Запропоновано метод регуляризації одного класу систем парних суматорних рівнянь, до яких зводиться ряд задач теоретичної та математичної фізики.

На базі строгої математичної моделі проаналізовано поведінку комплексних власних частот у симетричній системі дифракційно зв'язаних відкритих резонаторів (ДЗВР) у разі порушення симетрії. Показано, що в симетричній системі ДЗВР існують дворазово вироджені комплексні власні частоти, які розщеплюються у разі будь-якого порушення симетрії.

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.

З застосуванням методом у аналітичної регуляризації побудовано строгу математичну модель відкритого резонатора з "нефокусувальним" дзеркалом. Проаналізовано спектр його власних коливань і показано, що відповідним підбором геометричних параметрів можна отримати один достатньо добротний резонанс у смузі частот шириною в октаву.

Отримано математично строге розв'язання двовимірної задачі про власні електромагнітні коливання відкритого резонатора, утвореного металевими круговими циліндричними дзеркалами, всередині якого розміщений плазмовий циліндр. На підставі числових розрахунків отримано залежності комплексних власних частот від параметрів структури та проаналізовано взаємодію власних коливань відкритого резонатора з азимутальними поверхневими хвилями плазмового циліндра.

Ключ. слова: ленточная решётка, гиромагнитная среда, система парных сумматорных уравнений, метод аналитической регуляризации, дифракция волн
Індекс рубрикатора НБУВ: З845.74

Рубрики:

Діелектричні хвилеводи

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Подано результати теоретичного аналізу електромагнітних властивостей відбивних дифракційних грат, що заповнені середовищем з негативною діелектричною проникливістю. У широкому діапазоні змін параметрів задачі досліджено ефект резонансного поглинання такою структурою енергії збуджуючого електромагнітного поля. Розглянуто ефект розщеплення резонансів поглинання у випадку падіння плоскої хвилі на структуру під нахилом.

Представлены результаты теоретического анализа электромагнитных свойств отражательной дифракционной решетки, заполненной средой с отрицательной диэлектрической проницаемостью. В широком диапазоне изменения параметров задачи исследован эффект резонансного поглощения такой структурой энергии возбуждающего электромагнитного поля. Продемонстрирован эффект расщепления резонансов поглощения в случае наклонного падения плоской волны на структуру.

The theoretical analysis of electromagnetic properties of the reflecting diffraction grate filled by media with negative permittivity is presented. The resonance absorption effect of the excitant electromagnetic field energy by such structure is explored in the wide range of the parameters change. The effect of breaking up of absorption resonances in the case of the sloping falling of plane wave on a structure is shown

Розроблено методику випробувань і вимірювальний стенд, що дозволили без використання унікального устаткування експериментально оцінити середньоквадратичне значення й спектр флуктуацій різниці фаз зондувального й опорного сигналів напівпровідникового приймально-передавального модуля когерентної радіолокаційної системи Ка-діапазону для огляду льотного поля. Показано вплив цих характеристик на якість селекції рухомих цілей на тлі відбиттів від нерухомих місцевих предметів.

Разработана методика испытаний и создан измерительный стенд, позволившие без использования уникального оборудования экспериментально оценить среднеквадратическое значение и спектр флуктуаций разности фаз зондирующего и опорного сигналов полупроводникового приемо-передающего модуля когерентной радиолокационной системы Ка-диапазона для обзора летного поля. Показано влияние этих характеристик на качество селекции движущихся целей на фоне отражений от неподвижных местных предметов.

The measuring bench and methodology for experimental study of mean square values and fluctuations spectrum of phase differences of probing and reference signals in semiconductor transceiver module are developed. The module is used in coherent Ka-band radar intended for surface traffic monitoring in airports. The estimation of the influences of these characteristics on quality of moving targets selection on a background reflection from stationary local objects is given.

The utility and technical capabilities of creating semiconductor coherent radar at the millimeter radiowave (Ka-band) for monitoring surface traffic in airports are substantiated. This radar has a number of advantages as compared with existing ones, in particular, the better mass-dimension and operating characteristics, significantly less power consumption and the level of microwave radiation, and it also provides the detection of moving targets and their classification on velocity. The selection of technical solutions is justified, the experimental radar sample is developed and its tests were carried out. The key fundamental component parts providing the novel features and high technical radar characteristics, namely, antennas of a new type and the semiconductor coherent transmit-receive device are developed by scientists and specialists of Ukraine.

