Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы
Все статьи: 519
Статья научная
По измеренным частотным характеристикам сопротивления дросселя на основе тороидального сердечника, навитого из тонкой (18 мкм) нанокристаллической ленты, с разным количеством витков обмотки была построена эквивалентная схема замещения в широком диапазоне частот (0 Гц - 500 МГц). Данная схема замещения была построена с учетом физических процессов, протекающих в дросселе: влияние сопротивления провода, влияние материала сердечника, взаимное влияние провода и материала сердечника. В статье была сделана попытка объяснить, почему частотные характеристики (модуль и фаза) комплексного сопротивления дросселя имеют такой характер в широкой полосе частот (до 500 МГц). Показано, что для построения схемы замещения дросселя (структуры и параметров) измерения только модуля сопротивления дросселя недостаточно, необходимо измерять также фазу комплексного сопротивления дросселя, что во многих работах по синтезу схемы замещения дросселя игнорируется. Показано принципиальное отличие работы нанокристаллического сердечника от ферритового в применении к ВЧ-фильтрам.
Бесплатно
Статья научная
По измеренным частотным характеристикам сопротивлений дросселей, намотанных на различных ферритовых сердечниках и с разным количеством витков была построена эквивалентная схема замещения в широком диапазоне частот (0 Гц - 500 МГц). Данная схема замещения дросселя была синтезирована с учетом физических процессов, протекающих в дросселе: влияние сопротивление провода, влияние материала сердечника, взаимное влияние провода и материала сердечника. В статье была сделана попытка объяснить почему частотные характеристики (модуль и фаза) комплексного сопротивления дросселя имеют такой характер в широкой полосе частот (до 500 МГц). Показано, что для построения схемы замещения дросселя (структуры и параметров) измерения только модуля сопротивления дросселя недостаточно, необходимо измерять также фазу комплексного сопротивления дросселя, что во многих работах по синтезу схемы замещения дросселя игнорируется.
Бесплатно
Статья научная
Проведена экспериментальная оценка точности местоопределения источников радиоизлучения диапазона высоких частот угломерным и угломерно-дальномерным методами. Исследованы закономерности среднеквадратических ошибок измерения координат радиостанций метеоинформации аэродромных сетей, стандартных частот и времени, передатчиков телекодовых и непрерывных сообщений в различное время года и суток.
Бесплатно
Статья научная
Проведены экспериментальные исследования эффективности местоопределения и идентификации источников радиоизлучения с фиксированными значениями и псевдослучайной перестройкой рабочих частот в угломерных и угломерно-дальномерных системах диапазона коротких волн. Выявлены закономерности изменения среднеквадратических ошибок оценок координат объектов в различное время года и суток, а также повышения вероятности их правильной идентификации при фиксированной вероятности ложной тревоги за счет уменьшения секторов углов обзора и диапазона рабочих частот пеленгаторов.
Бесплатно
Экспериментальное исследование ТЕМ-рупора с неоднородным диэлектрическим заполнением
Статья научная
Предложен метод улучшения характеристик направленности и согласования TEM-рупорной антенны с линейным раскрывом путем заполнения ее внутреннего пространства неоднородной диэлектрической средой. Вид закона пространственного распределения ее диэлектрической проницаемости выбирался из предположения о прямолинейном распространении волнового фронта из фазового центра. Из закона Лихтенеккера для вспененных материалов получена аппроксимация плавного заполнения при помощи сложной пространственной конфигурации сплошного диэлектрика с постоянной проницаемостью. Показана возможность натурного изготовления такого заполнения при помощи технологий 3D-печати и проведены экспериментальные измерения характеристик рупорной антенны.
Бесплатно
Статья научная
Впервые исследована возможность эффективного применения магнитных нанокомпозитов в невзаимных устройствах СВЧ. Проведены измерения S-параметров матрицы рассеяния: прямых потерь, развязки между плечами и коэффициента отражения Y-циркулятора для нескольких образцов нанокомпозитов из опаловых матриц с магнитными наночастицами Co 0,5Zn 0,5Fe 2O 4 и Ni 0,5Zn 0,5Fe 2O 4 в диапазоне частот 14-18 ГГц. Показано, что циркуляторы на основе магнитных нанокомпозитов из опаловых матриц имеют лучшие микроволновые характеристики, а именно: более широкую полосу рабочих частот, меньшие вносимые прямые потери, большую развязку между плечами, чем ферритовые циркуляторы.
Бесплатно
Экспериментальное исследование полупроводниковых структур источника питания на углероде-14
Статья научная
В статье представлены результаты исследования карбидокремниевых полупроводниковых (пористых) структур с включением углерода-14. По результатам экспериментальных измерений собраны данные о параметрах фотовольтаического преобразования энергии квантов света в фото-ЭДС для подтверждения эффективности работы p-n-перехода, проведена оценка эффективности введения углерода-14 в молекулу карбида кремния электрофизическими измерениями. В процессе работы использована технология твердофазного преобразования поверхности монокристаллической подложки кремния в фазу монокристаллического карбида кремния посредством химического транспорта углерода-14 в среде водорода.
