Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна. Радіофізика та електроніка, № 942



      537.874
      В.В. Кузьменко, О.В. Багацкая, С.Н. Шульга
      Численное решение задачи рассеяния плоской электромагнитной волны на неоднородном включении в однородной изотропной среде в ближней зоне
      C. 3-7
      рус.
      Библ. 10 назв.
      Исследовано рассеяние плоской электромагнитной волны на неоднородном включении в безграничной однородной среде. Численное решение задачи рассеяния для Н-поляризованной волны проведено с помощью интегро-дифференциальных уравнений по сечению рассеивателя в сочетании с методом моментов. Полученные уравнения описывают распределение рассеянного поля как внутри включения, так и во внешней области. Приведены графики, иллюстрирующие поведение рассеянного поля в ближней зоне.
      Ключевые слова: неоднородное включение, метод интегро-дифференциальных уравнений, метод моментов, рассеяние плоских волн, Н-поляризация


      537.874.6, 535.0
       В.В. Хардиков, Е.О. Ярко, С.Л. Просвирнин
      Резонансы на запертых модах в периодических планарных структурах из диэлектрических элементов
      C. 8-14
      рус.
      Библ. 20 назв.
      Приведены результаты исследования резонансных явлений в планарной периодической структуре из диэлектрических элементов. Решена задача дифракции плоской волны на структуре, периодическая ячейка которой включает два слабо отличающихся по длине диэлектрических бруска. Впервые показано существование высокодобротных резонансов на запертой моде в таких структурах. Важная особенность обнаруженных резонансов это большой красный сдвиг относительно резонанса в «одноэлементной» структуре, обусловленный сильным взаимодействием полей в соседних брусках. Это свойство дает возможность проектировать резонансные периодические структуры из материалов с относительно небольшим коэффициентом преломления, например, полупроводников в их окнах прозрачности. В ближнем инфракрасном диапазоне исследованы свойства резонанса на запертой моде в периодической структуре с брусками из германия. Показано, что с уменьшением степени асимметрии структуры растет величина красного сдвига резонанса и его добротность.
      Ключевые слова: запертая мода, Фано-резонанс, планарная периодическая структура из диэлектрических элементов, периодическая структура из германия, дифракция света, дифракция инфракрасных волн.


      621.382.2
       В.А. Резуненко
      Электростатический потенциал сферы с круговым отверстием и пакет горизонтальных диполей, экранированных сферой.
      C. 15-22
      рус.
      Библ. 16 назв.
       Получено строгое решение задачи электростатики. Анализируется электростатический потенциал сферы с круговым отверстием (сегмента), имеющей сингулярное ребро, и замкнутой сферы, полностью экранирующей сегмент, в присутствии пакета горизонтальных диполей. Использованы метод интегральных преобразований, метод регуляризации, метод выделения и обращения главной части интегральных и сумматорных уравнений. Получена эффективно разрешимая бесконечная система линейных алгебраических уравнений второго рода с компактным оператором в гильбертовом пространстве . Рассмотрены некоторые варианты задачи и обобщение задачи.
      Ключевые слова: электростатика, сфера с круговым отверстием, горизонтальные диполи, интегральные и алгебраические уравнения второго рода


      535.4, 538.3
      Н.Н. Горобец, Н.Н Стасюк
      Волновые процессы и фокусировка электромагнитных волн внутри диэлектрического шара с потерями
      C. 23-33
      рус.
      Библ. 11 назв.
      Методом геометрической оптики решена задача нахождения амплитуд напряженностей электрического и магнитного полей внутри диэлектрического шара с потерями при облучении его плоской электромагнитной волной линейной поляризации. Показано, что в фокальной области электромагнитное поле распределено неравномерно. Расположение локальных максимумов зависит от электрофизических параметров и диаметра шара. Эффект фокусировки электромагнитных волн цилиндрическими, шарообразными и эллипсоидальными диэлектрическими телами может объяснить механизмы влияния электромагнитного поля на биологические объекты и, в частности, на человека.
      Ключевые слова: микроволны, диэлектрический шар, плоская волна, область фокусировки


