Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp
Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы
Все статьи: 560
Влияние параметров пластинчатых резисторов на ослабление аттенюаторов
Статья научная
Описано влияние диэлектрической проницаемости и толщины подложки пластинчатых резисторов на ослабление широкополосных коаксиальных фиксированных аттенюаторов. Рассмотрен один из методов оценки равномерности поглощающего слоя пластинчатых резисторов.
Бесплатно
Влияние пространственной дисперсии на оптические свойства полупроводников и наноматериалов
Статья научная
Проведен сравнительный анализ поведения оптических параметров нормальных волн возникающих в среде с пространственной дисперсией для полупроводникового материала - кристалла CdS и наноматериала - силицена. Отмечается необходимость учета пространственной дисперсии при анализе спектров отражения вблизи экситонного резонанса.
Бесплатно
Статья научная
Проведен анализ характеристик четырехволнового преобразователя излучения в прозрачной жидкости с учетом нормального распределения по размерам содержащихся в ней наночастиц. Показано, что в зависимостях амплитудного коэффициента отражения и времени выхода на стационарное значение полуширины полосы пространственных частот, вырезаемых таким преобразователем излучения, от дисперсии наблюдаются экстремумы, при которых коэффициент отражения принимает наибольшее, а время выхода наименьшее значения.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей работе авторы исследовали динамику перепутывания двух идентичных двухуровневых атомов (кубитов) в рамках двухфотонной двойной модели Джейнса - Каммингса с учетом расстройки между атомами и двойной частотой мод поля резонаторов, а также керровской среды в обоих резонаторах. Авторами проведено исследование временной зависимости параметра отрицательности для белловских начальных состояний атомов и вакуумного состояния мод полей резонаторов. Результаты показывают, что расстройка и керровская нелинейность приводят к стабилизации перепутывания для всех начальных атомных состояний белловского типа. Для некоторых начальных атомных перепутанных состояний расстройка и керровская среда в резонаторах могут предотвратить эффект мгновенной смерти атом-атомного перепутывания.
Бесплатно
Статья научная
Обоснование. Одной из характерных особенностей современного этапа развития военной техники является широкое применение специальных конструкционных материалов и покрытий, обладающих заданными свойствами взаимодействия с электромагнитными полями, которые подлежат измерению в процессе производства и эксплуатации. Чаще всего измерения проводятся в квазиплоских полях облучения и приема. При этом закономерности влияния случайных погрешностей формирования плоских полей на точность измерения характеристик специальных конструкционных материалов и покрытий изучены недостаточно. Цель. Целью настоящей работы является установление количественных закономерностей влияния случайных фазовых погрешностей формирования плоских полей на ошибки измерения коэффициентов прохождения и отражения материалов и покрытий. Методы. Исследования влияния случайных фазовых погрешностей формирования плоских полей облучения и приема сигналов на точность измерения коэффициентов прохождения и отражения объектов проведены с использованием методов математического моделирования и статистической радиотехники. Результаты. Получены расчетные соотношения для оценки величины ошибок измерения коэффициентов прохождения и отражения. Заключение. При небольших погрешностях и малом интервале пространственной корреляции ошибки измеряемых средних значений коэффициентов прохождения и отражения пропорциональны погрешностям формирования полей облучения и приема и относительной величине интервала пространственной корреляции. Для обеспечения измерений коэффициентов прохождения и отражения с точностью 15 % при малом интервале пространственной корреляции фазовая погрешность формирования полей не должна превышать 22 град.
Бесплатно
Влияние солнечной активности на фазу принимаемого сигнала ОНЧ-диапазона
Статья научная
Рассмотрено влияние солнечных пятен в 21-м цикле солнечной активности на фазу принимаемого сигнала на двух трассах и различных частотах. Экспериментальные данные получены по приемам фазы сигналов радионавигационной системой «Омега». Трассы распространения проходят практически с юга на север. Показано, что влияние солнечных пятен на фазу принимаемого сигнала практически отсутствует. Необходимо учитывать другие параметры солнечной активности.
Бесплатно
Статья научная
Проведено математическое моделирование пространственно-временной обработки сигналов антенной решетки с большим числом элементов. Определен оптимальный вариант расположения компенсационных каналов на полотне антенной решетки.
Бесплатно
Статья научная
Получены аналитические соотношения, определяющие зависимость между точностью позиционирования объектов-абонентов связи по сигналам ГНСС и точностью измерения псевдодальностей. На основе данных соотношений выявлена взаимосвязь между точностью позиционирования и распределением излучаемой антеннами мощности в пространстве, что позволяет оценить погрешность наведения лучей антенн в пространстве. Вывод данных соотношений основан на предположении о релеевском канале распространении сигналов ГНСС. Показано, что точность позиционирования объектов при погрешности определения псевдодальности 1 м и ширине луча ДН 2 градуса определяет среднее снижение мощности сигнала в радиоканале, обусловленное погрешностями позиционирования объектов, не более 0,25 дБ, нормированное значение среднеквадратического отклонения -13,5 дБ. Вследствие погрешностей позиционирования возможно снижение мощности сигнала в радиоканале до 1 дБ.
