Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы
Все статьи: 519
Статья научная
Рассмотрены основные идеи и стратегические направления в синтезе новых топологических радиолокационных обнаружителей малоконтрастных объектов. Обнаружение объектов производится на фоне интенсивных отражений от земли, моря и осадков. Представлены новые топологические признаки и методы обнаружения малоконтрастных объектов на фоне интенсивных помех. Методы основаны на текстурном и фрактальном анализе, а также на теории детерминированного хаоса. Основная цель работы - истолкование основных направлений радиофизики, радиотехники и радиолокации на «фрактальном» языке, что создает новые пути и обобщения на будущие перспективные радиосистемы. Предложен новый вид и новый метод современной радиолокации, а именно, фрактально-скейлинговая или масштабно-инвариантная радиолокация.
Бесплатно
Статья научная
Настоящая статья посвящена вопросам разработки корректных методов электродинамического анализа микрополосковых антенн с подложками из киральных метаматериалов. Предложен метод анализа таких антенн на основе метода сингулярных интегральных представлений поля и метода поверхностных импедансов. Получено сингулярное интегральное уравнение относительно неизвестной функции распределения плотности тока по излучателю. Показаны два метода решения данного уравнения: метод моментов и метод частичного обращения оператора. Приведено исследование на сходимость. Выполнена апробация предложенного метода на примере решения тестовой задачи с использованием программного комплекса Feko.
Бесплатно
Статья научная
В статье приводятся результаты анализа нагрева печатных проводников печатных плат, установленных на металлическое основание, бортовых приборов космических аппаратов при протекании через них импульсного тока. Рассматриваются тепловые переходная и импульсная характеристики системы, состоящей из печатного проводника и печатной платы. Приводится анализ зависимости скорости нарастания температуры печатных проводников и длительности протекания переходных процессов от линейных размеров элементов системы. В статье отмечено, что сильнее всего время протекания переходных процессов зависит от толщины слоя изоляционных материалов. Все результаты получены в процессе моделирования переходных процессов в ANSYS 2019 R1 модуль Transient Thermal. Даны практические рекомендации по учету тепловых переходных процессов в печатных проводниках при проектировании печатных плат.
Бесплатно
Статья научная
В работе получено спектральное разложение решения интегрального уравнения Линдли для системы массового обслуживания с пуассоновским входным потоком требований и гиперэрланговским распределением времени обслуживания. На его основе выведена расчетная формула для среднего времени ожидания в очереди для этой системы в замкнутой форме. Как известно, все остальные характеристики системы массового обслуживания являются производными от среднего времени ожидания. Полученная расчетная формула дополняет и расширяет известную формулу Полячека - Хинчина в теории массового обслуживания для систем M/G/1. В теории массового обслуживания исследования частных систем типа M/G/1 актуальны в связи с тем, что они до сих пор активно используются в современной теории телетрафика.
Бесплатно
Статья научная
Обоснование. Необходимость анализа теплового влияния двух внешних параллельных проводников обусловлена увеличением плотности проводящего рисунка. Для печатных плат, установленных на металлическое основание и работающих в условиях космического вакуума, эта необходимость обостряется слабостью проработки вопроса.
Бесплатно
Анализ электрофизических характеристик бистабильных МДП-структур с фторидами самария и церия
Статья научная
Бистабильные МДП-структуры перспективны для использования их в устройствах постоянной памяти и являются удобным объектом для изучения деградационных явлений при воздействии различных внешних факторов. В настоящей работе изучалась деградация вольт-амперных и вольт-емкостных характеристик бистабильных германиевых и кремниевых МДП-структур с фторидом самария и церия при воздействии высоких электрических полей и повышенных температур. Установлено, что эмпирическая зависимость плотности тока от напряжения в высокоомном состоянии описывается степенной зависимостью с показателем степени 0,9-1,5. Этот показатель увеличивается как с ростом числа циклов электроформовки, так и с ростом температуры. На германиевых подложках n-типа при комнатной температуре наблюдался положительный заряд для всех исследованных структур. На кремниевых подложках n- и p-типа заряд может быть как положительный, так и отрицательный. Отдельное воздействие температуры приводит к увеличению положительного заряда с ростом числа циклов, как для германиевых, так и для кремниевых структур. Отдельное воздействие высокого электрического поля на МДП-структуры с подложкой n-типа приводит также к увеличению положительного заряда. Однако комплексное воздействие высокого электрического поля и температуры показывает тенденцию роста отрицательного заряда в исследованных МДП-структурах.
Бесплатно
Аналитическое решение задачи о деформациях при сушке электромагнитным излучением
Статья научная
Разработан аналитический метод расчета установившихся распределений температуры и влагосодержания в плоском образце, обдуваемом воздушным потоком и находящемся под воздействием интенсивного электромагнитного излучения. На основе полученных распределений выведены формулы, с помощью которых можно производить инженерные оценки величины деформаций, вызванных неоднородностью поля влагосодержания.
