Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы
Все статьи: 578
Симметричные решения задачи синтеза трехзвенного ступенчатого СВЧ-фильтра Баттерворта
Статья научная
Показано, что задача синтеза трехзвенного ступенчатого СВЧ-фильтра Баттерворта имеет два симметричных решения с одинаковыми волновыми сопротивлениями крайних звеньев. Первому решению соответствует конфигурация фильтра с низкоомным центральным звеном. Второму решению соответствует конфигурация с высокоомным центральным звеном. Получены выражения для волновых сопротивлений звеньев фильтра. Приведены результаты расчета волновых сопротивлений.
Бесплатно
Статья научная
Получено сингулярное интегральное уравнение для электрического вибратора, позволяющее учитывать конечную проводимость металла, из которого он изготовлен. Вывод сингулярного интегрального уравнения основан на применении функции Грина для свободного пространства, записанной в цилиндрической системе координат с учетом отсутствия зависимости поля от азимутальной координаты, от точечного источника, расположенного на поверхности электрического вибратора. Предложены методы его решения. В отличие от известных математических моделей электрического вибратора, построенных в приближении идеального проводника, применение полученного в данной работе сингулярного интегрального уравнения позволяет учесть тепловые потери и рассчитать КПД.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена (сингулярным) интегральным представлениям электромагнитного поля. Рассмотрены вопросы, касающиеся места интегральных представлений электромагнитного поля в электродинамике, а также их применения для построения строгой самосогласованной теории антенн, которая на сегодняшний день по большей части представляет собой теорию их дальней зоны. Дано определение некорректной задачи теории антенн. Приведены интегральные представления электромагнитного поля для наиболее распространенных классов излучающих структур. Представлены результаты численного моделирования.
Бесплатно
Статья научная
В современных средствах радиолокации, навигации и связи с каждым годом ужесточаются требования, предъявляемые к антеннам, а именно: работа в широком диапазоне частот, возможность производить перестройку направления главного лепестка диаграммы направленности. Антенные системы, обладающие похожими характеристиками, могут быть построены с использованием диэлектрических структур формирующих диаграмму направленности антенны. Одной из таких структур является линза Люнеберга, особенность которой состоит в ее сферической симметрии. Однако изогнутая поверхность данной линзы значительно усложняет размещение вдоль нее приемно-передающих элементов, что увеличивает сложность построения всей антенной системы. В данной работе предложен алгоритм построения линзы Люнеберга с плоской поверхностью. Синтез линзы произведен с использованием метода квазиконформных оптических преобразований (QCTO), математический алгоритм которого также описан в данной работе. В работе также приведены результаты математического моделирования антенной системы с использованием линзы Люнеберга с плоской поверхностью при различных положениях излучателя относительно центра линзы, а также различных углах среза. Результаты моделирования показывают, что синтезированная линза может быть использована для построения многолучевой антенной системы, позволяющей производить перестройку направления главного лепестка диаграммы направленности антенны в широком диапазоне углов.
Бесплатно
Синтез профиля показателя преломления волоконного световода с учетом керровской нелинейности
Статья научная
В предлагаемой работе исследуются возможности уменьшения искажений мощных фемтосекундных импульсов при передаче по волоконному световоду за счет выбора его профиля показателя преломления с учетом изменений профиля из-за кубической нелинейности материала световода. Представлены приближенные аналитические выражения для расчета дисперсионных характеристик волоконного световода с произвольным профилем показателя преломления, позволяющие учитывать изменения профиля за счет керровской нелинейности. Предложена методика синтеза профиля, оптимизируемого для передачи оптических импульсов с заданными параметрами. Представлен пример синтезированного профиля. Приведены результаты моделирования распространения оптических импульсов по ступенчатому волоконному световоду и световоду с синтезированным профилем.
Бесплатно
Синхронизация автогенератора с дробной обратной связью
Статья научная
Предложена модель автоколебательной системы с дифференциальным уравнением движения дробного порядка, находящейся под действием внешнего гармонического сигнала. Решения уравнения движения, соответствующие режиму установившихся синхронизированных колебаний и режиму биений вблизи полосы синхронизации, получены в квазигармоническом приближении. Проанализированы амплитудно-частотные и фазочастотные характеристики синхронизации дробного осциллятора Ван дер Поля. Установлена аналогия между генератором с дробной цепью обратной связи и генератором с запаздывающей обратной связью.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается вопрос разработки и реализации портативного анализатора аритмий, методика анализа электрокардиографического сигнала на предмет наличия аритмий. Разработана и представлена блок-схема алгоритма, реализующая данную методику анализа аритмий. Предложены фильтры для снижения уровня шумов в сигнале. Для фильтров выбраны и приведены типы и характеристики.
Бесплатно
Статья научная
В данной работе приведены исследования показателей вариабельности ритма сердца на основе анализа фазово-частотного анализа электрокардиосигнала. В рамках задачи диагностики состояния дремоты и стресса водителей транспортных средств описан метод определения уровня бодрствования. Исследованы электрокардиосигналы с отклонениями частоты сердечных сокращений от нормы. Приведены примеры анализируемых сигналов, их параметры, а также результаты анализа. На основе полученных данных планируется выстраивание многопороговой системы анализа.
