Розглянуто смугові пропускні та загороджувальні фільтри короткохвильових ділянок міліметрового діапазону та діапазону субміліметрових хвиль, виконані на базі відкритих резонаторів з паралельними відбивачами у вигляді дротових граток, що поляризують. Із застосуванням методу поляризаційних матриць розсіяння одержано основні розрахункові співвідношення для таких фільтрів, проведено експериментальну перевірку їх роботи. Розглянуно можливість застосування таких пристроїв як перетворювачів поляризації хвиль, зокрема, резонансних перетворювачів лінійної поляризації на кругову.

Запропоновано метод дослідження спектральних характеристик дифракційно зв'язаних відкритих резонаторів, що являють собою круглі циліндри з поздовжніми щілинами. Побудовано алгоритм розрахунку власних частот такого класу електродинамічних структур. Проаналізовано поведінку власних частот за деяких граничних переходів від системи зв'язаних резонаторів до поодинокого резонатора.

Досліджено вплив протяжних неоднорідностей типу відбиткові дифракційні грати (ВДГ) на резонансно-фокусуючі властивості багатофокального відкритого резонатора (БВР) з малим фокальним параметром. Доведено, що неоднорідність "плоска вставка" не дуже впливає на резонансно-фокусуючі властивості БВР. Неоднорідність "суцільні ВДГ" змінює властивості БВР, розщеплюючи та симетрично розтягуючи його хвильові фокуси. Встановлено, що цей ефект можна послабити, використовуючи розташовані за чергою в суміжних фокусах плоскі вставки та ВДГ. Вказано на доцільність застосування БВР у генераторах дифракційного випромінювання.

Індекс рубрикатора НБУВ: З845.75-01

Рубрики:

Відкриті хвилеводи та резонатори

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Побудовано точну математичну модель, яка описує аксіально-симетричні власні коливання електричного типу відкритих резонаторів (ВР) зі сферичними дзеркалами. За умов припущення, що спектр комплексних власних частот ВР існує, доведено його дискретність, скінченнократність, причому з єдиною точкою згущення на нескінченності. Проведено теоретичний аналіз спектральних характеристик ВР у випадку, коли довжина хвилі має такий же порядок, як і геометричні параметри резонатора. Встановлено межі, де мають місце відомі асимптотичні моделі ВР.

Построена строгая математическая модель, описывающая аксиально-симметричные собственные колебания электрического типа открытых резонаторов (ОР) со сферическими зеркалами. В предположении существования спектра комплексных собственных частот ОР доказано что он дискретный, конечнократный с единственной точкой сгущения на бесконечности. Проведен теоретический анализ спектральных характеристик ОР в ситуации, когда длина волны соизмерима с размерами резонатора. Установлены границы применимости известных асимптотических моделей ОР.

Mathematically strong model for axial-symmetric eigen modes of electrical type of open resonator with spherical mirrors is constructed. Under supposition of the spectrum existence, it is proved that the spectrum is discrete, of finite multiplicity, and with the only accumulation point on infinity. Theoretical analysis of spectral characteristics of the open resonator has been done for the case, when wavelength is comparable with the resonator dimensions. The scope of correctness of a few well-known asymptotic models of the resonator has been found

Побудовано точну математичну модель, яка описує аксіально-несиметричні власні коливання відкритих резонаторів (ВР) зі сферичними дзеркалами. Припущено, що спектр комплексних власних частот ВР існує, доведено його дискретність, скінченнократність, причому з єдиною точкою згущення на нескінченності. Проведено теоретичний аналіз спектральних характеристик ВР у випадку, коли довжина хвилі має такий же порядок, як і геометричні параметри резонатора. Встановлено межі, де мають місце відомі асимптотичні моделі ВР.

Построена строгая математическая модель, описывающая аксиально-несимметричные собственные колебания открытых резонаторов (ОР) со сферическими зеркалами. В предположении существования спектра комплексных собственных частот ОР доказано, что он дискретный, конечнократный, с единственной точкой сгущения на бесконечности. Проведен теоретический анализ спектральных характеристик ОР в ситуации, когда длина волны соизмерима с размерами резонатора. Установлены границы применимости известных асимптотических моделей ОР.

Mathematically strong model for axial-no symmetric eigen modes of electrical type of open resonator with spherical mirrors is constructed. Under supposition of the spectrum existence, it is proved that the spectrum is discrete, of finite multiplicity,and with the only accumulation point on infinity. Theoretical analysis of spectral characteristics of the open resonator has been done for the case, when wavelength is comparable with the resonator dimensions. The scope of correctness of a few well-knownasymptotic models of the resonator has been found.

