены примеры реализации антенно-волноводного тракта многодиапазонных антенн на основе различных компоновок. Сделаны выводы о достоинствах и недостатках представленных способов.

Бесплатно

Сравнение геометрооптического и «апертурного» подходов для расчета излучения зарядов, пролетающих вблизи диэлектрических объектов

Белоногая Е.С., Клюев Д.С.

Статья научная

Нахождение электромагнитного поля, возбуждаемого зарядом, пролетающим вблизи диэлектрического объекта, является одной из важных задач теории излучения заряженных частиц. Нередко необходимо знать главным образом поле излучения в геометрооптической области. В настоящей статье на примере диэлектрической призмы большого (в масштабе рассматриваемой длины волны) размера сравниваются два подхода к решению подобной задачи. Один из них основан на применении геометрической оптики, а другой - на асимптотическом расчете «апертурных интегралов». Показано, что в геометрооптической области первый способ обладает рядом преимуществ. Например, выражение для сечения лучевой трубки, получаемое при использовании геометрической оптики, позволяет вычислять каустики или показывать их отсутствие, что и продемонстрировано в статье на примере трех объектов различной формы.

Бесплатно

Сравнение основных аспектов современных подходов к разработке фильтров на поверхностных акустических волнах: модель связанных мод и метод конечных элементов

Койгеров А.С.

Статья научная

В настоящей статье рассмотрены основные вопросы проектирования фильтров на поверхностных акустических волнах. Представлен тип полосно-пропускающего фильтра на основе продольных резонансных мод. Рассмотрены особенности расчета на базе двух подходов: модель связанных мод и метод конечных элементов. Предложены практические рекомендации для сокращения времени расчета фильтров при численном моделировании. Приведены и сопоставлены результаты расчета и измерения коэффициента передачи фильтра на вытекающих поверхностных акустических волнах на подложке 36° YX-среза танталата лития. Выделены и проанализированы основные аспекты и направления, по которым можно сравнить рассмотренные в работе способы моделирования. Показано, что использование разных подходов моделирования позволяет повысить эффективность разработки, а быстрые аналитические модели необходимы для синтеза и оптимизации параметров фильтров.

Бесплатно

Сравнение спектрального метода расчета открытых диэлектрических волноводов с лучевым методом и методом частичных областей

Малышев Г.С., Новоселова Н.А., Павлович Е.В., Титаренко А.А.

Статья научная

Сравниваются три метода расчета дисперсионных характеристик открытых диэлектрических волноводов. Рассматривается спектральный метод, подразумевающий автономное разложение компонент поля. Численные результаты, полученные данным методом, сравниваются с результатами, даваемыми методом частичных областей, который в применении к анализу круглых открытых диэлектрических волноводов позволяет найти точное решение. Рассматривается вопрос корректности применения лучевого метода к расчету полосковых диэлектрических волноводов.

Бесплатно

Сравнительная оценка методов расчета открытых диэлектрических волноводов с произвольным поперечным сечением

Раевский С.Б., Седаков А.Ю., Титаренко А.А.

Статья научная

Дается сравнительная оценка методов расчета открытых диэлектрических волноводов. Отмечается, что только в случае цилиндрических открытых диэлектрических волноводов с соосными слоями возможна постановка краевой задачи в замкнутой форме. Показывается, что спектральный метод, в котором используются автономные разложения компонент поля, позволяет производить строгий расчет открытых диэлектрических волноводов произвольного поперечного сечения.

Бесплатно

Сравнительный анализ данных о внезапных ионосферных возмущениях

Нестеров В.И.

Статья научная

Рассмотрено влияние внезапных ионосферных возмущений на фазу принимаемого сигнала на четырех трассах. Экспериментальные данные получены по приемам фазы сигналов радионавигационной системой «Омега». Трассы практически одинаковой длины. Передатчики расположены в двух точках. Показано, что отклонение фазы принимаемого сигнала подчиняется распределению Пуассона. Необходимо учитывать сезонные вариации электронной плотности.

Бесплатно

Среднеквадратическая ошибка пеленгования сверхширокополосных источников радиоизлучения при пространственной фильтрации помех

Разиньков С.Н.

Статья научная

С использованием оценок максимального правдоподобия времени прихода и парциальных характеристик передачи-приема негармонических волновых процессов исследована среднеквадратическая ошибка определения угловых координат сверхширокополосных источников радиоизлучения в пространственно распределенных системах с линейными антенными решетками. Проведен анализ точности пеленгования излучателей при пространственной фильтрации импульсных и квазинепрерывных помех путем формирования нулей парциальных диаграмм направленности с минимизацией потерь энергетических коэффициентов направленного действия решеток.

Бесплатно

Стабилизация излучения полупроводникового вертикально излучающего лазера с асимметричной треугольной токовой модуляцией

Кренц А.А., Молевич Н.Е.

Статья научная

Теоретически исследована динамика полупроводникового лазера с асимметричной токовой модуляцией и инжекцией внешнего оптического излучения. Лазер с асимметричной модуляцией генерирует оптические импульсы нерегулярные как по амплитуде, так и по поляризации. В данной работе показано, что инжекция внешнего оптического излучения позволяет добиться генерации регулярных субнаносекундных оптических импульсов. Исследована зависимость статистических характеристик генерируемых импульсов от параметров инжектируемого излучения.

Бесплатно