Бесплатно
Антенна кругового обзора на основе линейно расширяющихся симметричных щелевых линий
Статья научная
Описаны свойства антенны кругового обзора, выполненной на основе излучателей в виде линейно расширяющихся щелевых линий, размещенных на двух соосно расположенных дисках, смещенных азимутально на угол Антенна работает в диапазоне частот (8-12) ГГц, предназначена для формирования направленного излучения, обеспечивающего круговой или секторный обзор.
Бесплатно
Антенная решетка с коммутационным сканированием в угло-местной плоскости
Статья научная
Известно, что самая надежная связь в труднодоступных местах, таких как, Арктика, тундра, тайга, - это спутниковая связь. Поэтому для аппаратуры мобильной высокоскоростной спутниковой связи необходимо создать недорогие отечественные антенные решетки с электрическим управлением диаграммой направленности в угло-местной плоскости. В данной статье рассмотрена волноводно-щелевая антенная решетка с линзой Люнеберга для мобильного терминала спутниковой связи, которая обеспечивает непрерывный и стабильный сигнал при движении носителя за счет электрического управления диаграммой направленности в угло-местной плоскости и механического сканирования - в азимутальной плоскости. Данная антенна работает в диапазоне частот от 10,9 до 14,5 ГГц. Поляризация - вертикальная. Габаритные размеры антенной решетки: диаметр диаграммо-образующей линзы - 256 мм (толщина 5 мм, материал - ФЛАН 2.8 (эпсилон 2,8, тангенс дельта - 0,0015)); длина волноводов - 600 мм (внутреннее сечение - 10,5 мм на 5 мм, заполнение - ФЛАН 2.8). Волноводно-щелевые антенны и линза изготавливаются из стандартного материала ФЛАН 2.8 (эпсилон 2,8, тангенс дельта - 0,0015) толщиной 5 мм, фольгированного с обеих сторон. К ВЧ-коммутатору идет 17 коаксиальных кабелей (равенство их длин не требуется), шаг сканирования по углу места - 5 градусов. При использовании 54 волноводно-щелевых антенн и 18 входов коммутатора обеспечивается сектор сканирования по углу места 90 градусов. Предварительно были промоделированы все узлы по отдельности - цилиндрическая линза Люнеберга с подходящими к ней волноводами, возбуждаемыми щелями; волноводно-щелевые антенны; коаксиально-волноводные переходы.
Бесплатно
Антенные решетки, сфокусированные по широкополосному сигналу
Статья научная
Широкополосные и сверхширокополосные сигналы находят все большее применение в современной антенной технике и различных радиотехнических системах. Традиционные оценки характеристик антенн, работающих с узкополосными сигналами не всегда должным образом отражают свойства широкополосных антенн, хотя бы ввиду наличия частотной зависимости диаграммы направленности антенны. Следовательно важным является оценка характеристик антенн с учетом спектрального состава сигнала, а также учитывая способы его обработки в приемной аппаратуре. Рассмотрению данной проблемы и посвящена настоящая статья.
Бесплатно
Статья научная
В статье решается задача повышения коэффициента технической готовности модулей памяти, значение которого возрастает при уменьшении времени восстановления системы управления при отказе входящих в нее устройств. Предлагается структура модулей памяти со встроенными средствами самотестирования и восстановления работоспособности, что позволит выполнить автоматическую замену разрядов данных основного массива запоминающих ячеек, в которых произошли отказы, на данные, поступающие с выходов запасного массива запоминающих ячеек. Автоматическую реконфигурацию модуля памяти при обнаружении отказа обеспечивают предлагаемые аппаратные и программные средства.
Бесплатно
Беспроводная система связи в субтерагерцовом частотном диапазоне
Статья научная
Обоснование. Субтерагерцовый и терагерцовый диапазоны частот перспективны для создания высокоскоростных беспроводных сетей связи из-за возможности получения полосы пропускания в несколько десятков гигагерц, что обеспечивает высокую пропускную способность. Однако быстрое ослабление сигнала при распространении в атмосфере создает сложности в обеспечении работы сетей связи этих диапазонов.
Бесплатно
Беспроводной двухканальный электроэнцефалограф
Статья научная
Описан разработанный авторами беспроводной двухканальный электроэнцефалограф. Состояние головного мозга оценивается с помощью хаотических временных рядов. Показано, что при такой обработке достаточно двух каналов. Передача полученных данных выполняется при помощи беспроводного модуля, работающего в стандарте RS-232.
Бесплатно
Бистабильный осциллятор Дюффинга в дискретном времени
Статья научная
В дискретном времени рассмотрена динамика колебательной системы с мягкой кубически-нелинейной возвращающей силой - бистабильного осциллятора Дюффинга. За основу математического анализа принята непрерывно-временная модель в форме уравнения Дюффинга. Переход к дискретному времени в уравнении проведен с использованием функции Грина линейных колебаний в окрестностях минимумов бистабильного потенциала. Такой подход к дискретизации позволил ввести в рассмотрение новый вариант нелинейной динамической системы - бистабильного дискретного осциллятора Дюффинга. Показано, что бистабильный дискретный осциллятор Дюффинга адекватно воспроизводит характеристики регулярных и хаотических колебаний аналогового прототипа.
