Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы
Все статьи: 550
Статья научная
Обоснование. Необходимость создания высокоэффективных четырехволновых преобразователей излучения c целью использования их в системах адаптивной оптики для обработки в реальном времени сложных пространственно-временных полей, в интерферометрии, квантовой криптографии и т. д. требует наряду с применением традиционных методов повышения эффективности таких преобразователей за счет увеличения длины взаимодействия, плотности мощности излучения, эффективного значения нелинейной восприимчивости разработки новых методов. В качестве одного из таких методов выступает метод, основанный на наложении обратной связи на одну или несколько взаимодействующих волн. Цель. Рассмотрено влияние обратной связи на амплитудный коэффициент отражения вырожденного четырехволнового преобразователя излучения на тепловой и резонансной нелинейностях. Методы. Амплитудный коэффициент отражения вырожденного четырехволнового преобразователя излучения на тепловой и резонансной нелинейностях при наличии обратной связи на объектную и сигнальную волны анализировался численным методом на основе многократного прохождения сигнальной и объектной волн нелинейного слоя в кольцевом резонаторе. Результаты. Показано, что в приближении малого коэффициента отражения отличие в коэффициентах отражения при наличии и отсутствии обратной связи на объектную и сигнальную волны монотонно увеличивается с ростом интенсивности волн накачки и не зависит от параметра, характеризующего соотношение между тепловой и резонансной нелинейностями. Заключение. Установлена область значений коэффициента поглощения, в пределах которой наложение обратной связи на объектную и сигнальную волны приводит к повышению эффективности четырехволного преобразователя излучения.
Бесплатно
Статья научная
При равных интенсивностях волн накачки показано совпадение амплитудных коэффициентов отражения, полуширин полос пространственных частот четырехволнового преобразователя излучения на тепловой нелинейности при наличии обратной связи либо на объектную, либо на сигнальную волны. Проанализирована зависимость амплитудного коэффициента отражения, пространственной селективности четырехволнового преобразователя излучения на тепловой нелинейности от интенсивности волн накачки. При компенсации фазового набега, возникающего из-за распространения в среде волн накачки, наблюдается с ростом интенсивности волн накачки увеличение полуширины полосы пространственных частот. Существует пороговое значение интенсивности волн накачки, при превышении которого значение амплитудного коэффициента отражения четырехволнового преобразователя с учетом обратной связи на объектную или сигнальную волны оказывается меньше, чем в отсутствие обратной связи.
Бесплатно
Статья научная
Проанализирована точность обращения волнового фронта четырехволновым преобразователем излучения на тепловой нелинейности в схеме квазиперпендикулярного взаимодействия. Проведено сравнение зависимостей полуширины модуля функции размытия точки такого преобразователя от расходимости волны накачки и положения плоскости фокусировки сигнальной волны при квазиперпендикулярной и квазиколлинеарной геометриях взаимодействия. Показано, что точность преобразования излучения выше в схеме квазиперпендикулярного взаимодействия, чем в схеме квазиколлинеарного взаимодействия.
Бесплатно
Статья научная
Обоснование. Для обеспечения целостности, устойчивости функционирования и безопасности единой сети электросвязи Российской Федерации, а также для решения вопросов электромагнитной совместимости средств радиорелейной связи требуется применение антенн, удовлетворяющих как обязательным требованиям, закрепленным на законодательном уровне, так и требованиям рекомендательного характера международного и регионального уровней. Цель. Установление соответствия наиболее часто применяемых в средствах радиорелейной связи зигзагообразных антенн требованиям действующего законодательства и международных норм на основе численно-экспериментальной оценки их характеристик. Методы. На основе численных методов проведены расчеты характеристик рассматриваемых антенн, а также проведены измерения данных характеристик в безэховой экранированной камере. Результаты. Представлены результаты численной и экспериментальной оценки коэффициента усиления, коэффициента стоячей волны по напряжению, диаграмм направленности, кроссполяризационной развязки и комплексного сопротивления двойной зигзагообразной антенны с рефлектором УВЧ-диапазона средств радиорелейной связи. Показано, что данная антенна обеспечивает работу в широкой полосе частот и на рассматриваемом участке диапазона не в полной мере удовлетворяет требованиям, предъявляемым к антеннам средств радиорелейной связи. Заключение. На основе анализа требований действующего законодательства и международных требований, предъявляемых к антеннам средств радиорелейной связи, и результатов численно-экспериментальной оценки характеристик рассматриваемых антенн установлено их соответствие по уровню огибающей ДН, бокового и заднего излучения требованиям Рекомендаций МСЭ ITU-R F.699, за исключением начала участка диапазона, где имеется некоторое превышение уровня огибающей. Требования ГОСТ Р 50867-96 по уровню максимумов кроссполяризации (или уровню кроссполяризационного излучения в заданном пространственном секторе углов вблизи направления главного излучения) не выполняются.