      621.396.677.7
      Н.К. Блинова, Н.Н. Горобец
      Взаимное влияние щелевых и вибраторных антенных решеток в двухдиапазонной комплексированной антенне
      C. 34-42
      рус.
      Библ. 9 назв.
      Экспериментально на стенде ближнего поля измерены амплитудные и фазовые распределения полей излучения волноводно-щелевой антенной решетки с частотным сканированием диаграммы направленности, в раскрыве которой размещена вибраторная антенная решетка, работающая на более низкой частоте. Путем компьютерного расчета по измеренным на плоскости данным исследовано влияние вибраторной решетки на излучение щелевой. Показано, что если обе решетки излучают поля с ортогональной поляризацией, то эффекты взаимного влияния комплексированных щелевых и вибраторных антенн малы. Если же излучение совмещаемых антенн сопряжено по поляризации, то искажения характеристик направленности имеют катастрофический характер
      Ключевые слова: электромагнитные волны, антенны, волноводно-щелевая антенная решетка, вибраторная антенная решетка, комплексированная антенна, поляризация


      537.87
      Я. С. Вольвач, А.Н Думин., О.А. Думина
      Энергия нестационарного поля, излученного диполем Герца.
      C. 43-48
      рус.
      Библ. 8 назв.
      Во временной области методом вектора Герца получены все компоненты электромагнитного поля, излученного диполем Герца, возбуждаемым током с произвольной зависимостью от времени. Исследуются процессы преобразования энергии квазистатических составляющих поля в электромагнитную волну. Рассматривается задача излучения диполя Герца, у которого значение дипольного момента быстро уменьшается от некоторого постоянного значения до нуля. Обсуждаются проблемы в описании процесса формирования свободного электромагнитного поля из квазистатических составляющих поля в ближней зоне диполя.
      Ключевые слова: диполь Герца, временная область, нестационарные поля, излучение, каузальная поверхность


      621.396.677.7
      Н.Н. Горобец, В.Н. Горобец, А.А. Елизаренко, А. С. Степанов
      Двухдиапазонные вибраторные антенны с одинаковой шириной главного лепестка диаграммы направленности
      C. 49-54
      рус.
      Библ. 4 назв.
      Теоретически исследованы диаграммы направленности плоских комплексированных двухдиапазонных решеток полуволновых вибраторов, расположенных как вдоль оси, так и взаимоперпендикулярно, при одинаковой ширине главного лепестка в обоих диапазонах. Показано, что если обе решетки работают на сопряженных поляризациях, то главный лепесток диаграммы направленности внешней подрешетки имеет куполообразную форму, а уровни ее боковых лепестков существенно выше уровней боковых лепестков диаграммы внутренней антенны, причем тем больше, чем меньше ширина главного лепестка. В решетках с ортогональной поляризацией диаграммы направленности обеих подрешеток практически одинаковы. Показано также, что при заданной ширине диаграммы имеется ограничение на минимальное значение отношения рабочих длин волн внешней и внутренней подрешеток.
      Ключевые слова: вибраторные антенны, диаграммы направленности, комплексированные антенные решетки, поляризация излучения


      538.3+537.86
      Н.Н. Горобец, А.В. Тривайло
      Исследование побочных электромагнитных излучений компьютерных блоков в диапазоне 15 – 500 Мгц
      C. 55-61
      рус.
      Библ. 9 назв.
      Измерены и проанализированы электромагнитные излучения различных компьютерных блоков в диапазоне частот от 15 до 500 МГц. Показано, что максимальное излучение обеспечивают видеотракты мониторов и для корректных оценок дальности радиоэлектронной разведки целесообразно в качестве математической модели излучателя побочных электромагнитных излучений использовать слабо излучающую кабельную линию как антенну вытекающей волны.
      Ключевые слова: побочные электромагнитные излучения, ближняя зона, электродинамика, излучение


