Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы
Все статьи: 519
Methods used to develop the light emitting nanostructures with InGaAs/GaAs quantum wells
Статья научная
Light-emitting diodes based on InGaAs/GaAs quantum wells (QW) were fabricated and investigated. Cover layers of GaAs (15, 25, 35 nm) were deposited by high temperature (630 ˚C) epitaxy. Ferromagnetic Co metal layer was deposited by 60 ˚C and 90 ˚C and used as a spin injector. Incorporation of a tunnel-thin barrier of Al2O3 dielectric layer between the ferromagnet and the semiconductor cover layer leads to reduce the influence Co on the luminescence intensity, which indicates the reduction of penetration of impurity and defects into active region (QW). The experimental results demonstrate that manipulating of the cover-layer thickness and of the metal-film-deposition temperature improve performance and efficiency of spin injection light-emitting diodes.
Бесплатно
Статья научная
By using current-voltage characteristic and electro-photo luminescence measurements, the efficiency of spin electronic injection was investigated in the Co/Al 2O 3 tunnel barrier/GaAs based structure, where spin current was generated by electric injection from FM to GaAs through the tunnel barrier. The investigations were performed on the devices with different tunnel barrier thickness of Al 2O 3 surmounted by a thin Co ferromagnetic layer. The increase of the effectiveness of the electrical injection was identified by an increase in the intensity of electroluminescence; thereby we can define the optimal thickness of the layer of Al 2O 3 as a tunnel and as a diffusion barrier. Also, manipulation of the tunneling barrier thickness leads to control of emission threshold of diode structures and sensitive diode. We also demonstrated the dependence between the tunneling barrier thickness and Schottky barrier height and the resistance of diode structure.
Бесплатно
Автоматизированное проектирование ферритовых циркуляторов на сосредоточенных элементах
Статья научная
В работе представлены результаты интеграции методик проектирования узкополосных и широкополосных циркуляторов на сосредоточенных элементах в систему автоматизированного проектирования СВЧ-систем AWR Microwave Office. Рассматривается расчет схем узкополосных циркуляторов с последовательной и параллельной настроечными емкостями. Описан простой и наглядный способ оптимизированного проектирования широкополосных ферритовых развязывающих устройств, основанный на расчете импеданса циркуляции. Приведены результаты проектирования сверхширокополосного циркулятора с параллельной емкостью, последовательной резонансной согласующей цепью и последовательной резонансной цепью между общей точкой и землей. Представлены новые теоретические результаты расчета двух схем широкополосных циркуляторов с последовательной настроечной емкостью, рассчитанных на высокий уровень мощности. Первая схема формируется подключением последовательной согласующей резонансной цепи в каждое плечо циркулятора. При этом реализуется двухгорбая частотная характеристика. Во второй схеме широкополосного циркулятора последовательная резонансная цепь устанавливается в общий контур. При этом реализуется чебышевская частотная характеристика четвертого порядка.
Бесплатно
Автоматизированное устройство регистрации и стимуляции вызванных потенциалов головного мозга
Статья научная
В статье описывается работа предлагаемого устройства фиксирования момента реакции мозга на электроэнцефалограмме, которое позволит выделять вызванные потенциалы, появляющиеся в коре головного мозга при сложных мультимодальных стимуляциях с целью использования результатов при создании нейрокомпьютерного интерфейса (НКИ). Устройство позволяет использовать любой регистратор электроэнцефалограмм для целей выделения вызванных потенциалов, применяемых в НКИ. Приводится описание самого устройства и принципов его работы. Показаны некоторые результаты применения устройства, которые проводятся в рамках программы разработки НКИ.
Бесплатно
Автоматическая измерительная система для исследования полупроводниковых приборных структур
Статья научная
Рассмотрены вопросы разработки автоматической измерительной системы для исследования параметров полупроводниковых приборных структур, которая может использоваться как при экспериментальной отработке технологии получения структур, так и для проведения исследований стойкости структур к воздействию различных внешних факторов, включая факторы открытого космического пространства. Предложена структурная схема измерительной системы, позволяющей изменять свою конфигурацию программным способом для увеличения числа измеряемых параметров. Предложен вариант коммутации измерительных портов и узлов измерительной системы, при котором все порты идентичны, что дает возможность подключать к системе образцы с различной топологией и числом контактов, необходимо только чтобы суммарное число контактов всех образцов не превышало числа измерительных портов системы. Предложены возможные варианты схем измерительных узлов, реализующих преобразования напряжение-код, емкости-код, код-ток и т. д.
