Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы
Все статьи: 519
Статья научная
С использованием спектральных энергетических уравнений передачи-приема волновых процессов в радиоканале с рассеянием на объекте и прямом радиоканале проведен анализ энергетических соотношений информационных сигналов и активных маскирующих помех на входах приемников систем дистанционного мониторинга. Меры по снижению заметности направлены на изменение отражательных сигнатур объектов в интересах сокращения демаскирующих признаков, содержащихся во вторичном электромагнитном излучении, до пределов, исключающих выполнение задач радиолокационного мониторинга на установленных дистанциях и интервалах времени. Активные помехи предназначены для маскировки информационных сигналов в приемных каналах радиолокаторов при мощности, не позволяющей выявлять их постановщики средствами пассивной радиолокации. При совместном применении средств снижения заметности и постановщиков активных помех коэффициент уменьшения дальности действия радиолокатора определяется произведением коэффициента, характеризующего возможности автономной маскировки информационных сигналов, и коэффициента, достижимого за счет уменьшения мощности вторичного электромагнитного излучения, во второй степени. Исследованы закономерности повышения скрытности летательных аппаратов от радиолокационного наблюдения при совместном применении технологий снижения радиолокационной заметности и маскировки преднамеренными помехами, создаваемыми с бортов защищаемых объектов и из вынесенных точек. Для сохранения на выходе приемника требуемого отношения сигнал-шум с уменьшением длительности зондирующего сигнала необходимо пропорционально увеличивать плотность излучаемой энергии. При заданных размерах антенн максимальная дальность передачи сигнала пропорциональна корню квадратному их циклической частоты несущей; увеличение данного параметра приводит к повышению парциальных коэффициента направленного действия и эффективной площади антенны. С уменьшением циклической частоты несущей зондирующего сигнала для сохранения требуемых направленных свойств антенн необходимо увеличивать их габариты.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей статье рассмотрены основные вопросы проектирования и технологии керамических фильтров для бортовой приемной и передающей аппаратуры СВЧ-диапазона на примере разработок филиала РФЯЦ-ВНИИЭФ «НИИ измерительных систем им. Ю.Е. Седакова». Представлены созданные здесь за последние годы типы полосно-пропускающих фильтров на коаксиальных керамических резонаторах. Рассмотрены особенности их конструкций и технологии при изготовлении на базе НИИ, в том числе при необходимости изготовления в короткие сроки ограниченного количества коаксиальных керамических резонаторов полосно-пропускающих фильтров произвольной формы и размеров. Приведены результаты текущих разработок полосно-пропускающих фильтров, планируемых к применению в перспективной аппаратуре.
Бесплатно
Современные приемники эталонных сигналов частоты и времени (приемники-компараторы)
Статья научная
В статье рассматриваются принципы построения современных приемников эталонных сигналов частоты и времени, включая сигналы ГЛОНАСС/GPS. Предложена математическая модель системы синхронизации приемника-компаратора и приведены результаты ее анализа и моделирования.
Бесплатно
Соотношение между концентрациями свободных носителей заряда в равновесном полупроводнике
Статья научная
Получено соотношение, связывающее концентрации свободных носителей заряда в ненамагниченной равновесной плазме полупроводника. Соотношение выведено из условий равенства нулю плотностей токов электронов проводимости и дырок.
Бесплатно
Сохранение видов и условия эволюции
Статья научная
Рассмотрено различие двух разнонаправленных временных процессов: сохранения видов и эволюции. На основе закона Харди - Вайнберга представлен анализ причин сохранения вида. С помощью функции Грина для популяции показано, что при мутационном воздействии на популяцию происходит нивелирование результата мутационного воздействия за 4-5 поколений. Эволюционный процесс происходит при нарушении закона Харди - Вайнберга за счет точечной мутации разнополых потомков одной женской особи. Представлены условия, при которых возможно возникновение нового вида.
Бесплатно
Статья научная
Настоящая статья посвящена исследованию и получению решения в замкнутой форме для средней задержки требований в очереди для СМО, образованной двумя потоками с эрланговским и гиперэкспоненциальным законами распределений второго порядка для временных интервалов. Как известно, распределение Эрланга обеспечивает коэффициент вариации интервалов поступлений меньше единицы, а гиперэкспоненциальное распределение - больше единицы. Также известно, что главная характеристика СМО - средняя задержка - связана с этими коэффициентами вариаций квадратичной зависимостью. Исследования систем G/G/1 в теории массового обслуживания актуальны в связи с тем, что они используются при моделировании систем передачи данных для анализа телетрафика. Для решения поставленной задачи использован метод спектрального разложения решения интегрального уравнения Линдли. Спектральное разложение для рассматриваемой системы позволило получить решение для средней задержки требований в очереди в замкнутой форме. Для практического применения полученных результатов использован метод моментов.
