Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы

Проектирование H-плоскостного ступенчатого сочленения двух прямоугольных волноводов

Ложкин Л.Д., Солдатов А.А.

Статья научная

В работе рассматривается металлическая ступенька в Н-плоскости прямоугольного волновода. Проведено моделирование неоднородности в среде Microwave Studio. Результаты моделирования подтверждают истинность полученных теоретических выражений.

Бесплатно

Проектирование и исследование интерфейса защищенной системы передачи аудио-видеоинформации

Черепанов А.В., Мавричев А.А., Долматов А.Г., Лучинин А.С., Малыгин И.В.

Статья научная

В настоящее время существует достаточно технических средств беспроводной передачи аудио-видеоинформации в реальном режиме времени: WiFi, WiMAX, LTE, 3G, РРЛ. Несмотря на многочисленные достоинства, присущие этим системам, их эксплуатации сопутствует один общий недостаток-они не предназначены для работы в условиях сильных помех. С целью обеспечения работоспособности в сложной помеховой обстановке авторами разработана система передачи данных, использующая шумоподобные сигналы. Предлагаемая вниманию статья посвящена вопросам проектирования, настройки и исследования интерфейса для связи этой системы со стандартными источниками и приемниками аудио и видеоинформации.

Бесплатно

Проектирование малогабаритных аттенюаторов с малым уровнем ослабления

Бажилов В.А., Михалицын Е.А.

Статья научная

В статье рассматриваются вопросы проектирования микрополосковых аттенюаторов с низким уровнем ослабления 1-4 дБ. Одной из основных особенностей таких устройств является неоднородный характер распределения величины поверхностного сопротивления резистивной структуры. Проведен расчет контактных сопротивлений низкодецибельных аттенюаторов с учетом влияния лазерной подгонки по низкоомной и высокоомной резистивным пленкам. Представлены зависимости температурных коэффициентов сопротивлений резистивной структуры от величины лазерного реза, а также результаты исследования влияния точной юстировки на частотные характеристики СВЧ-аттенюаторов.

Бесплатно

Проектирование широкополосных ферритовых Y-циркуляторов на сосредоточенных элементах

Козлов В.А., Сорокин А.В.

Статья научная

Показана возможность создания широкополосных СВЧ ферритовых циркуляторов на сосредоточенных элементах c расширенной полосой рабочих частот, которая достигается за счет оптимального режима работы. Предложен метод расчета таких циркуляторов.

Бесплатно

Проектирование шлейфных структур СВЧ на основе теоремы о каскадном включении реактивных симметричных четырехполюсников

Неганов В.А., Петров И.А.

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 четырехполюсниками.

Бесплатно

Пространственная селективность четырехволнового преобразователя излучения в поглощающей двухкомпонентной среде при больших коэффициентах отражения

Ивахник В.В., Савельев М.В.

Статья научная

Исследованы пространственные характеристики четырехволнового преобразователя излучения в поглощающей двухкомпонентной среде, состоящей из жидкости и растворенных в ней наночастиц, в приближении больших коэффициентов отражения. Показано, что наличие отрицательного знака коэффициента электрострикции приводит к возникновению в пространственном спектре объектной волны «провала», положение которого определяется параметрами двухкомпонентной среды. С увеличением интенсивности волн накачки наблюдается рост полуширины полосы вырезанных частот и ширины «провала», а также уменьшение полуширины полосы наиболее эффективно преобразуемых частот.

Бесплатно

Пространственная селективность четырехволнового преобразователя излучения с учетом термодиффузионного и электрострикционного механизмов нелинейности

Ивахник В.В., Савельев М.В.

Статья научная

Получено аналитическое выражение, позволившее проанализировать пространственную селективность четырехволнового преобразователя с учетом термодиффузионной и электрострикционной нелинейностей. Показано, что учет электрострикции приводит к возникновению двух объектных волн, находящихся на малых пространственных частотах в противофазе с волнами, возникающими из-за термодиффузионной нелинейности. Существует пространственная частота, при которой коэффициент отражения этих волн равен нулю.