Бесплатно
Численный анализ автоколебаний активного фрактального осциллятора
Статья научная
Разработана численная модель автоколебательной системы с дифференциальным уравнением движения дробного порядка. Приведены результаты моделирования процесса установления автоколебаний. Они сопоставлены с приближенными аналитическими результатами, полученными в квазигармоническом приближении.
Бесплатно
Численный анализ отражений электромагнитной волны е-поляризации от неоднородного слоя диэлектрика
Статья научная
Работа посвящена электромагнитному анализу метаматериала на основе диэлектрического слоя, обладающего неоднородным распределением атомов вдоль поперечной координаты. В работе рассмотрено решение двухточечной граничной задачи об отражении плоской линейно поляризованной электромагнитной волны от неоднородного слоя диэлектрика. Предложен быстродействующий алгоритм расчета характеристик отражения и прохождения электромагнитной волны от неоднородного диэлектрического слоя, основанный на решении двухточечной граничной задачи. Рассчитаны частотные зависимости модуля коэффициентов отражения для различных неоднородных профилей вещественной части комплексной диэлектрической проницаемости при различных углах падения. Показано, что в области нижнего диапазона нормированных частот слой диэлектрика с параболическим профилем имеет меньшее отражение по сравнению с диэлектрическим слоем с линейным профилем показателя преломления.
Бесплатно
Шестиволновой преобразователь излучения на тепловой нелинейности в схеме с попутными волнами накачки
Статья научная
Исследована пространственная селективность шестиволнового преобразователя излучения на тепловой нелинейности в схеме с попутными волнами накачки при нестационарном и стационарном режимах. Проанализировано влияние на ширину полосы пространственных частот шестиволнового преобразователя толщины нелинейной среды, угла падения волн накачки, их волновых чисел. Проведено сравнение пространственной селективности четырех- и шестиволновых преобразователей излучения.
Бесплатно
Широкополосные шлейфные структуры и их применение при проектировании устройств СВЧ
Статья научная
В статье рассматривается структурный синтез СВЧ-устройств с использованием шлейфных четырехполюсников. Приводится теорема о каскадном включении одинаковых реактивных симметричных четырехполюсников. Приводятся примеры проектирования различных устройств СВЧ, путем совмещения их с широкополосными шлейфными структурами.
Бесплатно
Статья научная
Обсуждаются спектральные свойства мод щелевых электрозвуковых воле на границах плоской трещины, равномерно движущейся в пьезоэлектрике класса 6mm(4mm, inf mm) Показано, что поперечное движение трещины обуславливает неколлинеарность удерживаемых ею электрозвуковых волн, приводит к параметрической связи симметричной и антисимметричной мод и оказывается источником частотной дисперсии.
Бесплатно
Эквивалентная схема замещения диэлектрика в широком диапазоне частот (0 Гц - 500 МГц)
Статья научная
По измеренным частотным характеристикам сопротивлений реальных диэлектриков была построена эквивалентная схема замещения диэлектрика, работающая в широком диапазоне частот (0 Гц - 500 МГц). Данная схема замещения была построена с учетом физических процессов, протекающих в диэлектрике. В статье была сделана попытка объяснить почему частотные характеристики (модуль и фаза) комплексного сопротивления диэлектрика имеют такой характер в широкой полосе частот (до 500 МГц). Показано, что для построения схемы замещения диэлектрика (структуры и параметров) измерения только модуля сопротивления диэлектрика недостаточно, необходимо измерять также фазу комплексного сопротивления диэлектрика, что во многих работах по синтезу схемы замещения диэлектрика игнорируется.