Бесплатно
Бифуркационные переходы в динамических системах импульсных стабилизаторов напряжения
Статья научная
В данной статье рассмотрены бифуркации в нелинейных динамических системах и уделяется особое внимание бифуркациям - кризисам, которые отождествляются с катастрофами в системах. Качественное изменение фазового портрета, происходящее при изменении параметра системы m, называется бифуркацией фазового портрета. Значение параметра системы m = m0, при котором происходит бифуркация, называется бифуркационным значением параметра (или точкой бифуркации). Приведены математические модели в ненасыщенном режиме; в режиме насыщения. Приведены достаточные условия, при выполнении которых имеет место бифуркация Андронова - Хопфа. Определены количественные соотношения для условий, при которых в системе имеет место бифуркация Андронова - Хопфа. Введены числовые значения параметров, при которых система принимает вполне компактный, но достаточно информативный вид.
Бесплатно
Бифуркационные процессы в импульсном стабилизаторе напряжения
Статья научная
Анализ импульсного стабилизатора напряжения с точки зрения перехода в неустойчивое положение и возможные бифуркационные состояния. Расчет условия устойчивости при изменении параметров системы. Получение поверхности устойчивости импульсного стабилизатора напряжения. Данный стабилизатор напряжения может иметь основные собственные параметры системы, такие как, например, сопротивление нагрузки, значение которых с течением времени может меняться по неизвестным законам. В ходе работы получены границы устойчивости для статической и динамической бифуркаций относительно многих параметров системы, в том числе и относительно величины проводимости нагрузки GR. Для получения численных результатов, была использована система со следующими основными параметрами: U = 4,1 В, d′0 = 0,4, C = 600 мкФ, L = 2 мГн, f1 = 0,8 Ом, G = 0,5 B-1, RL = 2 Ом.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается класс периодических систем в волноводных устройствах СВЧ-диапазона электромагнитных волн, показывающие в данной области частот эффекты резонансного отражения Брэгга. Показаны приоритетные направления использования указанных структур в области измерения электрофизических параметров материалов и веществ. Сформулированы общие принципы работы средств измерительного контроля диэлектрических параметров жидких сред на основе чувствительных элементов в виде брэгговских СВЧ-структур, реализованных в коаксиальном волноводе.
Бесплатно
Брэгговская элементная база электроники микроволнового и терагерцового диапазонов
Статья научная
Предложен новый подход к построению элементной базы электроники микроволнового и терагерцового диапазонов, связанный с разработкой функциональных элементов радиоэлектроники на основе брэгговских структур. Отмечена возможность создания на основе брэгговских структур узкополосных фильтров заграждения, обладающих вне полосы заграждения частотно-независимым коэффициентом прохождения, близким к единице. Описаны характеристики малогабаритных согласованных нагрузок, предназначенных для работы в микроволновом и терагерцовом диапазонах частот, на основе брэгговских структур, содержащих нанометровые металлические пленки. Рассмотрена возможность использования СВЧ фотонных кристаллов в качестве новых типов электродинамических систем при измерении параметров материалов и структур СВЧ-методами. При реализации методики измерения комплексной диэлектрической проницаемости диэлектриков, основанной на использовании частотных зависимостей коэффициента пропускания и отражения на частоте дефектной моды в запрещенной зоне, применен коаксиальный фотонный кристалла.
Бесплатно
Быстродействующие преобразователи СВЧ-мощности на основе радиоэлектрического эффекта
Статья научная
Рассмотрены вопросы практического применение радиоэлектрического эффекта для измерения уровня проходящей непрерывной и импульсной СВЧ-мощности в прямоугольном волноводе. Проведен анализ влияния основных составляющих радиоэлектрического эффекта на коэффициент преобразования уровня СВЧ-мощности в напряжение. Предложены способы снижения объемной и контактной термоЭДС. Разработаны и изготовлены образцы полупроводниковых преобразователей СВЧ-мощности на основе радиоэлектрического эффекта. Исследована зависимость коэффициента преобразования от уровня СВЧ-мощности как для непрерывной, так и для импульсной СВЧ-мощности. Экспериментально установлено, что коэффициент преобразования не изменяется в диапазоне от 0 до 10 Вт непрерывной СВЧ-мощности и от 0 до 3000 Вт импульсной СВЧ-мощности при коэффициенте заполнения импульсов не более 0,08 %.
Бесплатно
Взрывной генератор высокоскоростных твердых частиц
Статья научная
В статье рассмотрен космический эксперимент по исследованию воздействия потоков частиц на космический аппарат. Показана модель взрывного источника потоков пылевых частиц.
Бесплатно