Бесплатно
Статья научная
Изучались характеристики плоских симметричных щелевых антенн осевого излучения, размеры которых соизмеримы с длиной волны излучения (λ = 30 мм), имевших линейно расширяющийся раскрыв. При этом теоретически рассчитаны, экспериментально измерены и проанализированы диаграммы направленности исследовавшихся антенн для углов раскрыва 30°, 60°, 90° и 120°. Получено хорошее согласование экспериментально измеренных диаграмм направленности исследовавшихся антенн с разработанными математическими моделями на частоте 10 ГГц.
Бесплатно
Статья научная
В статье исследуется влияние флуктуаций весовых коэффициентов на статистические характеристики адаптивной антенной решетки с нелинейной функцией в цепи корреляционной обратной связи, настраивающейся по алгоритму LMS с квадратичным ограничением. Показано, что флуктуации весового вектора приводят к искажению статистических характеристик адаптивной антенной решетки, в том числе корреляционной функции и мощности выходного сигнала. В формулах этих характеристик появляются дополнительные слагаемые, обусловленные учетом флуктуаций, что в итоге искажает полезный сигнал на выходе адаптивной антенной решетки.
Бесплатно
Статья научная
На основе классических критериев устойчивости, используя выражения передаточной функции, согласно блок-схеме, произведена оценка устойчивости импульсного регулятора с обратной связью. Анализируется влияние частоты коммутации ключа и амплитуды опорного напряжения на устойчивость импульсного стабилизатора напряжения понижающего типа при детерминированных параметрах системы. В соответствии с критерием Найквиста по передаточной функции разомкнутой системы могут быть оценены как устойчивость, так и запасы устойчивости по фазе для замкнутой системы. При моделировании работы устройства получен запас устойчивости по фазе, по критерию Найквиста, который составляет γс = Н = 7°. Увеличение пилообразного напряжения - нежелательное явление, которое пусть и повышает запас устойчивости, однако снижает стабильность. Притом зависимость пульсаций, влияющих на стабильность работы, от амплитуды пилообразного напряжения является непрогнозируемой величиной и принимает случайное значение.
Бесплатно
Влияние шума квантования на информативные параметры эхо-сигнала при условии возмущенной атмосферы
Статья научная
Приведена и обоснована физическо-математическая модель эхо-сигнала отраженного от облачно-дождевых систем. Предложены алгоритмы получения несмещенных, эффективных и состоятельных оценок первого и второго начальных моментов эхо-сигнала от дождя. Предложены схемы оценки физических параметров капель дождя на основе оценки мощности отраженного сигнала: наведенного дипольного момента капли дождя, затухания при распространении сигнала вдоль сферической координаты дальности туда и обратно и параметров облачно-дождевой системы: интенсивности дождя, водности облачно дождевой системы. Показана связь с оценкой диэлектрической проницаемости и проводимости дождевых капель.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются отличия спектра вынужденных колебаний дисковых диэлектрических резонаторов при использовании распределенной связи с диэлектрическими волноводами от собственных колебаний такого резонатора. Исследуется влияние на амплитудно-частотную характеристику резонатора, возбуждаемого на волнах шепчущей галереи, величины распределенной связи резонатора с диэлектрическими волноводами и роль межтипового взаимодействия при «чисто внутреннем» возбуждении мешающей моды.
Бесплатно
Статья научная
Обоснование. В статье для обобщения применимости барицентрического метода в решении внешних краевых и начально краевых задач математической физики введено понятие внешних барицентрических координат. Цель работы состоит в формировании простого аналитического соотношения, позволяющего с заданной точностью вычислять барицентрические координаты, внешние относительно заданной произвольной многоугольной области.
Бесплатно
Возбуждение прямоугольного резонатора через окна связи в конвейерной установке СВЧ-нагрева
Статья научная
На основе теории возбуждения Л.А. Вайнштейна получены простые и удобные итерационные соотношения для возбуждения резонатора в виде прямоугольного параллелепипеда с диэлектрическим слоем через несколько окон связи в его стенках. Использовано разложение поля по полной системе соленоидальных функций прямоугольного резонатора. Соленоидальность обусловлена тем, что электрические поля возбуждения в раскрывах прямоугольных волноводов на стенках резонатора, питаемых через коаксиально-волноводные переходы, являются касательными к границам нагреваемого диэлектрического слоя. Получены простые формулы для коэффициентов разложения и расчета полей. Полученные неявные формулы удобно решать итерационно, при этом возможен учет как линейного диэлектрика, так и нелинейного диэлектрика, диэлектрическая проницаемость которого зависит от квадрата электрического поля. Алгоритм реализован для моделирования конвейерной установки СВЧ-нагрева. Возможна модификация алгоритма путем введения потенциальных базисных подсистем функций для случае моделирования сложных диэлектрических включений. Результаты пригодны для моделирования других нелинейных включений, а также в задачах при использовании объемных заданных источников вместо поверхностных. При заданных электрических полях в окнах связи входящая в резонатор мощность рассчитывается на основе вектора Пойнтинга.