Бесплатно
Статья научная
По измеренным частотным характеристикам сопротивления дросселя на основе тороидального сердечника, навитого из тонкой (18 мкм) нанокристаллической ленты, с разным количеством витков обмотки была построена эквивалентная схема замещения в широком диапазоне частот (0 Гц - 500 МГц). Данная схема замещения была построена с учетом физических процессов, протекающих в дросселе: влияние сопротивления провода, влияние материала сердечника, взаимное влияние провода и материала сердечника. В статье была сделана попытка объяснить, почему частотные характеристики (модуль и фаза) комплексного сопротивления дросселя имеют такой характер в широкой полосе частот (до 500 МГц). Показано, что для построения схемы замещения дросселя (структуры и параметров) измерения только модуля сопротивления дросселя недостаточно, необходимо измерять также фазу комплексного сопротивления дросселя, что во многих работах по синтезу схемы замещения дросселя игнорируется. Показано принципиальное отличие работы нанокристаллического сердечника от ферритового в применении к ВЧ-фильтрам.
Бесплатно
Статья научная
По измеренным частотным характеристикам сопротивлений дросселей, намотанных на различных ферритовых сердечниках и с разным количеством витков была построена эквивалентная схема замещения в широком диапазоне частот (0 Гц - 500 МГц). Данная схема замещения дросселя была синтезирована с учетом физических процессов, протекающих в дросселе: влияние сопротивление провода, влияние материала сердечника, взаимное влияние провода и материала сердечника. В статье была сделана попытка объяснить почему частотные характеристики (модуль и фаза) комплексного сопротивления дросселя имеют такой характер в широкой полосе частот (до 500 МГц). Показано, что для построения схемы замещения дросселя (структуры и параметров) измерения только модуля сопротивления дросселя недостаточно, необходимо измерять также фазу комплексного сопротивления дросселя, что во многих работах по синтезу схемы замещения дросселя игнорируется.
Бесплатно
Статья научная
Проведена экспериментальная оценка точности местоопределения источников радиоизлучения диапазона высоких частот угломерным и угломерно-дальномерным методами. Исследованы закономерности среднеквадратических ошибок измерения координат радиостанций метеоинформации аэродромных сетей, стандартных частот и времени, передатчиков телекодовых и непрерывных сообщений в различное время года и суток.
Бесплатно
Статья научная
Проведены экспериментальные исследования эффективности местоопределения и идентификации источников радиоизлучения с фиксированными значениями и псевдослучайной перестройкой рабочих частот в угломерных и угломерно-дальномерных системах диапазона коротких волн. Выявлены закономерности изменения среднеквадратических ошибок оценок координат объектов в различное время года и суток, а также повышения вероятности их правильной идентификации при фиксированной вероятности ложной тревоги за счет уменьшения секторов углов обзора и диапазона рабочих частот пеленгаторов.
Бесплатно
Экспериментальное исследование ТЕМ-рупора с неоднородным диэлектрическим заполнением
Статья научная
Предложен метод улучшения характеристик направленности и согласования TEM-рупорной антенны с линейным раскрывом путем заполнения ее внутреннего пространства неоднородной диэлектрической средой. Вид закона пространственного распределения ее диэлектрической проницаемости выбирался из предположения о прямолинейном распространении волнового фронта из фазового центра. Из закона Лихтенеккера для вспененных материалов получена аппроксимация плавного заполнения при помощи сложной пространственной конфигурации сплошного диэлектрика с постоянной проницаемостью. Показана возможность натурного изготовления такого заполнения при помощи технологий 3D-печати и проведены экспериментальные измерения характеристик рупорной антенны.
