Статьи журнала - Физика волновых процессов и радиотехнические системы

Измерение параметров магнитного поля и анализ возмущений на борту малых космических аппаратов "Аист"

Смкин Н.Д., Сазонов В.В., Воронов К.Е., Пияков А.В., Дорофеев А.С., Ильин А.Б., Пузин Ю.Я., Видманов А.С.

Статья научная

Представлено описание экспериментов, проводимых с помощью аппаратуры «МАГКОМ», установленной на борту малых космических аппаратов типа «Аист», которая предназначена для измерения магнитного поля Земли посредством двух трехкомпонентных магнитометров, а также для компенсации возникающих в полете угловых возмущений посредством использования трех ортогонально расположенных электромагнитов. Данные измерений геомагнитного поля передаются в составе программно-телеметрической информации на Землю, где обрабатываются в целях реконструкции параметров вращательного движения космического аппарата, определения условий освещенности Солнцем датчиков другой научной аппаратуры и расчета величины бортовых остаточных возмущений.

Бесплатно

Измерение характеристик и оценка возможностей видеокамер со сверхширокоугольной оптикой

Куляс О.Л., Лошкарев А.С., Назаренко П.А., Никитин К.А.

Статья научная

Статья посвящена вопросу измерения характеристики углового разрешения и частотно-контрастной характеристики панорамных видеокамер, которые определяют информативность всей телевизионной системы. Рассматривается методика оценки потенциальных возможностей панорамных ТВ-камер в плане обнаружения и распознавания объектов. Найденные характеристики позволяют рассчитать допустимую дистанцию до объектов интереса, если известны линейные размеры этих объектов.

Бесплатно

Измерение эффективной поверхности рассеяния объектов с электродинамически связанными элементами приемо-передающими системами с синтезированием апертуры антенн

Емельянов Е.С., Кирьянов О.Е., Понькин В.А.

Статья научная

Рассмотрена задача измерения эффективной поверхности рассеяния системами с синтезированной апертурой антенн. Методами статистической теории обнаружения и пространственно-временной обработки сигналов установлены закономерности формирования сигнальной составляющей оптимального фильтра, характеризующей величину ЭПР измеряемого объекта. Результаты проведенного математического моделирования согласуются с полученными закономерностями.

Бесплатно

Изучение электродинамических характеристик плоских симметричных антенн микроволнового диапазона с линейно расширяющимся раскрывом

Заярный В.П., Парпула С.А., Гирич В.С., Пономарев И.Н.

Статья научная

Изучались характеристики плоских симметричных антенн осевого излучения длиной 150 мм с линейно расширяющимся раскрывом для углов раскрыва 30˚, 60˚ и 90˚. При этом теоретически рассчитаны, экспериментально измерены и проанализированы диаграммы направленности этих антенн: выявлено, что характеристики экспериментально измеренных диаграмм направленности хорошо согласуются с разработанными математическими моделями в диапазоне частот 5,9-12,5 ГГц. По полученным экспериментальным данным обнаружена зависимость коэффициента направленного действия исследовавшихся антенн от угла раскрыва.

Бесплатно

Импульсное поле круглой плоской апертуры

Лысенко Н.А., Бобрешов А.М., Усков Г.К., Скулкин С.П., Кащеев Н.И.

Статья научная

В работе проводятся моделирования излучения фронта волны сверхкороткого импульса плоской круглой апертурой и анализ характера распространения импульса. Рассмотрены особенности волнового фронта, в частности, образование тороидального волнового фронта на границе. Показана методика расчета импульсной переходной характеристики по известным входному и выходному сигналам системы. Проведено сравнение численных результатов с аналитическими первообразными ИПХ.

Бесплатно

Импульсный ускоритель пылевых частиц

Сухачв К.И., Смкин Н.Д., Пияков А.В.

Статья научная

Рассматривается импульсный метод ускорения и условия реализации данного метода. Проведен анализ конструкции ускорителя, работающего на импульсном методе ускорения частиц. Проведено математическое моделирование работы одной ступени импульсного ускорителя. Исследованы возможные способы управления генератором импульсного напряжения на основе физической модели. Рассмотрены возможные улучшения характеристик импульсного ускорителя.

Бесплатно

Интегралы Фейнмана как связующее звено между радиотехникой, фрактальной парадигмой и квантовой механикой

Потапов А.А., Рассадин А.Э.

Статья научная

Анализ интеграла Фейнмана для одномерного квантовомеханического гармонического осциллятора приводит к введению радиона - квазичастицы радиосистем, понимаемой как объект, распространяющийся в фазовом пространстве осциллятора по фрактальным траекториям. Эти же соображения приводят к выводу о естественной фрактальности всех радиосистем, оперирующих со спектром сигнала. При излучении электромагнитной волны в среду с произвольной диэлектрической проницаемостью радион продолжает свое фрактальное движение по фазовому пространству. Взаимоотношения радиона и квантов электромагнитного поля - фотонов - также обсуждены.

Бесплатно

Интегральная модель дробного томсоновского автогенератора

Зайцев В.В., Карлов аР.В., Нураев Д.Б.