Бесплатно
Экспериментальное моделирование системы регистрации объектов космического пространства
Статья научная
Разработан лабораторный макет бортовой оптической системы регистрации пылевых частиц космического пространства, объектов космического мусора, метеоритов и параметров их движения, основанной на стереоскопическом эффекте.
Бесплатно
Статья научная
С применением панорамного цифрового обнаружителя-пеленгатора, расположенного на борту беспилотного летательного аппарата самолетного типа малой дальности, в условиях радиоизмерительного полигона проведены экспериментальные оценки угловых координат и местоположения источников радиоизлучения, функционирующих на фиксированных частотах и в режиме программной перестройки рабочей частоты. Угловые координаты объектов определялись фазовым методом с использованием процедур быстрого преобразования Фурье, синхронного спектрального анализа сигналов в приемных каналах и устранения неоднозначности измерений набегов фаз путем нахождения показателей их кратности. При местоопределении излучателей выполнялся выбор траектории полета беспилотного летательного аппарата по критерию минимума среднеквадратических ошибок оценок местоположения; реализованы варианты движения носителя пеленгационной аппаратуры по дуге с максимальным углом засечки пеленга 120° и спирали при задании курсовых углов в поворотных пунктах маршрута на основе апостериорных значений дисперсии координат объектов. Проведен анализ среднеквадратических ошибок измерения угловых координат и местоопределения имитаторов источников радиоизлучения, выполненных на базе генераторов стандартных сигналов, и радиостанций в диапазоне частот 30…3000 МГц.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматриваются методы расчета электродинамических характеристик одно и многослойных планарных киральных метаматериалов на основе тонкопроволочных идеально проводящих спиралей, размещенных в диэлектрическом контейнере. На основе соотношения Максвелла - Гарнетта для кирального метаматериала определена эффективная диэлектрическая проницаемость. В работе получены дисперсионные зависимости материальных параметров для рассматриваемого метаматериала. Решены задачи об отражении плоских электромагнитных волн от метаструктур на основе одного и двух планарных слоев кирального метаматериала. Доказана возможность дискретно-многочастотной концентрации падающей СВЧ-энергии на ряде резонансных частот. Рассмотрена матричная теория для описания многослойного кирального метаматериала и получены соотношения для матриц передач кирального слоя на основе спиралей. Доказано, что двухслойный кирально-диэлектрический метаматериал на основе тонкопроволочных проводящих микроспиралей вблизи заранее заданной частоты позволяет выполнять частотно-селективное преобразование нормально падающего потока электромагнитной энергии в азимутальное рассеяние в плоскости метаструктуры.
Бесплатно
Электродинамический анализ зеркальных антенн в приближении барицентрического метода
Статья научная
В статье рассмотрены особенности применения барицентрического метода в решении задач электродинамического анализа зеркальных антенн. Основу исследования составляет решение внутренней задачи электродинамики. Задача электродинамического анализа зеркальной антенны сформулирована в классическом представлении задачи дифракции электромагнитной волны на системе бесконечно тонких идеально проводящих экранах произвольной формы и сведена к системе интегро-дифференциальных уравнений. Решение последней выполнено численно в проекционной постановке метода Галеркина при определении аппроксимации искомой функции плотности поверхностного тока в системе глобальных для анализируемого экрана базисных функций, формируемых в приближении барицентрического метода. С учетом свойств введенных базисных функций задано интегральное представление электромагнитного поля зеркальной антенны. Уточнены особенности алгоритмической реализации разработанных решений. Работоспособность и сравнительная предпочтительность применения барицентрического метода в задачах электродинамического анализа зеркальных антенн проверена на тестовых примерах.
Бесплатно
Статья научная
Построена математическая модель дифракции волноводных мод на образцах магнитных 3D-нанокомпозитов, содержащих массивы углеродных нанотрубок с магнитными наночастицами, с учетом обмена и граничных условий. На основе многоуровневой рекомпозиции автономных блоков с каналами Флоке разработан вычислительный алгоритм расчета S-параметров матрицы рассеяния для 3D-магнитной наноструктуры в волноводе. Методом автономных блоков с каналами Флоке получены результаты электродинамического расчета коэффициента прохождения волны H 10 через пластины наноматериалов на основе периодических 3D-решеток ориентированных углеродных нанотрубок с магнитными Co 80Ni 20 наночастицами в прямоугольном волноводе в зависимости от направления и величины внешнего постоянного магнитного поля, ориентации углеродных нанотрубок, взаимной ориентации постоянного и высокочастотного магнитных полей при различном числе инкапсулированных в углеродных нанотрубках с магнитными наночастицами в условиях ферромагнитного резонанса на частоте 26 ГГц.
Бесплатно
Статья научная
Решена задача электродинамического анализа модового состава круглого волновода с тонкими радиальными металлическими ребрами. Разработан алгоритм расчета критических волновых чисел и компонент электромагнитных полей Н-волн с учетом особенности поведения поля вблизи тонкого металлического ребра. Проведено исследование спектральных характеристик волновода. Реализовано построение картин электромагнитных полей основной и высших типов волн.