Бесплатно
Статья научная
Впервые исследована возможность эффективного применения магнитных нанокомпозитов в невзаимных устройствах СВЧ. Проведены измерения S-параметров матрицы рассеяния: прямых потерь, развязки между плечами и коэффициента отражения Y-циркулятора для нескольких образцов нанокомпозитов из опаловых матриц с магнитными наночастицами Co 0,5Zn 0,5Fe 2O 4 и Ni 0,5Zn 0,5Fe 2O 4 в диапазоне частот 14-18 ГГц. Показано, что циркуляторы на основе магнитных нанокомпозитов из опаловых матриц имеют лучшие микроволновые характеристики, а именно: более широкую полосу рабочих частот, меньшие вносимые прямые потери, большую развязку между плечами, чем ферритовые циркуляторы.
Бесплатно
Экспериментальное исследование полупроводниковых структур источника питания на углероде-14
Статья научная
В статье представлены результаты исследования карбидокремниевых полупроводниковых (пористых) структур с включением углерода-14. По результатам экспериментальных измерений собраны данные о параметрах фотовольтаического преобразования энергии квантов света в фото-ЭДС для подтверждения эффективности работы p-n-перехода, проведена оценка эффективности введения углерода-14 в молекулу карбида кремния электрофизическими измерениями. В процессе работы использована технология твердофазного преобразования поверхности монокристаллической подложки кремния в фазу монокристаллического карбида кремния посредством химического транспорта углерода-14 в среде водорода.
Бесплатно
Экспериментальное моделирование системы регистрации объектов космического пространства
Статья научная
Разработан лабораторный макет бортовой оптической системы регистрации пылевых частиц космического пространства, объектов космического мусора, метеоритов и параметров их движения, основанной на стереоскопическом эффекте.
Бесплатно
Статья научная
С применением панорамного цифрового обнаружителя-пеленгатора, расположенного на борту беспилотного летательного аппарата самолетного типа малой дальности, в условиях радиоизмерительного полигона проведены экспериментальные оценки угловых координат и местоположения источников радиоизлучения, функционирующих на фиксированных частотах и в режиме программной перестройки рабочей частоты. Угловые координаты объектов определялись фазовым методом с использованием процедур быстрого преобразования Фурье, синхронного спектрального анализа сигналов в приемных каналах и устранения неоднозначности измерений набегов фаз путем нахождения показателей их кратности. При местоопределении излучателей выполнялся выбор траектории полета беспилотного летательного аппарата по критерию минимума среднеквадратических ошибок оценок местоположения; реализованы варианты движения носителя пеленгационной аппаратуры по дуге с максимальным углом засечки пеленга 120° и спирали при задании курсовых углов в поворотных пунктах маршрута на основе апостериорных значений дисперсии координат объектов. Проведен анализ среднеквадратических ошибок измерения угловых координат и местоопределения имитаторов источников радиоизлучения, выполненных на базе генераторов стандартных сигналов, и радиостанций в диапазоне частот 30…3000 МГц.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматриваются методы расчета электродинамических характеристик одно и многослойных планарных киральных метаматериалов на основе тонкопроволочных идеально проводящих спиралей, размещенных в диэлектрическом контейнере. На основе соотношения Максвелла - Гарнетта для кирального метаматериала определена эффективная диэлектрическая проницаемость. В работе получены дисперсионные зависимости материальных параметров для рассматриваемого метаматериала. Решены задачи об отражении плоских электромагнитных волн от метаструктур на основе одного и двух планарных слоев кирального метаматериала. Доказана возможность дискретно-многочастотной концентрации падающей СВЧ-энергии на ряде резонансных частот. Рассмотрена матричная теория для описания многослойного кирального метаматериала и получены соотношения для матриц передач кирального слоя на основе спиралей. Доказано, что двухслойный кирально-диэлектрический метаматериал на основе тонкопроволочных проводящих микроспиралей вблизи заранее заданной частоты позволяет выполнять частотно-селективное преобразование нормально падающего потока электромагнитной энергии в азимутальное рассеяние в плоскости метаструктуры.
Бесплатно