Бесплатно

Пространственные характеристики четырехволнового преобразователя излучения в многомодовом световоде с резонансной нелинейностью

Воробьева Е.В., Ивахник В.В., Кауров А.В.

Статья научная

С использованием метода функции размытия точки изучено качество преобразования излучения при вырожденном четырехволновом взаимодействии в двумерном многомодовом световоде с резонансной нелинейностью. Показано, что со временем ширина модуля функции размытия точки, полностью определяемая приосевыми модами световода, уменьшается, выходя на установившееся значение, слабо меняющееся с ростом интенсивности накачки. При совпадении номеров мод одномодовых волн накачки увеличение номера моды накачки приводит вначале к росту, а затем к уменьшению ширины модуля функции размытия точки.

Бесплатно

Протонная проводимость борных нанотубулярных систем

Запороцкова И.В., Поликарпова Н.П., Поликарпов Д.И.

Статья научная

В работе исследована возможность использования однослойных борных триангулярных и альфа-структурированных нанотрубок в качестве веществ, обладающих протонной проводимостью. Предложены и изучены различные способы миграции протона по поверхности однослойных нанотруб при реализации двух возможных механизмов миграции - прыжкового и эстафетного. Проведены полуэмпирические квантовомеханические расчеты процесса переноса протона на внешней поверхности борных нанотрубок и построены профили поверхности потенциальной энергии, которые позволили рассчитать энергию активации перескока протона с одного атома бора поверхности на другой. Данная характеристика может быть использована для получения зависимости величины относительной проводимости нанотрубки от температуры.

Бесплатно

Прохождение фрактального импульса в зашумленном волоконно-оптическом канале с дисперсией

Малышев Г.С., Раевский А.С.

Статья научная

Рассмотрен результат численного эксперимента по исследованию прохождения фрактального импульса через одномодовый волоконный световод с учетом хроматической дисперсии. Наряду с полезным сигналом передавался маскирующий шумовой сигнал. Показано, что для эффективной очистки фрактального сигнала от шума на выходе волоконно-оптической линии связи необходимо наряду с кодом фрактального сигнала знать коэффициент дисперсии волоконного световода.

Бесплатно

Прохождение электромагнитной волны через прямоугольный волновод с активной прямоугольной пленкой

Солдатов А.А., Вороной А.А., Ложкин Л.Д.

Статья научная

В предлагаемой работе рассматривается прохождение электромагнитной волны через прямоугольный волновод с активной пленкой и намагниченными ферритовыми слоями. Слои из ферромагнита располагаются между плоскостями, выполненными из металла, который обладает идеальной проводимостью. Получено дисперсионное уравнение для расчета постоянной распространения в рассматриваемой структуре. Дисперсионное уравнение решалось методом Дживса - Хука. Представлены графики, полученные при разных параметрах пленки и при разных значениях подмагничивающего поля.

Бесплатно

Прохождение электромагнитной волны через прямоугольный волновод с отрезком полупроводниковой пленки

Вороной А.А., Солдатов А.А., Кубанов В.П.