Бесплатно
Спектральное решение для системы с запаздыванием с гиперэрланговскими распределениями
Статья научная
Статья посвящена построению математической модели задержки требований в очереди в виде системы массового обслуживания, описываемой двумя потоками с законами распределения временных интервалов, сдвинутыми вправо гиперэрланговскими распределениями второго порядка. В теории массового обслуживания исследования систем G/G/1 актуальны в связи с тем, что не существует решения в конечном виде для общего случая. Поэтому в качестве произвольного закона распределения G при исследовании таких систем используют различные частные законы распределений. В данном случае использование сдвинутого гиперэрланговского закона распределения обеспечивает коэффициент вариации интервалов поступлений входного потока и времени обслуживания на всем интервале (0, ∞). Для решения поставленной задачи использован метод спектрального решения интегрального уравнения Линдли, который играет важную роль в теории массового обслуживания. Данный метод позволил получить решение для средней задержки требований в очереди для рассматриваемой системы в замкнутой форме. Как известно, остальные характеристики системы массового обслуживания являются производными от средней задержки требований.
Бесплатно
Статья научная
Статья посвящена анализу электродинамических свойств эллиптической рамочной структуры. С учетом двойной симметрии внутренняя задача для рассматриваемой структуры в рамках тонкопроволочного приближения сведена к четырем интегральным уравнениям Фредгольма первого рода, записанным относительно независимых токовых функций. Проведено исследование спектральных характеристик интегральных операторов соответствующих интегральных уравнений для различных значений электрической длины и коэффициента эллиптичности рамки. Показано, что собственные функции интегральных операторов при близких значениях указанных параметров имеют высокую степень корреляции и по форме близки к тригонометрическим функциям. Выявлены особенности частотной зависимости собственных значений интегральных операторов. Сделан вывод о резонансном характере этих зависимостей, что делает эллиптическую рамочную структуру во многом схожей с рассмотренными авторами ранее трубчатым вибратором и сферической спиральной частицей. Результаты, представленные в статье, способствуют формированию углубленного понимания процессов, протекающих в рассматриваемой структуре, а также служат ориентиром при построении аппроксимационных моделей решения внутренней задачи.
Бесплатно
Спектральный метод и его применение при решении задач дифракции в закрытых волноводах
Статья научная
На основе спектрального метода предлагается подход к решению внутренних дифракционных задач, при котором поле в области перехода представляется в виде разложения по базису собственных функций, обладающих свойством полноты. Показаны преимущества данного метода, приведены результаты решения дифракционных задач.
Бесплатно
Спектры микроволновых колебаний в касательно намагниченных пленках феррошпинелей
Статья научная
Рассмотрены особенности спектров поглощения в касательно намагниченных монокристаллических пленках феррошпинелей, полученных методом химических транспортных реакций. Установлено наличие диапазона частот поверхностных и объемных магнитостатических мод. Общим наблюдаемым эффектом для пленок феррошпинелей являются осцилляции затухания поглощения магнитостатических колебаний с изменением частоты. Обнаружена зависимость картины осцилляций затухания от параметра закрепления спинов и величины константы поверхностной анизотропии. Особенности в затухании являются характерным признаком резонансного взаимодействия дипольных и обменных волн. Рассчитаны волновые числа, параметры закрепления спинов и константы неоднородного обмена.
Бесплатно
Статья научная
Спроектировано и разработано устройство защиты человека от поражения токами утечки в трехфазной сети с изолированной нейтралью мощной системы электропитания радиолокационной станции. Спроектировано и разработано устройство измерения сопротивления изоляции трехфазной сети с изолированной нейтралью между фазами и корпусом, которой включены конденсаторы фильтрации несимметричных помех суммарной величиной 1200 мкФ. В России такие устройства не выпускаются.
Бесплатно
Спиральные супракристаллические нанотрубки в качестве соленоидов для наноэлектроники
Статья научная
Показаны способы спирализации электропроводящих супракристаллических нанотрубок, предназначенных для использования в качестве соленоидов в наноэлектронных компонентах радиотехнических систем. Приведены результаты расчета погонной индуктивности таких соленоидов и создаваемой в них индукции магнитного поля.
Бесплатно
Способ определения координат цвета и цветности по изображению оригинала
Статья научная
В данной статье приводятся описание метода колориметрии изображения исследуемого объекта по его фотографии или отсканированной копии. Далее по тексту статьи более кратко этот метод будем называть фотоколориметрия. В общем в науке об измерении цвета существует два направления: это просто колориметрия, где измерение цвета производится с помощью колориметра, и второе - косвенная колориметрия, в которой координаты цвета рассчитываются по известным формулам из измеренного оптического спектра либо отраженного от объекта света, либо спектра излучения (для самосветящихся объектов). Фотоколориметрия основана на специально разработанном программном обеспечении и включает в себя наличие компьютера с экраном монитора, работающего под управлением этой программы. На мониторе компьютера воспроизводится фотография исследуемого объекта, в качестве которого может быть участок тела человека (кожи), на котором видны некоторые повреждения или нежелательные объекты. Сам процесс измерения координат цвета и цветности осуществляется методом попиксельного сканирования изображения, и программным путем определяются количественные значения основных цветов экрана монитора. Зная значения координат цветности основных цветов экрана (треугольник цветового охвата) можно точно вычислить значения координат цветности исследуемого объекта. В этом и заключается принцип фотоколориметрии.