Бесплатно
Возможности совершенствования антенной техники путем использования киральных метаматериалов
Статья научная
Приведен обзор существующих исследований к анализу и синтезу антенн на основе метаматериалов, а также ряд новых исследований авторов по возможностям применения киральных метаматериалов в антенной технике и сетях радиосвязи. Обоснована перспективность применения метаматериалов в антенных системах сетей радиосвязи в целях совершенствования их электрических и массо-габаритных характеристик.
Бесплатно
Возникновение флуктуаций амплитуды и фазы радиосигнала в турбулентной атмосфере
Статья научная
Рассмотрено взаимодействие электромагнитной волны, как детерминированного волнового процесса, распространяющегося в атмосфере и атмосферной турбулентности, как стационарного стохастического волнового процесса. Получено дифференциальное уравнение для флуктуаций эйконала электромагнитной волны. На основе этого уравнения исследовано возникновение флуктуаций амплитуды и фазы электромагнитной волны при распространении радиосигнала в турбулентной атмосфере. В частности, получены и решены дифференциальные уравнения для флуктуаций амплитуды и фазы электромагнитной волны, вызванных турбулентными пульсациями показателя преломления атмосферы. Рассмотрены Фурье-спектры двухточечных корреляций показателя преломления атмосферы, амплитуды и фазы электромагнитной волны. Получены и методом введения функции Грина решены дифференциальные уравнения для этих корреляций. На основе анализа различных волновых диапазонов энергетического спектра атмосферной турбулентности найдены зависимости Фурье-спектров амплитуды и фазы радиосигнала от параметров электромагнитной волны и турбулентности атмосферы.
Бесплатно
Волновые структуры в комплексных сплошных средах, включая атмосферу, гидросферу и космическую плазму
Статья научная
Представлены результаты теоретического и численного изучения структуры и динамики 2- и 3-мерных солитонов и нелинейных волн, описываемых обобщенными уравнениями системы Белашова - Карпмана (такими как классы уравнений Кадомцева - Петвиашвили и 3-DNLS), а также вихревых систем, описываемых уравнениями эйлерового типа. Рассматриваются обобщения (относящиеся к различным комплексным физическим средам), учитывающие дисперсионные поправки высокого порядка и диссипацию. При изучении устойчивости неодномерных решений этих уравнений используется метод исследования ограниченности гамильтониана при его деформациях, сохраняющих импульс системы, путем решения соответствующей вариационной задачи. В результате получены условия существования 2- и 3-мерных солитонных решений в системе Белашова - Карпмана в зависимости от значений коэффициентов уравнений, т. е. от параметров среды и распространяющейся волны. Устойчивость 2- и 3-мерных вихревых систем исследуется на основе критериев устойчивости, полученных ранее. Эволюция и взаимодействие неодномерных солитонов и вихревых систем изучается численно. Отдельное внимание уделяется приложениям теории в различных областях современной физики, включая физику плазмы (БМЗ, ИЗ и альфвеновские волны в космической плазме), гидродинамику (поверхностные волны на «мелкой» жидкости и океанические вихри) и физику атмосферы (внутренние гравитационные волны на высотах F слоя ионосферы, вихри циклонического типа и торнадо в земной атмосфере и т. д.).
Бесплатно
Волны, описываемые краевой задачей на присоединенном уравнении Гельмгольца
Статья научная
Формулируется краевая задача о несобственных волнах экранированного волновода на основе присоединенного уравнения Гельмгольца. Показывается, что такая задача является самосогласованной, поскольку в ней учитывается обратное влияние поля на источник и волновые числа в функциях поля и в функциях источника совпадают.
Бесплатно
Восстановление диаграммы направленности антенны, измеренной в неидеальных условиях
Статья научная
Анализируется процедура измерения диаграммы направленности испытуемой антенны, включающая обследование облучающего поля с помощью зонда, перемещаемого вокруг рабочей зоны. Это поле представляется в виде сходящегося пучка плоских волн, пространственный спектр которого используется на этапе восстановления диаграммы направленности. На примере двухмерной скалярной задачи (измерение в плоскости и в условиях, когда поляризации антенны и облучающего поля одинаковы) внутри и вне рабочей зоны демонстрируются рельефы полей, образованных пучками плоских волн при аппроксимации сферической волны от относительно близкого источника. Сопоставляется методическая погрешность восстановления диаграммы направленности при использовании изотропного зонда и зонда с кардиоидной диаграммы направленности. Худшая обусловленность соответствующей системы алгебраических уравнений в первом варианте приводит к яркому росту осцилляций в аппроксимированном облучающем поле и к менее точному восстановлению диаграммы направленности.
Бесплатно