      621.375:625.325
      М.В. Клименко
      Спектральные характеристики поглощения в InGaN/GaN гетероструктурах с одиночной квантовой ямой
      C. 62-66
      рус.
      Библ. 16 назв.
      В работе исследовано влияние пьезоэлектрического эффекта, эффекта спонтанной поляризации, экранирования электронно-дырочной плазмы и поверхностной сегрегации индия на спектральные характеристики поглощения и усиления с учетом коллективных эффектов. В результате исследования, было установлено, что поверхностная сегрегация индия приводит к сдвигу красной границы поглощения в область высоких частот. Величина сдвига зависит от молярной доли индия и почти не зависит от ширины квантовой ямы. Коллективные эффекты приводят к сдвигу спектральных характеристик в область малых частот, вследствие эффектов обмена, и к появлению экситонных пиков, вследствие кулоновского взаимодействия между электронами и дырками. Пьезоэлектрическая поляризация приводит к ослабеванию экситонных резонансов и общему уменьшению поглощения и усиления.
      Ключевые слова: полупроводниковые нитриды, пьезоэлектрическая поляризация, поверхностная сегрегация индия, полупроводниковые уравнения Блоха, спектральная характеристика поглощения


      621.382.2
      О. В. Боцула
      Частотные свойства междолинного переноса электронов в InN
      C. 67-70
      рус.
      Библ. 9 назв.
      Рассматриваются частотные и энергетические характеристики диодов на основе двойного нитридного соединения InN. Частотные свойства InN определяются методом Монте-Карло с учетом всех актуальных механизмов рассеяния электронов в широком диапазоне частот, в котором справедливо выполнение условий для реализации режима с ограничением накопления объёмного заряда (ОНОЗ). Приводятся результаты расчета статических характеристик и расчеты эффективности генерации. Определены частотные пределы эффективности генерации рассматриваемого соединения. Определен диапазон частот, при работе в котором инерционностью перераспределения носителей заряда можно пренебречь.
      Ключевые слова: нитриды, междолинный перенос электронов метод Монте-Карло, режим однородного поля


      621.382.2
      Э. Д. Прохоров, О. В. Боцула, О. А. Клименко
      Вольтамперные характеристики и эффективность генерации диодов с туннельными границами на основе GaAs
      C. 71-75
      рус.
      Библ. 7 назв.
      Исследуются вольтамперные характеристики и эффективность генерации диодов с туннельными границами в структурах типа «сендвич» на основе GaAs. Показано, как влияют сопротивление между контактами диодной структуры и сопротивление, включенное последовательно с туннельной границей, на вольтамперную характеристику диода, общее сопротивление структуры, отрицательную дифференциальную проводимость структуры. Определены эффективности генерации диодов с туннельными границами в зависимости от параметров диодов. Показано как эффективность генерации изменяется с увеличением частоты. Оценен частотный предел работы диодов с туннельными границами.
      Ключевые слова: GaAs-диод с туннельной границей, вольтамперные характеристики, эффективность генерации


      52-626+621.37
      И.В. Любич
      Исследование влияния параметров режима питания импульсной лампы на эффективность лазера Nd3+
      C. 76-80
      рус.
      Библ. 5 назв.
      В работе проведено теоретическое исследование влияния параметров режима разряда (длительности, энергии и формы) на КПД излучения импульсной лампы в полосах поглощения активного элемента и энергетический выход активного элемента лазера. При этом параметры импульсной лампы (давление и состав газа-наполнителя) и активного элемента принимаются неизменными. Показано увеличение КПД активного элемента при сокращении пребывания в возбужденном состоянии. Вместе с тем наблюдается уменьшение доли излучения импульсной лампы в участках спектра, поглощаемых активным элементом лазера. В работе рассматривается многоступенчатый способ питания импульсной лампы, который обеспечивает нарастание мощности импульса накачки при сокращении его длительности. Показано, что такой способ питания позволяет повысить спектральную эффективность импульсной лампы и сократить потери на люминесценцию и ее усиление в активном элементе лазера.
      Ключевые слова: импульсная лампа, спектральный КПД, активный элемент, режим питания, лазер