Бесплатно
Статья научная
Проведено математическое моделирование распространения электромагнитных волн в волноведущих структурах «углеродная нанотрубка - графен» в терагерцовом, ближнем инфракрасном диапазонах; оно базируется на решении уравнений Максвелла с электродинамическими граничными условиями совместно с материальным уравнением среды (графена, углеродной нанотрубки). Методом автономных блоков с каналами Флоке проведен электродинамический расчет коэффициента замедления и затухания на длине волны основного типа в волноведущих структурах «углеродная нанотрубка - графен» для углеродных нанотрубок с различными радиусами ( r = 25-2 нм) и расстоянием «углеродная нанотрубка - графен» в зависимости от частоты при изменении значений химического потенциала (величины внешнего постоянного электрического поля) в терагерцовом и ближнем инфракрасном диапазонах.
Бесплатно
Статья научная
Методом автономных блоков с каналами Флоке рассчитана управляемая магнитным полем частотная дисперсия электромагнитных волн, распространяющихся в анизотропных наноструктурных материалах на основе 3D-решеток углеродных нанотрубок с магнитными Co_80 Ni_20-наночастицами (при различном числе инкапсулированных в углеродные нанотрубки магнитных наночастиц). Определены способы и эффективность управления дисперсией действием внешнего магнитного поля при изменении направления и величины вектора поля подмагничивания, взаимной ориентации постоянного и высокочастотного магнитных полей и их ориентации к оси углеродных нанотрубок, а также геометрии и периода решеток в микроволновом диапазоне.
Бесплатно
Способы частотно-поляризационного разделения сигналов в зеркальных антеннах систем спутниковой связи
Статья научная
Сформулированы и проанализированы показатели эффективности антенно-волноводного тракта многодиапазонной зеркальной антенны, в виде частных коэффициентов комплексной амплитуды входного сигнала, векторов поляризационного сигнала и шумов во входном сигнале в каждом из совмещаемых диапазонов. Рассмотрены примеры реализации антенно-волноводного тракта многодиапазонных антенн на основе различных компоновок. Сделаны выводы о достоинствах и недостатках представленных способов.
Бесплатно
Статья научная
Нахождение электромагнитного поля, возбуждаемого зарядом, пролетающим вблизи диэлектрического объекта, является одной из важных задач теории излучения заряженных частиц. Нередко необходимо знать главным образом поле излучения в геометрооптической области. В настоящей статье на примере диэлектрической призмы большого (в масштабе рассматриваемой длины волны) размера сравниваются два подхода к решению подобной задачи. Один из них основан на применении геометрической оптики, а другой - на асимптотическом расчете «апертурных интегралов». Показано, что в геометрооптической области первый способ обладает рядом преимуществ. Например, выражение для сечения лучевой трубки, получаемое при использовании геометрической оптики, позволяет вычислять каустики или показывать их отсутствие, что и продемонстрировано в статье на примере трех объектов различной формы.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей статье рассмотрены основные вопросы проектирования фильтров на поверхностных акустических волнах. Представлен тип полосно-пропускающего фильтра на основе продольных резонансных мод. Рассмотрены особенности расчета на базе двух подходов: модель связанных мод и метод конечных элементов. Предложены практические рекомендации для сокращения времени расчета фильтров при численном моделировании. Приведены и сопоставлены результаты расчета и измерения коэффициента передачи фильтра на вытекающих поверхностных акустических волнах на подложке 36° YX-среза танталата лития. Выделены и проанализированы основные аспекты и направления, по которым можно сравнить рассмотренные в работе способы моделирования. Показано, что использование разных подходов моделирования позволяет повысить эффективность разработки, а быстрые аналитические модели необходимы для синтеза и оптимизации параметров фильтров.
Бесплатно
Статья научная
Сравниваются три метода расчета дисперсионных характеристик открытых диэлектрических волноводов. Рассматривается спектральный метод, подразумевающий автономное разложение компонент поля. Численные результаты, полученные данным методом, сравниваются с результатами, даваемыми методом частичных областей, который в применении к анализу круглых открытых диэлектрических волноводов позволяет найти точное решение. Рассматривается вопрос корректности применения лучевого метода к расчету полосковых диэлектрических волноводов.
Бесплатно
Статья научная
Дается сравнительная оценка методов расчета открытых диэлектрических волноводов. Отмечается, что только в случае цилиндрических открытых диэлектрических волноводов с соосными слоями возможна постановка краевой задачи в замкнутой форме. Показывается, что спектральный метод, в котором используются автономные разложения компонент поля, позволяет производить строгий расчет открытых диэлектрических волноводов произвольного поперечного сечения.
Бесплатно
