Приведены обзор и систематизация материалов по технике и технологиям производства систем миллиметрового диапазона. Рассмотрены элементы техники СВЧ (линии, переходы, соединения, переключатели, аттенюаторы, фазовращатели и фильтры) и компоненты преобразовательных устройств (генераторы, умножители, смесители, усилители, в т. ч. и криоэлектронные).

This paper describes review and systematization of the materials on techniques and technologies of millimeter-wave band. The following questions are described: parts of microwave techniques (lines, transitions, conjunctions, switches, attenuators, phase changers and filters); components of converters (generators, multipliers, mixers, amplifiers, including cryoelectronic ones)

Розглянуто результати розробки напівпровідникових модулів міліметрового діапазону: імпульсні передавальні пристрої з використанням лавіно-прольотних діодів, перетворювачі частоти високої кратності, керуючі пристрої на pin-діодах. Запропоновано джерелапотужності із застосуванням кільцевих діодів розподіленого типу

Рассмотрены результаты разработки полупроводниковых модулей миллиметрового диапазона: импульсные передающие устройства с использованием лавинно-пролетных диодов, преобразователи частоты высокой кратности, управляющие устройства на pin-диодах. Предложены источники мощности с применением кольцевых диодов распределенного типа

The results of development of semiconductor modules of the millimeter range are considered: pulse transmitting devices with using IMPAT diodes, high divisible frequency converters, managing devices on pin-diodes. The power sources using of ring diodesof the distributed type are offered.

Приведены результаты разработки высокочувствительного приемника в диапазоне 40,5 - 42,5 ГГц для коммуникационных сетей различного назначения. В приемнике осуществляется усиление входного сигнала с последующим преобразованием для выхода в стандартный диапазон промежуточных частот 0,95 - 2,15 ГГц. Основные функциональные узлы приемника выполнены на монолитных интегральных схемах, что позволило миниатюризировать конструкцию. Коэффициент шума приемника не превышает 4,2 дБ.

Обоснована методика проектирования СВЧ-узлов аппаратуры связи на примере диодного смесителя приемопередающего радиотракта миллиметрового диапазона длин волн. В основу методики положены масштабное макетирование и цифровое моделирование.

Рассмотрена задача о собственных типах волн металлодиэлектрического клина (рупора). Найдены дисперсионные уравнения для мод клина. Приведены результаты его численного решения. Обсуждены свойства волн в диэлектрическом клине. Приведены распределения полей в поперечном сечении. Результаты будут полезны для проектирования устройств миллиметрового, субмиллиметрового и оптического диапазонов электромагнитных волн.

Розглянуто задачу про власні типи хвиль металодіелектричного клина (рупора). Знайдено дисперсійні рівняння для мод клина. Наведено результати його числового розв'язання. Обговорено властивості хвиль у діелектричному клині. Наведено розподіл полів в поперечному перерізі. Результати будуть корисні для проектування приладів міліметрового, субміліметрового й оптичного діапазонів електромагнітних хвиль.

An eigen mode problem of the metal-dielectric wedge (horn) is analyzed. Dispersion equations and its numerical solution for different wave numbers have been found. Wave properties of the horn mode are being discussed. The field distributions in the transverse section are given. Results might be useful for designing of millimeter and sub-millimeter devices as well as for coherent optic systems.

Розвинуто нелінійну тривимірну теорію комбінованих електронно-хвильових систем О-типу з урахуванням релятивістських швидкостей електронів, неоднорідного магнітостатичного поля, що фокусує електронний потік, багатошарової структури пучка заряджених частинок та інших факторів, які безпосередньо впливають на характеристики приладів мм- та субмм-діапазону. Досліджено вплив поперечної взаємодії та секціонування електродинамічної системи на ефективність нерезонансної електронно-хвильової системи. Встановлено умови підвищення коефіцієнта підсилення під час застосування багатошарового електронного потоку з лінійним розподілом швидкостей парціальних пучків та нахиленого фокусувального магнітного поля. Встановлено закономірності параметричного впливу неоднорідності магнітного фокусувального поля на резонансні характеристики синхронізованої коливальної системи.