Вивчено спектральні характеристики (власні частоти та резонансні електромагнітні коливання) у відкритих резонаторах, у тому числі з неоднорідностями. Розвинуто новий математично обгрунтований метод дослідження спектра власних коливань одного класу відкритих резонаторів з діелектричними, неоднорідними діелектричними, шарувато діелектричними та плазмовими включеннями, який базується на методі регуляризації Рімана - Гільберта та спектральній теорії скінченномероморфних ядерних оператор-функцій. Запропоновано математичну модель явища міжтипового зв'язку власних коливань у відкритих структурах. На базі розроблених і обгрунтованих обчислювальних алгоритмів проведено детальні дослідження властивостей спектрів власних частот відкритих структур у випадку зміни неспектральних параметрів у резонансній області частот. Встановлено межі областей застосування асимптотичних і наближених теорій відкритих структур. Виявлено ряд нових фізичних особливостей формування резонансних коливань у відкритих резонаторах, у тому числі з включеннями, і характерні закономірності поведінки їх власних частот. На підставі проведених досліджень запропоновано ряд пристроїв міліметрового та субміліметрового діапазонів електромагнітних хвиль.

С использованием метода обобщенных матриц рассеяния решена спектральная задача по определению постоянных распространения собственных TM-волн периодического волновода, образованного слоем метаматериала и отражательной дифракционной решеткой. В диапазоне частот, где диэлектрическая проницаемость метаматериала принимает отрицательные значения, проведено исследование особенностей поведения дисперсионных зависимостей собственных волн. Обнаружено проявление как эффекта междутиповой связи, так и нового вида междутипового взаимодействия поверхностных волн данного волновода, определены условия их проявления.

Приведены принципы разработки плоскостных антенн дифракционного типа, которые с успехом могут использоваться для построения антенных систем с заданными параметрами, включая формирование диаграммы направленности специальной формы. Получены все основные характеристики исследуемой плоскостной антенны с открытой электродинамической структурой миллиметрового диапазона на примере антенной системы, используемой в составе действующего радиолокационного комплекса.

Індекс рубрикатора НБУВ: З95-5-01

Рубрики:

Радіолокація

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З845.47

Рубрики:

Антенні решітки

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Краевая задача дифракции плоской электромагнитной волны на слое феррит - ленточная решетка - слой метаматериала сведена к задаче Римана - Гильберта с коэффициентом сопряжения, зависящим от частоты падающей волны, материальных параметров феррита и метаматериала. Предложен метод аналитической регуляризации, с помощью которого задача редуцирована к бесконечной системе линейных алгебраических уравнений второго рода с ядерным матричным оператором. Проведен численный анализ частотной зависимости коэффициента отражения для исследуемой периодической структуры. Установлены диапазоны частот, где коэффициент отражения имеет ярко выраженный резонансный характер. Такое поведение коэффициента отражения обусловлено возбуждением колебаний, локализованных у границ раздела сред.

Індекс рубрикатора НБУВ: З845.7-01

Рубрики:

Хвилевідні лінії передачі. Хвилеводи та об'ємні резонатори

Шифр НБУВ: Ж15835 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведено исследование излучения Вавилова - Черенкова, порождаемого потоком заряженных частиц, движущихся над поверхностью (в общем случае периодической) дисперсионной среды, которая в зависимости от частотного диапазона может быть правосторонней (обычный диэлектрик), мононегативной (когда только диэлектрическая или только магнитная проницаемость имеет отрицательные значения) или же левосторонней (и диэлектрическая, и магнитная проницаемость отрицательны). Представленные результаты основаны на строгих математических моделях и соответствующих им эффективных вычислительных алгоритмах. В фокусе исследования качественно новые резонансные явления, возникающие в результате сочетания в данной электромагнитной задаче микро- и макропериодических структур: микро- (или даже нано-) периодическая структура метаматериала и макропериод дифракционной решетки, сравнимый с длиной волн, порождаемых пучком электронов.

Індекс рубрикатора НБУВ: В336.3

Рубрики:

Розповсюдження електромагнітних хвиль

Шифр НБУВ: Ж22412/а Пошук видання у каталогах НБУВ 

Запропоновано точний метод розрахунку дифракційних характеристик стрічкових періодичних граток, що знаходяться на межі гіротропного феромагнітного середовища у випадку похилого падіння плоскої однорідної електромагнітної хвилі.

Исследование дифракционных характеристик слоисто-неоднородных сред обусловлено их широким использованием. На сегодняшний день в научной литературе известно лишь незначительное количество специальных зависимостей материальных параметров слоя от пространственных координат, когда удается получить аналитические решения, описывающие волновые процессы, происходящие в них. Эти решения строятся с помощью асимптотических или прямых численных методов. При построении решения спектральной задачи для неоднородного магнитодиэлектрического слоя применен метод Риккати. В итоге получен устойчивый в вычислительном отношении алгоритм решения спектральных задач, который позволил исследовать резонансные эффекты, сопровождающие процесс взаимодействия волн со слоисто-неоднородной средой, а также описать с помощью собственных частот и собственных колебаний хорошо известные понятия, как запрещенная зона в теории распространения волн в периодических структурах и резонанс в запрещенной зоне при нарушении периодичности материальных параметров среды. Результаты исследований позволят проводить изучение волновых процессов в неоднородных магнитодиэлектрических, неоднородных плазмоподобных и других такого типа слоях без существенных ограничений на их материальные параметры и могут быть использованы при решении обратных задач электродинамики, а также в голографии, томографии, радиолокации и др.