Бесплатно
Активный и пассивный сенсоры для диагностики квазизенитных ионосферных каналов КВ-связи
Статья научная
Обоснование. Необходимость активной сенсорной диагностики парциальных КВ-каналов с целью частотного обеспечения квазизенитных КВ-радиолиний в изменчивых условиях распространения сигнала требует повышения эффективности алгоритмов функционирования активных сенсоров за счет сокращения времени излучения. Преодолению данной проблемы способствует переход от последовательной к параллельной (одновременной) диагностике. Другой важной проблемой КВ-связи являются сосредоточенных помехи. Решение этой проблемы возможно методом пассивной сенсорной диагностики, которая позволяет оценить доступность парциальных каналов по уровню спектральной плотности мощности помех в них.
Бесплатно
Акустическая томография повышенного разрешения на основе обратного распространения волн
Статья научная
Предлагается метод акустической томографии рассеивающих неоднородностей повышенного разрешения на основе метода обратной временной миграции. Рассматривается неоднородная фоновая среда с известным распределением преломляющих неоднородностей, где необходимо обнаружить рассеивающие неоднородности. Зондирование осуществляется широкополосными сигналами произвольной формы. Метод обратной временной миграции дополнен линейной фильтрацией поля прямого распространения, позволяющей повысить разрешение восстанавливаемых изображений. Представлены результаты численного моделирования и эксперимента. Зондирование осуществлялось в воде на частотах от 20 до 350 кГц сигналом с линейной частотной модуляцией. Источник ультразвукового сигнала располагался неподвижно и облучал исследуемые объекты в воде. Рассеянный сигнал измерялся в плоскости у поверхности в воде на прямоугольной области с шагом менее 2 мм. Обработка сигналов предложенным методом позволила восстановить трехмерное изображение рассеивающих неоднородностей с разрешением порядка 7 мм. Сравнение предложенного метода и метода обратной временной миграции, показало, что предложенный метод позволяет получить более высокое разрешение.
Бесплатно
Алгоритм анализа тонкого электрического вибратора
Статья научная
Составлен простой алгоритм расчета вибраторных антенн, включающий определение тока по вибратору и диаграмму направленности. Приведен пример.
Бесплатно
Статья научная
Введение: анализ известной литературы показывает, что использование различных типов четырехполюсников (реактивных, резистивных, комплексных) позволяет увеличить область физической реализуемости стационарного режима генерации. Цель работы: увеличение области физической реализуемости стационарного режима генерации за счет оптимизации параметров согласующих смешанных четырехполюсников. Одна часть таких четырехполюсников состоит только из резистивных элементов, а вторая - только из реактивных элементов. Материалы и методы: теория четырехполюсников, матричная алгебра, метод декомпозиции, метод синтеза управляющих устройств СВЧ, иммитансный критерий устойчивости. Результаты: получены математические модели согласующих смешанных четыреполюсников в виде взаимосвязей между элементами их матрицы передачи и зависимостей сопротивлений их двухполюсников от частоты, оптимальных по критерию обеспечения стационарного режима генерации. Заключение: сравнительный анализ теоретических результатов (АЧХ и ФЧХ автогенератора в режиме усиления), полученных путем математического моделирования в системе MathCad, и экспериментальных результатов, полученных путем схемотехнического моделирования в системах OrCad (в режиме усиления) и MicroCap (в режиме генерации), показывает их удовлетворительное совпадение. АЧХ и ФЧХ в режиме усиления подобны амплитудному и фазовому спектрам формируемых колебаний в режиме генерации.