Розглянуто модель збудження відкритого резонатора (ВР) системою елементарних електричних диполів. Модель засновано на розгляді полів ВР як суперпозиції власних мод, які описуються функціями Ерміта - Гаусса. Розраховано ефективність збудження та амплітудний спектр ВР, який збуджується різними решітками диполів. Знайдено умови підвищення ефективності збудження системою диполів у порівнянні з одним диполем.

Рассмотрена модель возбуждения открытого резонатора (ОР) системой элементарных электрических диполей. Модель построена на представлении поля ОР в виде суперпозиции собственных мод, описываемых функциями Эрмита - Гаусса. Рассчитаны эффективность возбуждения и амплитудный спектр ОР, возбуждаемого различными решетками диполей. Найдены условия увеличения эффективности возбуждения ансамблем синфазных источников по сравнению с одиночным источником.

The model of an open resonator excitation by the system of electric dipoles has been considered. The model is based on the presentation of an open resonator field as the superposition of Hermit-Gauss modes. The amplitude spectrum and the excitation efficiency have been calculated for some cases of dipoles location. It has been found the conditions of the increase of the excitation efficiency for cases of dipole arrays in comparison with one dipole

Індекс рубрикатора НБУВ: З845.75-01

Рубрики:

Відкриті хвилеводи та резонатори

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Одержано вирази для ефективності збудження найнижчого коливання у відкритому резонаторі (ВР) в режимах слабкого і сильного зв'язків. При цьому ефективність збудження даного коливання у ВР з застосуванням прямокутного елемента зв'язку вища, ніж з застосуванням круглого. Показано, що в режимі слабкого зв'язку ВР зображається лише у вигляді послідовного коливального контуру, а в режимі сильного зв'язку - лише у вигляді паралельного коливального контуру.

Проведен численный анализ эффективности возбуждения низшего колебания в полусферическом открытом резонаторе (ОР) с помощью прямоугольного и круглого элементов связи. Показано, что прямоугольный элемент связи обеспечивает более высокую эффективность возбуждения рассматриваемого колебания в ОР. При оптимальных геометрических размерах элементов связи эффективность возбуждения высших колебаний в резонаторе равна нулю.

На основании векторной теории открытых резонаторов (ОР) и экспериментальных исследований изучены особенности электродинамических характеристик сфероидального и полусферического ОР для конкретной геометрии зеркал. Сделаны выводы об адекватности используемой векторной теории ОР для описания эксперимента. Путем использования скалярной теории ОР получены зависимости радиусов каустик полей основного типа колебания, при изменении расстояния между зеркалами, а также огибающих радиусов каустик полей между зеркалами ОР при фиксированном их положении, что позволило определить конкретные размеры апертур зеркал, которые можно использовать в эксперименте.

Розглянуто задачі синтезу за заданими амплітудними характеристиками у частотному діапазоні. Варіаційна постановка задач дає змогу враховувати вимоги до амплітудної діаграми напрямленості і коефіцієнта напрямленої дії як у робочому діапазоні частот, так і поза цим діапазоном. Для розв'язування одержаних нелінійних інтегральних рівнянь використовують методи послідовних наближень. Наведено результати числового моделювання.

Рассмотрен полусферический открытый резонатор (ОР), на плоском зеркале которого расположен усилительный модуль, представляющий собой усилитель мощности, конструктивно объединенный с четырехэлементной микрополосковой решеткой (МПР). Приведены экспериментальные кривые резонансного коэффициента передачи ОР, возбуждаемого усилительным модулем и МПР. Все измерения выполнены в трехсантиметровом диапазоне длин волн. Показана перспективность применения такой открытой электродинамической системы для измерения диэлектрической проницаемости веществ с большими потерями.

Изложены основные свойства "классических" открытых резонаторов без неоднородностей как базовых устройств при определении особенностей новых модификаций резонансных структур миллиметровых и субмиллиметровых волн. Рассмотрены свойства открытых резонаторов с периодическими металлическими неоднородностями, связанных открытых резонаторов, а также различных модификаций резонансных открытых металлодиэлектрических структур. Определены пути дальнейших исследований новых модификаций резонансных квазиоптических структур с точки зрения оптимизации их выходных параметров.