Бесплатно
Статья научная
С помощью разработанного проекционным методом вычислительного алгоритма проведено математическое моделирование дифракции ТЕМ-волны на периодических структурах из ориентированных полос диэлектрика с нанослоем металла при различных углах падения ТЕМ-волны в СВЧ-диапазоне. Получены результаты вероятностного электродинамического расчета частотных зависимостей коэффициента отражения ТЕМ-волны от 3D периодических структур из разориентированных полос диэлектрика с нанослоем металла в зависимости от угла поляризации волны и поперечного размера структуры.
Бесплатно
Электромагнитная совместимость при модернизации станков с ЧПУ
Статья научная
Один из видов модернизации станков с ЧПУ - замена устаревших электронных блоков управления на более функциональные и компактные, выполненные на современной элементной базе. Однако в ходе работ по модернизации станков с ЧПУ возникают характерные проблемы электромагнитной совместимости. В докладе рассмотрены особенности электромагнитной совместимости оборудования, блоков и агрегатов станков с ЧПУ при проведении модернизации. На основе анализа факторов, характеризующих электромагнитную обстановку, типичных отказов электронной части системы управления станка с ЧПУ при испытаниях показана необходимость в развитии мероприятий по обеспечению ЭМС. Все мероприятия по обеспечению электромагнитной совместимости имеют целью не уменьшить ухудшение, а обеспечить полное выполнение всего функционала оборудования. Предложены общие решения, которые применимы при модернизации большинства станков с ЧПУ второго поколения.
Бесплатно
Электрофизические и оптические свойства карбидокремниевых приборных структур
Статья научная
Представлены результаты исследований тонких пленок карбида кремния, получаемых методом высокочастотного магнетронного распыления на подложках различного типа. Морфология поверхности карбида кремния исследовалась методом растровой электронной микроскопии. Шероховатость поверхности измерялась при помощи профилометра. Фазовый состав и структурное совершенство пленок определялись методами рентгенофазового анализа и комбинационного рассеяния света. Разработана методика расчета оптических и некоторых электрофизических параметров слоев карбида кремния на основе экспериментально полученных спектров нормального отражения естественного света от структуры и от подложки. Рассчитаны показатель преломления, коэффициент экстинкции и удельная проводимость пленок карбида кремния в зависимости от длины волны падающего света.
Бесплатно
Электрофизические свойства германиевых МДП-структур с фторидами редкоземельных элементов
Статья научная
Исследовались электрические свойства МДП-структур с фторидами редкоземельных элементов на подложках германия для анализа возможности использования данных материалов в качестве затворных диэлектриков устройств. Структуры изучаются также с точки зрения оценки деградации их электрофизических свойств под действием электрических полей ~108 В/м, которые действуют на диэлектрик в процессе электроформовки, поскольку МДП-структуры с фторидами редкоземельных элементов обладают свойством бистабильного переключения. Исследования вольт-амперных и вольт-емкостных характеристик показывают, что все структуры имеют примерно одинаковое значение плотности поверхностных состояний на границе раздела фторид редкоземельного элемента / Ge. Токи утечки в МДП-структурах с пленкой TmF3 и SmF3 меньше, чем в МДП-структурах с пленкой NdF3 большей толщины. Также не наблюдается эффекта уменьшения плотности тока при использовании двойной пленочной структуры CeF3/DyF3. Наиболее перспективным материалом с малым током утечки при довольно высоком значении диэлектрической проницаемости в германиевых МДП-структурах является тонкопленочный фторид самария.
Бесплатно
Эллипсометрия тонких пленок биологических объектов в условиях полного внутреннего отражения
Статья научная
Проведен анализ эллипсометрических параметров отраженного света от системы призма - исследуемый материал - воздух при падении на нее циркулярно поляризованного света в условиях наступления явления полного внутреннего отражения. При наступлении полного внутреннего отражения, параметр эллипсометрии Δ демонстрирует высокую изменчивость с углом падения в отличие от параметра ρ0. Показано, что ПВО наступает при значении угла падения, не равного критическому углу граничащих сред - для двух разных материалов эти углы отличаются друг от друга. В случае пленки явление ПВО наступает при угле, равном критическому углу на границе призма-воздух и не зависит от материала пленки. Полученные результаты показывают высокую эффективность использования эллипсометрического метода совместно с циркулярно поляризованным падающим излучением для целей диагностики тонких пленок из биологического материала.
Бесплатно
Статья научная
В связи с задачей селекции целей на фоне пассивных помех при малой скважности зондирования проведен анализ пространственной обработки радиолокационных сигналов. Анализ проведен для случая неизотропных элементов антенной решетки. Приведены результаты расчетов оптимизированной приемной диаграммы направленности и достигаемого отношения сигнал–помеха, подтверждающие эффективность системы с цилиндрической антенной решеткой при ускорении обзора по азимуту.
Бесплатно