      621.385.6
      Б.П. Ефимов, С.А. Кишко, А.Н. Кулешов, С.С. Пономаренко, Э.М. Хуторян
      Возбуждение мазера на циклотронном резонансе при низких ускоряющих напряжениях
      C. 81-86
      рус.
      Библ. 13 назв.
      В работе представлены результаты по возбуждению электромагнитных колебаний на частоте 8 ГГц в мазере на циклотронном резонансе с ускоряющим напряжением 2,2 кВ. Дано описание магнетронно-инжекторной пушки, формирующей поливинтовой электронный пучок с питч-фактором 2, магнитной системы с участком адиабатически нарастающего поля в области катод – резонатор и спадающего поля в коллекторной части. Приведены зависимости зон генерации на ТЕ11q модах от величины магнитного поля и электрических параметров.
      Ключевые слова: мазер на циклотронном резонансе, азимутально-фазовая группировка, магнетронно-инжекторная пушка, поливинтовой электронный поток


      621.373.826
      А.В. Володенко, О.В. Гурин, А.В. Дегтярев, В.А. Маслов, В.А. Свич, А.Н. Топков
      Металлический волноводный резонатор с наклоненным зеркалом
      C. 87-91
      рус.
      Библ. 5 назв.
      Экспериментально исследовано влияние разъюстировки плоских зеркал металлического волноводного резонатора терагерцового лазера (l = 0,4326 мм) на энергетические потери, поляризацию и модовый состав излучения. Показано, что разъюстировка резонатора в плоскости параллельной плоскости поляризации возбуждающего излучения приводит к более быстрому росту потерь энергии низших несимметричных мод и большей зависимости степени поляризации этих мод от угла перекоса отражателя, чем при разъюстировке зеркал в плоскости перпендикулярной плоскости поляризации возбуждающего излучения. Для низшей симметричной моды такого различия в поведении энергетических потерь и степени поляризации не наблюдается.
      Ключевые слова: волноводный резонатор, разъюстировка зеркал, терагерцовый диапазон, энергетические потери, модовый состав, поляризация


      537.87
      К. А. Вытовтов, О. А. Сидоренко
      Сумматор СВЧ диапазона на основе плоско-параллельной анизотропной структуры
      C. 92-95
      рус.
      Библ. 4 назв.
      Рассмотрена задача применения однослойной плоскопараллельной анизотропной структуры с произвольным направлением оси анизотропии для сумматоров сигналов СВЧ диапазона. Рассматривается тангенциальное падение плоской волны. Получена зависимость коэффициента отражения от угла наклона оси анизотропии и угла между плоскостью падения волны и плоскостью, включающей ось анизотропии. Невзаимные свойства структуры основаны не на эффекте Фарадея, а на зависимости коэффициента отражения от направления распространения волны..
      Ключевые слова: анизотропная структура, сумматор сигналов, эффект втягивания, коэффициент отражения


      550.388
      М. Е. Калиберда, С. А. Погарский, И. И. Сапрыкин, В. Б. Андреев
      Многослойная ленточная решетка. Теория и эксперимент
      C. 96-100
      рус.
      Библ. 12 назв.
      Операторным методом с использованием метода сингулярных интегральных уравнений рассчитаны коэффициент отражения и диаграмма направленности многослойной структуры, каждый слой которой содержит конечноэлементную ленточную решетку. Исследованы свойства двухслойных структур как на основе предканторового множества, так и эквидистантных с числом лент на каждом слое 5 и 19 при вариации положения решеток. Результаты расчета подтверждены полученными экспериментальными данными. Отмечается резонансный характер изменения коэффициента отражения при вариации расстояния между слоями.
      Ключевые слова: ленточная решетка, плоская волна, коэффициент отражения