Бесплатно
Система управления антенной решеткой с совмещением жесткой и гибкой программ обзора
Статья научная
Предложена структура системы управления антенной решеткой с совмещением жесткой и гибкой программ обзора, отличающаяся введением дополнительных модулей статистики и экспертных оценок в цепи обратной связи между модулем вторичной обработки и аппаратно-программными комплексами формирования передающей и приемных диаграмм направленности антенной решетки. Реализация данной структуры позволяет обеспечить формирование дополнительного передающего и нескольких приемных лучей для подтверждения отметок, которые не удовлетворяют заданному критерию обнаружения. Разработан алгоритм управления антенной решеткой, отличающийся процедурой дополнительного подтверждения отметок с низким уровнем отношения сигнал/шум за счет формирования дополнительных передающего и приемных лучей. Получены оценки выигрыша от реализации предложенных структуры системы управления антенной решеткой и алгоритма ее функционирования.
Бесплатно
Статья научная
Проведен анализ работы системы синхронизации псевдослучайных последовательностей в системе контроля ошибок в цифровых каналах связи при отсутствии шума. Даны принципы анализа систем синхронизации суммы псевдослучайных последовательностей и рекомендации по сокращению времени входа в синхронизм.
Бесплатно
Статья научная
С использованием спектральных энергетических уравнений передачи-приема волновых процессов в радиоканале с рассеянием на объекте и прямом радиоканале проведен анализ энергетических соотношений информационных сигналов и активных маскирующих помех на входах приемников систем дистанционного мониторинга. Меры по снижению заметности направлены на изменение отражательных сигнатур объектов в интересах сокращения демаскирующих признаков, содержащихся во вторичном электромагнитном излучении, до пределов, исключающих выполнение задач радиолокационного мониторинга на установленных дистанциях и интервалах времени. Активные помехи предназначены для маскировки информационных сигналов в приемных каналах радиолокаторов при мощности, не позволяющей выявлять их постановщики средствами пассивной радиолокации. При совместном применении средств снижения заметности и постановщиков активных помех коэффициент уменьшения дальности действия радиолокатора определяется произведением коэффициента, характеризующего возможности автономной маскировки информационных сигналов, и коэффициента, достижимого за счет уменьшения мощности вторичного электромагнитного излучения, во второй степени. Исследованы закономерности повышения скрытности летательных аппаратов от радиолокационного наблюдения при совместном применении технологий снижения радиолокационной заметности и маскировки преднамеренными помехами, создаваемыми с бортов защищаемых объектов и из вынесенных точек. Для сохранения на выходе приемника требуемого отношения сигнал-шум с уменьшением длительности зондирующего сигнала необходимо пропорционально увеличивать плотность излучаемой энергии. При заданных размерах антенн максимальная дальность передачи сигнала пропорциональна корню квадратному их циклической частоты несущей; увеличение данного параметра приводит к повышению парциальных коэффициента направленного действия и эффективной площади антенны. С уменьшением циклической частоты несущей зондирующего сигнала для сохранения требуемых направленных свойств антенн необходимо увеличивать их габариты.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей статье рассмотрены основные вопросы проектирования и технологии керамических фильтров для бортовой приемной и передающей аппаратуры СВЧ-диапазона на примере разработок филиала РФЯЦ-ВНИИЭФ «НИИ измерительных систем им. Ю.Е. Седакова». Представлены созданные здесь за последние годы типы полосно-пропускающих фильтров на коаксиальных керамических резонаторах. Рассмотрены особенности их конструкций и технологии при изготовлении на базе НИИ, в том числе при необходимости изготовления в короткие сроки ограниченного количества коаксиальных керамических резонаторов полосно-пропускающих фильтров произвольной формы и размеров. Приведены результаты текущих разработок полосно-пропускающих фильтров, планируемых к применению в перспективной аппаратуре.
Бесплатно
Современные приемники эталонных сигналов частоты и времени (приемники-компараторы)
Статья научная
В статье рассматриваются принципы построения современных приемников эталонных сигналов частоты и времени, включая сигналы ГЛОНАСС/GPS. Предложена математическая модель системы синхронизации приемника-компаратора и приведены результаты ее анализа и моделирования.
Бесплатно
Соотношение между концентрациями свободных носителей заряда в равновесном полупроводнике
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
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
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
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 решения для СМО с законами распределений в виде вероятностных смесей
Статья научная
Обоснование. СМО являются основным математическим инструментарием моделирования систем передачи данных, которые недаром называют сетями массового обслуживания. Необходимость регулирования таких характеристик систем массового обслуживания, как время ожидания в очереди или длины очереди, обусловлена повышением качества функционирования систем передачи данных. Возможность регулирования этих характеристик позволяет минимизировать время ожидания в очереди в буферах передающих устройств, а также сами объемы буферной памяти. Для демонстрации такой возможности в работе рассмотрены системы массового обслуживания, сформированные как обычными законами распределений в виде вероятностных смесей, так и сдвинутыми во времени законами распределений.
Бесплатно
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
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