Запропоновано при аналізі спектральної ефективності та енергетичного бюджету радіосистем в міліметровому діапазоні використовувати квазіоптичну модель розрахунку енергетичного потенціалу радіолінії, враховувати втрати, пов'язані не тільки з поглинанням в атмосфері (інших середовищах), блокуванням сигналу в міській забудові і т.ін., а й шуми, нелінійні характеристики, обмеження приймально-передавального обладнання.

Розглянуто пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних технологій у міліметровому діапазоні хвиль. Проаналізовано затребувані мережні послуги, що охоплюють такі міждисциплінарні галузі, як волоконно-ефірна архітектура мереж, оптоелектронні методи формування радіосигналів, системи моніторингу здоров'я і доставляння ліків на базі мереж рухливих об'єктів і внутрішньоклітинних нанобіосенсорних мереж. Основою майбутнього розвитку телекомунікацій передбачається реалізація нових засобів у сфері охорони здоров'я, системах безпеки, керування роботизованими механізмами, безпілотним автотранспортом, у сфері дистанційної освіти, розваг і дозвілля. Розглянуто сучасні проекти досліджень, спрямовані на розроблення нових технологій у діапазоні понад 90 ГГц для безпроводових систем зв'язку з пропускною здатністю, порівнянною з волоконно-оптичними системами, для реалізації нових застосувань, зокрема системи моніторингу і діагностики здоров'я на основі носильних нанобіосентизувальних мереж. Виокремлено напрямки подальших досліджень щодо реалізації таких систем. Проаналізовано передбачувану архітектуру для наномережі охорони здоров'я. Зазначено, що сучасні дослідження охоплюють теоретичні основи механізмів зв'язку між нанопристроями, сучасне розроблення антен, тканини людини і моделювання каналів, проектування систем екологічного, епідеміологічного, охорони здоров'я, зокрема медичного моніторингу здоров'я. Показано, що екологічний і епідеміологічний моніторинг, так само, як і моніторинг стану здоров'я на базі наукових досягнень і досліджень у сфері медичних електронних технологій, телекомунікацій, а також освіти є пріоритетом у міждисциплінарних дослідженнях, на базі якого потрібна підготовка фахівців наступних поколінь.

Вперше адаптовано математичну модель ТГц (терагерцові) СБ (системи бачення) для дослідження процесу отримання зображень скритих об'єктів. Удосконалено методики тестування основних вузлів ТГц СБ. Впроваджено нову адитивну технологію пошарового наплавлення для створення квазіоптики для ТГц діапазону. Освоєно процес виготовлення ТГц лінз із гіперболічним профілем із фторопласту за допомогою станка з числовим програмним керуванням (ЧПК) для візуалізації скритих об'єктів в ТГц СБ. Проведено проєктування й експериментальне дослідження роботи головних функціональних вузлів ТГц СБ. Здійснено оцінку основних параметрів терагерцових приймачів: чутливості та потужності еквівалентної шуму.

Розглянуто теоретичні основи створення багатовимірних моделей нелінійної електронно-хвильової взаємодії в електровакуумних резонансних приладах з тривалою взаємодією, що працюють в міліметровому та субміліметровому діапазонах. На основі самоузгодженого підходу до аналізу взаємодії електронного потоку з електромагнітним полем отримано вихідну систему інтегро-диференціальних рівнянь з урахуванням просторового розподілу індукції фокусувального магнітостатичного поля. Досліджено вплив неоднорідного фокусувального поля на основні енергетичні та частотні характеристики приладів. Визначено значення параметрів системи, для яких відбувається підвищення ефективності електронно-хвильової взаємодії через застосування неоднорідного або нахиленого магнітостатичного поля в генераторах розглянутого типу.