      621.371:551.510.
      К.П. Гармаш, С.Г. Леус, В.А. Поднос, С.Н. Похилько, О.Ф. Тырнов, А.М. Цымбал, Л.Ф.Черногор
      Модернизированный измерительный пункт Радиофизической обсерватории ХНУ имени В.Н. Каразина
      C. 101-108
      рус.
      Библ. 9 назв.
      Приведено описание и характеристики модернизированных программно-аппаратных комплексов, которые размещены в выносном пункте (с. Граково) радиофизической обсерватории ХНУ имени В.Н. Каразина и используются для мониторинга геокосмической среды в диапазонах геомагнитных пульсаций, а также гекто- и декаметровых радиоволн. Продемонстрировано хорошее согласие экспериментальных данных, регистрируемых комплексами, с наблюдениями на независимом оборудовании. На основе численного моделирования выбраны значения для количества частот, циклически обрабатываемых одним приемником в режиме пассивного доплеровского радиозондирования, и длительности наблюдения на одной частоте.
      Ключевые слова: магнитометр, программно-аппаратный комплекс, доплеровское радиозондирование, спектральное оценивание.


      621.396.98: 629.
      Федоренко Ю.П., Федоренко В.М., Дорохов В.Л.
      Наклон фронта в вертикальной плоскости и эффективная толщина слоя среднемасштабных перемещающихся ионосферных возмущений
      C. 109-120
      рус.
      Библ. 19 назв.
      На основе радиопросвечивания ионосферы в диапазоне географических широт ~ 66 – 33°N сигналами низкоорбитных навигационных ИСЗ, проведенного в течение 23 лет, установлено: эффективная толщина слоя, в котором обнаруживаются среднемасштабные перемещающиеся ионосферные возмущений, составляет около 50 км, продольная ось этого слоя находится на высоте основного максимума ионизации при всех состояниях солнечной активности; для возмущений, порождённых одним и тем же возмущающим источником, пространственный горизонтальный масштаб возмущений линейно возрастает с уменьшением географической широты, его минимальное значение превышает ~ 150 км; появляемость исследуемых возмущений не зависит от времени суток и магнитной активности, одинакова зимой, летом и в равноденствие, в среднем составляла 87%, возрастала от ~ 50% в 1987 г. до ~ 98% в 2010 г. Разработан метод определения угла наклона фронта этих возмущений в вертикальной плоскости и направления их перемещения. Показано, что по углу наклона можно оценить расстояние до источника инициирующего возмущения. В большинстве случаев возмущения перемещались с севера на юг, упомянутые углы наклона находились в диапазоне 20 – 75° и, как правило, возрастали при уменьшении географической широты.
      Ключевые слова: среднемасштабные перемещающиеся ионосферные возмущения, радиопросвечивание ионосферы, когерентные радиоволны, низкоорбитные навигационные ИСЗ, появляемость возмущений, угол наклона фронта возмущений в вертикальной плоскости, толщина слоя возмущений, высота расположения продольной оси, магнитная и солнечная активности


      681.324:621.325
      Можаєв О.О., Порошин С.М., Можаєв М.О., Завизіступ Ю.Ю.
      Исследование взаимодействия потоков данных в гетерогенных сетях
      C. 121-127
      рус.
      Библ. 6 назв.
      Проведено исследование влияния протоколов ТСР Vegas и TCP Reno на равномерность распределения доступной соединению пропускной способности. При гетерогенном управлении наблюдаются колебания размеров плавающих окон соединений различными протоколами. Предложена модификация алгоритма управления текущим окном протокола ТСР Vegas. Приведены результаты имитационного моделирования гетерогенного управления процессом передачи данных в сети. Проведен анализ результирующего трафика передачи данных в результате которого установлено, что этот трафик характеризуется параметром Херста H=0,75, что свидетельствует о его фрактальном характере.
      Ключевые слова: протокол TCP, совместимость протоколов, сетевые протоколы, телекоммуникационная сеть, плавающее окно, моделирование взаимодействия.

В данном номере сборника содержится: 19 работ