Статья научная

Обоснование. В технике СВЧ большой интерес представляет создание усилителей и генераторов на основе тонкослоистых продольных неоднородностей в прямоугольных волноводах, которые являются неотъемлемой частью многих функциональных устройств СВЧ- и КВЧ-диапазонов. Цель. Представляет практический интерес расчет одной из таких неоднородностей в прямоугольном волноводе. Методы. В качестве одного из методов расчета таких структур рассматривается дифракция электромагнитной волны на отрезке полупроводниковой пленки с отрицательной дифференциальной проводимостью на узкой стенке прямоугольного волновода. На основе граничных условий получено сингулярное интегральное уравнение для электрической составляющей электромагнитного поля. Методом обращения интегрального уравнения и при помощи разложения по полиномам Чебышева интегральное уравнение приведено в системе двух алгебраических уравнений. Коэффициенты системы вычисляются по теории вычетов. Затем получено уравнение для вычисления коэффициента прохождения, который и был рассчитан в среде MathCad. Результаты. На основе интегрального уравнения получены значения для расчета коэффициента прохождения для рассматриваемой структуры. Заключение. Из полученных графиков для рассчитанного коэффициента прохождения можно сделать вывод, что существуют частотные зоны, где в структуре происходит усиление электромагнитной волны. Значит, на основании рассматриваемой структуры возможно создание усилителей и генераторов СВЧ- и КВЧ-диапазонов.

Бесплатно

Процедура опроса сдвоенных адресных волоконных брэгговских структур как датчиков радиофотонной малосенсорной системы

Сахабутдинов А.Ж., Морозов О.Г.

Статья научная

Радиофотонные сенсорные системы представляют собой широкий класс систем преобразования измерительной информации, в которых используются унифицированные на сегодняшний день оптические аналоговые звенья параллельного и последовательного типа с фильтрацией, позволяющие функционально отобразить информацию измерительного преобразования, полученную в оптическом диапазоне, в радиочастотном. Одним из основных, наиболее широко применяемых элементов в радиофотонных сенсорных системах, решающим задачи формирования, фильтрации и измерительного преобразования оптического излучения, в том числе для стадии дальнейшей генерации радиочастотных несущих, является волоконная брэгговская решетка. Совокупный анализ позволил предложить для построения радиофотонных сенсорных систем новый класс сенсоров - адресных волоконных брэгговских структур, построенных на основе волоконных брэгговских структур с двумя симметричными дискретными фазовыми сдвигами или двух идентичных волоконных брэгговских структур, потенциально обладающих улучшенными метрологическими и технико-экономическими характеристиками...

Бесплатно

Пьезопреобразователи для возбуждения упругих волн терагерцевого диапазона в графеноподобных 2D-супракристаллах

Браже Р.А., Кочаев А.И., Советкин А.А.

Статья научная

Показана принципиальная возможность возбуждения упругих волн терагерцевого диапазона частот в графене и графеноподобных 2D-супракристаллах. В качестве пьезоэлектрического преобразователя, находящегося в акустическом контакте со звукопроводом, рекомендуется использовать его конец, перфорированный отверстиями определенной формы, размера и ориентации. Приведенные расчеты показывают, что изготовление подобных пьезопреобразователей соответствует возможностям современных нанотехнологий.

Бесплатно

Радиофотонные двухчастотные способы интеррогации однотипных волоконных брэгговских решеток, объединенных в группу

Морозов О.Г., Морозов Г.А., Нуреев И.И., Сахабутдинов А.Ж., Артемьев В.И.

Статья научная

В статье представлены принципы работы, оценка метрологических характеристик и варианты реализации радиофотонных способов зондирования группы однотипных ВБР в интеррогаторах на основе интерферометрии со смещением частоты и вариации разностных частот. Впервые показана возможность применения в них двухчастотных зондирующих излучений, полученных с помощью радиочастотного модуляционного амплитудно-фазового преобразования оптической несущей по методу Ильина - Морозова. Определены перспективы применения указанных способов в структуре волоконно-оптических сенсорных сетей.

Бесплатно

Радиофотонные методы генерации и обработки радиочастотных сигналов

Бирюков В.В., Грачев В.А., Капустин С.А., Лобин С.Г., Палачев М.А., Раевский А.С.

Статья научная

В данной работе представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований устройств генерации и преобразования радиосигналов, реализованных в соответствии с принципами радиофотоники. Приведены различные варианты построения волоконно-оптических линий задержки, малошумящих широкополосных оптоэлектронных генераторов, умножителей и смесителей радиочастотных сигналов.