Статья научная

Разработана модель автоколебательной системы дробного порядка, основанная на интегральном уравнении движения. Приведены численные результаты моделирования процесса установления автоколебаний. Они сопоставлены с приближенными аналитическими результатами, полученными в квазигармоническом приближении.

Бесплатно

Интегральные представления в краевых задачах о расчете устройств СВЧ- и КВЧ-диапазонов

Раевский С.Б., Капустин С.А., Раевский А.С.

Статья научная

При электродинамическом расчете СВЧ(КВЧ)-устройств с использованием методов, приводящих к алгоритмам в незамкнутой форме, весьма полезным являются строгие интегральные соотношения (представления): лемма Лоренца, теорема взаимности, условие ортогональности собственных волн и т. д., с помощью которых осуществляется контроль получаемых результатов, улучшается их сходимость, а в ряде случаев расчет характеристик, не рассчитываемых без указанных представлений. Интегральные представления - это запись уравнений электродинамики (в любом унифицированном виде) и их решений в той или иной обобщенной форме, связывающих в целом электромагнитные поля в электродинамических структурах, описываемых краевыми задачами. Интегральные представления используются для контроля получаемых результатов; в ряде случаев позволяют получать аналитические решения; приводят к самосогласованным задачам, учитывающим обратное влияние поля излучения на первичные источники; позволяют получать априорную информацию о спектре возможных решений; решать присоединенные задачи как специфические задачи о возбуждении. Рассмотрение явления комплексного резонанса в этой статье показывает, что интегральные представления позволяют установить связь между несамосопряженностью и самосогласованностью краевых задач.

Бесплатно

Интерференционное управление поглощательной способностью магнитной пленки

Абрамов А.С., Афанасьев С.А., Семенцов Д.И.

Статья научная

Исследуется возможность интерференционного управления поглощательной способностью тонкого слоя магнетика за счет изменения разности фаз встречных когерентных волн, падающих на его противоположные стороны, и внешнего магнитного поля. В зависимости от указанных параметров слой может быть как сильно-, так и слабопоглощающим. При этом возможны как полное поглощение, так и практически бездиссипативное прохождение энергии через поглощающий слой, т. е. «затемнение» слоя или его «просветление».

Бесплатно

Искажения цветности в телевидении и метод их уменьшения

Ложкин Л.Д., Неганов В.А.

Статья научная

Показаны источники цветовых искажений в телевидении и что цвета координаты цветности, которых находятся внутри треугольника цветового охвата экрана телевизионного возможно воспроизвести колориметрически точно, т. е. без цветовых искажений. Предложен способ реализации телевизионной системы с колориметрически точным воспроизведением цветности изображения.

Бесплатно

Использование бездисперсионных солитоноподобных оптоволоконных вортексов для повышения эффективности ROF-систем

Виноградова И.Л., Гизатуллин А.Р., Мешков И.К., Грахова Е.П., Багманов В.Х., Султанов А.Х.

Статья научная

В данной статье рассматривается распространение солитоноподобных вихревых пучков в оптическом сегменте системы радио-по-волокну (Radio-over-Fiber, RoF). Подход основан на решении нелинейного уравнения Шредингера для керровской нелинейной среды, какой является оптическое волокно. В работе получено численное решение нелинейного уравнения Шредингера для вихревых солитонов; проведено моделирование распространения солитоноподобных вихрей по оптическому волокну. Кроме того, проведено моделирование фазового амплитудного фильтра, формирующего оптические сигналы с заданным состоянием орбитального углового момента и сохранением поляризации при распространении по оптическому волокну. Расчет амплитудно-фазового фильтра проводился на основе спинорного представления уравнений Максвелла.

Бесплатно

Использование нейронной сети для обнаружения и идентификации помех при приеме шумоподобного сигнала

Бельков С.А., Малыгин И.В.

Статья научная

Основной задачей системы связи является своевременная надежная и достоверная передача сообщений между абонентами. В случае воздействия помех система связи выполняет свою задачу в соответствии с той помехозащищенностью, которой она обладает. В то же время смесь полезного сигнала, шума и помех, поступающая на вход приемника, после необходимой обработки может служить источником информации о существующих в канале помехах. Полученная таким образом информация о наличии и характере помех может быть полезна как для изменения параметров радиоканала (модуляции, частоты, режима), так и для внешнего заказчика. Настоящая статья посвящена использованию нейронных сетей для извлечения из поврежденных информационных сигналов информации о характере помех, вызвавших такое повреждение.

Бесплатно

Использование пьезодатчиков для определения места удара высокоскоростных частиц о поверхность космического аппарата

Новомейский Д.Н., Телегин А.М., Смкин Н.Д.

Статья научная

Рассмотрен вопрос регистрации частиц с помощью пьезодатчиков, принцип действия пьезодатчиков, их классификация и уравнение пьезоэффекта. Кроме того, приведена методика определения координат места удара высокоскоростных частиц о корпус космического аппарата.