Бесплатно
Алгоритм проведения автономных испытаний радиоэлектронных средств
Статья научная
В связи с усложнением радиоэлектронной аппаратуры проблема ее надежности значительно обостряется. При этом весьма актуальной становится задача оценки бортовой аппаратуры на этапах ее проектирования и производства. Важным вопросом является также достоверное определение численных значений показателей ее надежности. Решению этой задачи способствует наземная экспериментальная отработка образцов бортовых РЭС, приборов, узлов и агрегатов. В процессе такой отработки проводятся различные испытания. Показано, что наиболее оперативно информацию о качестве и надежности аппаратуры можно получить по результатам автономных испытаний; сделан выбор объекта автономных испытаний. В качестве объекта автономных испытаний был выбран микропроцессорный контроллер температуры. Для выбора объекта автор использовал метод экспертных оценок. В статье автором проведен анализ технических условий; определен объем автономных испытаний; разработан алгоритм автономных испытаний бортовых радиоэлектронных средств космических аппаратов. Он обладает свойствами дискретности, детерминированности, конечности и массовости. При разработке алгоритма автономных испытаний были учтены особенности технологии изготовления испытуемого изделия, а также последовательность проведения испытаний. Рассмотрен один из вариантов математического моделирования процесса выбора испытательного оборудования для проведения автономных испытаний.
Бесплатно
Статья научная
В статье получены точные расчетные формулы и на их основе разработан алгоритм расчета коэффициентов рекурсивного цифрового фильтра второго порядка по известным резонансной частоте и границах полосы пропускания фильтра при заданной неравномерности амплитудно-частотной характеристики в полосе пропускания этого фильтра.
Бесплатно
Статья научная
В статье разработан алгоритм фильтрации координат наземного источника несанкционированного радиоизлучения в системе спутниковой связи с прямой ретрансляцией, позволяющий в приближении теории фильтрации координат подвижного объекта повысить точность местоопределения в сравнении с существующими решениями. Задана содержательная постановка задачи фильтрации при определении системы ограничений и допущений. Сформирована математическая постановка, сводящая общее решение к калмановской модели фильтрации. Основу итогового алгоритма фильтрации координат наземного источника несанкционированного радиоизлучения составляет правило рекурсивной оценки вектора состояния, определенное при применении расширенного фильтра Калмана. Работоспособность разработанного алгоритма проверена на конкретных примерах.
Бесплатно
Статья научная
В статье для решения задачи оценки информационного воздействия на электорат при проведении выборных кампания сформированы алгоритмические решение, включающие математическую модель, численную схему и алгоритмические реализации. Указанная оценка сводится к определению мгновенных значений числа избирателей, отдающих предпочтение кандидату (партии) при учете: положительного или отрицательного стохастического характера воздействия средств масс-медиа; межличностного взаимодействия; двухшагового усвоения информации; наличия многообразия средств масс-медиа, социальных групп и списка кандидатов. Математическая модель базируется на обобщенной модели информационного противоборства в структурированном социуме и при введении стохастических компонент в интенсивностях агитации сводится к решению уравнения Фоккера - Планка - Колмогорова. Для его исследование в постановке метода Галеркина предложена численная схема и определен порядок ее сходимости. В отношении основных процедур численной схемы уточнены особенности алгоритмической реализации.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрено амплитудно-фазовое распределение поля в раскрыве линейной антенной решетки, обеспечивающее формирование частотно-независимых пеленгационных характеристик в широкой полосе частот. На примере 45-элементной линейной решетки, предназначенной для работы в полосе частот с относительным перекрытием 4:1 исследовано влияние параметров амплитудного и фазового распределений на величину и характер отклонения пеленгационных характеристик в полосе рабочих частот. Проведен анализ основных закономерностей формирования частотно-независимых пеленгационных характеристик.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрены причины возникновения углового распределения образующихся фотонов при аннигиляции электрона и позитрона. Показано, что угловое распределение интенсивности излучения является следствием эффекта Доплера в системе отсчета центра масс электрона и позитрона. В системе отсчета, связанной с электроном, угловое распределение фотонов отсутствует, но заменяется доплеровским изменением частот фотонов. Полученные результаты применены к анализу работы позитронно-эмиссионного томографа.