Бесплатно

Радиофотонный смеситель СВЧ радиосигналов: теоретическое описание и экспериментальное исследование

Бирюков В.В., Грачев В.А., Капустин С.А., Палачев М.А., Раевский А.С.

Статья научная

В настоящей статье приведены теоретический расчет радиофотонного смесителя с применением методов спектрального анализа сигналов и результаты экспериментального исследования спектрального состава оптических сигналов в радиофотонном смесителе. Представлена экспериментальная установка, которая состоит из источника оптического излучения, двух модуляторов Маха - Цандера, оптического анализатора спектра и вспомогательного оборудования для задания напряжений смещения и формирования СВЧ-сигналов. Получены выражения для определения амплитудных коэффициентов гармонических составляющих в спектре сигнала радиофотонного смесителя на выходе второго электрооптического модулятора. В результате экспериментального исследования были определены амплитуды комбинационных составляющих в оптическом спектре на выходе исследуемого смесителя.

Бесплатно

Разностная модель дробного осциллятора Ван дер Поля

Зайцев В.В., Карлов аР.В., Шилин А.Н., Федюнин Э.Ю.

Статья научная

Предложен алгоритм численного моделирования автоколебательной системы, определяемой уравнением движения с производной дробного порядка - дробного осциллятора Ван дер Поля. Для дискретизации времени в уравнении движения использован метод инвариантности импульсных характеристик линейных резонаторов в сочетании с формулами дробных дифференциальных преобразований дискретных гармонических функций. Приведен пример моделирования процесса установления автоколебаний в дробном осцилляторе. Обсуждается трансформация конечно-разностного вычислительного алгоритма в объект нелинейной динамики в дискретном времени. Приведены спектрально-корреляционные характеристики хаотических автоколебаний дробного осциллятора Ван дер Поля в дискретном времени.

Бесплатно

Разработка алгоритмов прогнозирования показателей качества и надежности элементов бортовых радиотехнических систем с малоинформативными параметрами

Тюлевин С.В.

Статья научная

Показано, что для индивидуального прогнозирования показателей качества и надежности элементов бортовых радиотехнических систем с малоинформативными параметрами целесообразно использовать методы экстраполяции. Предложены алгоритмы прогнозирования показателей качества на основе квазидетерминированных моделей. Установлено, что наилучшие результаты прогнозирования достигаются при использовании моделей логарифмического вида. Предусмотрено приведение нелинейных моделей к линейным. Алгоритмы рекомендованы для использования на этапах обучения и экзамена.

Бесплатно

Разработка высокочастотных электрических схем замещения конденсаторов и дросселей с учетом частотных свойств диэлектрической и магнитной проницаемости диэлектриков и магнетиков

Дмитриков В.Ф., Петроченко А.Ю., Фрид Л.Е., Беляев А.Е., Зайцева З.В.

Статья научная

Переключение силовых полупроводниковых приборов в источниках вторичного электропитания является основным источником электромагнитных помех. Чтобы соответствовать стандартам электромагнитной совместимости необходимо снизить уровень кондуктивных помех. Это снижение может быть достигнуто различными методами, включая фильтры радиопомех, технология изготовления которых основана на использовании катушек индуктивности (дросселей) и конденсаторов. Дроссели и конденсаторы являются ключевыми элементами при разработке фильтров радиопомех и требуют знания их точных высокочастотных моделей в широком диапазоне частот до 100 МГц и выше. Статья посвящена разработке высокочастотной модели конденсаторов и дросселей на основе электрических эквивалентных схем, параметры которых выражены либо через электрофизические величины, либо через частотно-зависимую диэлектрическую проницаемость диэлектрика и магнитную проницаемость магнитопровода. Результаты моделирования подтверждаются измерениями импедансов конденсатора с диэлектриком на основе сегнетоэлектрика и пироэлектрика и дросселя с сердечником из нанокристаллического сплава на основе железа ГМ414.

Бесплатно