Бесплатно

Исследование алгоритмов фильтрации приема дискретных сообщений при использовании технологии MIMO в каналах с памятью

Карташевский В.Г., Коняева О.С.

Статья научная

В статье исследуются три различных алгоритма борьбы с межсимвольной интерференцией в MIMO-системах связи, с конфигурацией 2x2 (алгоритм сведения к нулю, алгоритм наименьших квадратов и алгоритм «приема» в целом «с поэлементным принятием решения»). Проведено математическое моделирование и дана сравнительная характеристика эффективности алгоритмов фильтрации.

Бесплатно

Исследование антенных комплексов с использованием киральных метаматериалов и фрактальной геометрии излучателей для систем MIMO

Беспалов А.Н., Бузов А.Л., Клюев Д.С., Нещерет А.М.

Статья научная

Настоящая статья посвящена исследованиям возможностей повышения спектральной эффективности в системах MIMO путем использования антенн с подложками из биизотропных и бианизотропных киральных метаматериалов и различными типами фрактальных излучателей, в частности, были использованы фрактальные структуры в виде треугольника Серпинского, кривых Коха и Гилберта, а также дипольной треугольной антенны сложной конфигурации - ФРМ. Расчет спектральной эффективности проводился путем использования одной из вариаций формулы Шеннона, в которую входит полная матрица Z-параметров. В свою очередь, данная матрица определялась с помощью программного комплекса электродинамического моделирования. Показано, что использование таких антенн с фрактальной геометрией излучателей, расположенных на киральных подложках, позволяет снизить взаимное влияние между излучателями и, в свою очередь, повысить спектральную эффективность в нескольких частотных диапазонах по сравнению с традиционными решениями.

Бесплатно

Исследование воздействия электромагнитных полей крайне высоких частот на свойства агроценозов сельскохозяйственных культур

Морозов Г.А., Таланов И.П., Стахова Н.Е., Степура А.В., Таланов П.И.

Статья научная

В работе проводятся исследования возможности управления агроценозом сельскохозяйственных систем при воздействии неинвазивными уровнями энергии электромагнитных полей КВЧ-диапазона. Приводятся результаты лабораторных и полевых испытаний. Критерием оценки используется коэффициент эффективности агроценоза.

Бесплатно

Исследование возможности использования системы из двух акустооптических кристаллов для определения параметров импульсных сигналов

Бобрешов А.М., Коровченко И.С., Олейников А.В., Прохоров К.А.

Статья научная

В работе исследуется возможность использования акустооптического эффекта для демодуляции последовательности радиоимпульсов. Предложены схемы измерительных установок для определения параметров последовательности. Описаны методы анализа дифракционной картины, связывающие распределение интенсивности с характеристиками сигнала. Построены экспериментальные и теоретические кривые. На основе полученных данных сделан вывод относительно требований к материалам кристаллов, лежащих в основе акустооптических ячеек. Описаны условия появления областей неопределенности.

Бесплатно

Исследование возможности повышения однозначности определения временной задержки фазокодоманипулированного сигнала в корреляционном измерителе на базе ПЛИС

Ширкаев А.В., Назаров А.В.

Статья научная

Обоснование. В радиолокационных системах широко применяются фазокодоманипулированные сигналы. Непрерывные сигналы данного вида имеют преимущество, заключающееся в низком уровне боковых лепестков взаимной функции корреляции и высокой помехозащищенности, но имеют ограничения по размерам зоны обзора, связанные с наличием пиков неоднозначности. Цель. В статье рассматривается возможность повышения однозначности определения временной задержки фазокодоманипулированного сигнала в корреляционном измерителе на основе комбинированного правила кодирования на базе ПЛИС. Методы. Для достижения поставленной цели выполнялось численное моделирование корреляционного измерителя временной задержки с модулирующими сигналами, образованными различными правилами кодирования. Результаты. Предлагается в корреляционном измерителе при непрерывном приеме фазокодоманипулированного сигнала для повышения однозначности измерения временной задержки в качестве модулирующего применять сигнал, образованный двумя псевдослучайными последовательностями, одинаковыми по правилу кодирования, но разными по длительности. Приводятся результаты численного моделирования системы последетекторной цифровой обработки, основанной на предлагаемом методе. Заключение. Применение предлагаемого правила кодирования позволяет реализовать корреляционный измеритель с минимальным количеством вычислительных ресурсов при повышении однозначности и расширении диапазона измеряемых временных задержек.

Бесплатно

Исследование динамики квадратной решетки оптических вихрей в модели широкоапертурного лазера

Кренц А.А., Молевич Н.Е.

Статья научная

С помощью системы уравнений Максвелла - Блоха аналитически и численно исследована динамика квадратной решетки оптических вихрей, образующейся в широкоапертурных лазерах. При накачке, близкой к порогу генерации, реализуется стационарная решетка вихрей. При увеличении накачки решетка вихрей теряет устойчивость в результате бифуркации Андронова - Хопфа, что приводит к возникновению в решетке колебаний. Далее решетка разрушается, и наблюдается нерегулярное движение отдельных оптических вихрей. Построены бифуркационные диаграммы.

Бесплатно