Предложен метод расчета собственных добротностей, резонансных частот, коэффициентов связи с линией передачи и коэффициента взаимной связи двух парциальных типов колебаний с близкими резонансными частотами, возбуждаемых в резонаторе. Meтод основан на аппроксимации экспериментально или теоретически полученной зависимости комплексного коэффициента отражения от резонатора дробно-рациональной функцией действительного переменного, описывающей вынужденные колебания в двух связанных колебательных контурах. Метод апробирован с использованием данных расчета коэффициента отражения квазиоптического открытого резонатора (ОР) и применен для исследования характеристик ОР в условиях возбуждения гибридного колебания.

Задача излучения нестационарных электромагнитных полей из открытого конца волновода решается во временной области аналитическими и прямыми численными методами. При помощи метода модового базиса задача распространения импульсного сигнала в регулярном волноводе сводится к получению оператора распространения нестационарной волны. Его применение для нахождения временной формы сигнала как при изменении времени в положительном, так и в отрицательном направлении, позволяет получить произвольную временную зависимость амплитуды поля в любой точке волновода с учетом искажений из-за дисперсии волны. Рассмотрены коррекция дифракционных искажений временной формы волны и формирование короткого зондирующего импульса на волноводной апертуре путем возбуждения волновода в заданном сечении полем с заранее рассчитанной временной зависимостью. Проведено численное моделирование облучения короткими импульсами слоистой среды с потерями.

Представлены результаты вычислительного эксперимента по исследованию свойств аксиально-симметричных собственных колебаний электрического типа открытого резонатора со сферическими зеркалами. Обнаружен и исследован эффект падения (повышения) на один - два порядка дифракционной добротности основных типов колебаний при изменении геометрических параметров резонатора. Доказано существование точек вырождения собственных колебаний в комплексной плоскости.

Показана возможность направленного ответвления мощности в двухзеркальном открытом волноводе с дифракционно-связанными излучающими апертурами типа периодическая структура - диэлектрический волновод. Экспериментальные исследования макета ответвителя в диапазоне частот 30 - 37 ГГц показали, что принцип организации связи на объемных волнах позволяет реализовать значения переходного ослабления в интервале 3 - 10 дБ при направленности порядка 30 дБ, что превосходит аналогичные параметры ответвителя на диэлектрических волноводах. Основным достоинством предложенного направленного ответвителя является возможность плавной регулировки переходного ослабления путем изменения расстояния между излучающими апертурами.

Дисертацію присвячено вивченню коливальних процесів у відкритих резонаторах (ВР) з дисперсійними елементами. В роботі розвинуто новий напрямок в дослідженні ВР з додатковим обмеженням резонансного простору та трансформацією імпедансу. Запропоновано новий підхід до аналізу механізмів формування коливань, що має в собі хвилеводну модель та метод узагальненої матриці розсіювання як математичне обгрунтування. Проведено класифікацію типів коливань. Виявлено та досліджено раніше не відомі типи коливань, серед яких слід виділити коливання, що одержали назву квазіосновних і мають аномально високу добротність. На основі досліджень розроблено ряд квазіоптичних твердотільних генераторів зі сферокутовоешелетним ВР в діапазоні 8 - 1 мм з високою стабільністю та пониженим рівнем частотного шуму. Подано обгрунтування використання розроблених резонаторів в електровакуумних резонансних генераторах, наприклад, оротронах, та перспектив просування даних методів в субмм діапазон.

Розроблено нові типи відкритих резонансних систем (ВРС) з високою добротністю для вакуумних і напівпровідникових генераторів міліметрового діапазону. Удосконалено методи експериментального дослідження властивостей коливань у ВРС. Створено та досліджено у складі генератора дифракційного випромінювання (ГДВ) відкриті резонатори біжучої хвилі як перспективні ВРС для перехоплення дифракційного випромінювання з широким кутовим спектром. Запропоновано метод векторних вимірювань властивостей коливань у ВРС з урахуванням радіаційних (нерезонансних) втрат у вузлі зв'язку. Досліджено ефективність збудження коливань у ВРС та виводу випромінювання ГДВ у навантаження для різних вузлів зв'язку. Оцінено вплив дифракційних граток, що частково заповнюють канал у дзеркалі ВРС, на збудження коливань у ГДВ. Розглянуто особливості керування спектром та добротністю коливань у циліндричних ВР з провідними вставками. Експериментально підтверджено ефект резонансного підвищення добротності коливань у циліндричному ВР з однією та двома провідними вставками у вигляді кругового циліндра. Показано, що за допомогою вставок є можливість реалізувати на практиці ВРС для напівпровідникового генератора з перестроюванням частоти на одному (основному) типі коливань з добротністю, що наближається до омічної межі.