Бесплатно
Анализ влияния дисперсии метаматериалов в цилиндрической линзе Люнеберга с вынесенным фокусом
Статья научная
Цилиндрические линзы Люнеберга позволяют осуществлять азимутальное сканирование в широком секторе углов. В статье рассматривается цилиндрическая линза Люнеберга с вынесенным фокусом из параллельных печатных плат из тонкого стеклотекстолита (FR-4) с вытравленной Н-образной структурой метаматериала. Показано распределение электрического поля в азимутальной плоскости при падении линейно-поляризованной плоской волны на поверхность линзы параллельно печатным платам. Приведена зависимость фокусного расстояния от частоты. Сделаны выводы о влиянии дисперсии на величину фокусного расстояния. Для уточнения величины фокусного расстояния рассмотрены направленные характеристики антенной системы при изменении фокусного расстояния. Исследованы направленные характеристики при повороте облучателя в азимутальной плоскости. Результаты, представленные в статье, планируется использовать при создании широкополосных линз Люнеберга из метаматериалов.
Бесплатно
Статья научная
В работе были выполнены синтез и анализ алгоритма, выносящего решение о наличии или отсутствии наблюдаемого объекта с использованием пространственно-распределенных датчиков беспроводной сенсорной системы. Показаны особенности влияния окружающей среды на функционирование локальных сенсоров на примерах сенсоров звукового и вибрационного типов. С целью определения степени влияния среды распространения на эффективность функционирования системы получены теоретические формулы для показателя эффективности принятия решения. Приведены зависимости полной вероятности ошибки от энергетического параметра с учетом ослабления в окружающей среде. При этом рассматривались основные виды сред распространения. Выполнен анализ полученных результатов, и оценена степень влияния среды распространения на качество функционирования беспроводной сенсорной системы. При этом было показано, что ее эффективность, несмотря на возможное существенное ее ухудшение вследствие сильного поглощения средой распространения, может быть повышена за счет увеличения количества используемых сенсоров.
Бесплатно
Анализ возможностей искусственного интеллекта для расследования мошенничества
Статья научная
Обоснование. В результате цифровизации общества растет число мошеннических действий с применением информационно-телекоммуникационных технологий. Технологическая сложность расследования такова, что требует применения аналогичных инструментов в следственных и оперативно-розыскных мероприятиях. Таким инструментом может являться искусственный интеллект. Цель. Определить потенциал искусственного интеллекта в следственных и оперативных действиях. Методы. Методом анализа проведена оценка существующих решений для применения в следственных и оперативных мероприятиях, таких как распознавание лица, основанное на правилах Хаара, программ имитаторов и управления голосом, решений сервиса «Инцидент менеджмент», АДИС «Папилон», ГИС «Зеркало», проект «Форвер», ИС «Образ++», возможностей машинного обучения, нейронных сетей. Результаты. Показаны некоторые актуальные решения, требующие интеграции в единую систему технологических и интеллектуальных решений (искусственный интеллект) для следственных действий и оперативно-розыскных мероприятий. Заключение. Приведены современные автоматизированные информационные инструменты, требующие их объединения в единую интеллектуальную технологическую систему (искусственный интеллект) расследования преступлений.
Бесплатно
Анализ и математическая интерпретация физических процессов при факельном разряде
Статья научная
Рассмотрено уравнение теплового баланса факельного разряда. Приведены основные теплофизические характеристики. Описано взаимодействие разряда с пленочным элементом. Система кратер - нагретая зона пленки представлена в виде системы «нагретое тело цилиндрической формы - полуограниченный массив». Приведена математическая модель взаимодействия. Была использована цилиндрическая система координат. При этом принята экспоненциальная зависимость электропроводности от температуры.
Бесплатно
Анализ и оптимизация многокаскадных усилительных структур
Статья научная
Рассматривается метод компенсации нелинейных искажений 2-го и 3-го порядка в многокаскадных усилителях. Показано, что подавление нелинейных составляющих в многокаскадных структурах определяется прежде всего схемами включения предпоследнего и последнего каскадов. Предложена структура многокаскадного усилителя для одновременного подавления нелинейных искажений 2-го и 3-го порядка.
Бесплатно
