Індекс рубрикатора НБУВ: Р120.11

Рубрики:

Фізичні чинники зовнішнього середовища та їх гігієнічна оцінка

Шифр НБУВ: Ж29221 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто новий метод азимутального стиску під час обробки сигналів цифрових радіолокаторів синтезованої апертури. Метод засновано на логічній процедурі порівняння двох синтезованих діаграм спрямованості, що розраховуються з одного масива даних траєкторного сигналу шляхом зважування за допомогою відповідних антенних вікон. Залежно від наслідку порівняння формується компарована діаграма спрямованості. Показано, що застосування компарованої діаграми спрямованості збільшує розрізнення, знижує рівень побічних пелюсток і розширює динамічний діапазон виявлення цілей у порівнянні з обробкою сигналів за допомогою антенних вікон оптимальних за дольф-чебишевським критерієм.

Рассмотрен новый метод сжатия по азимуту при обработке сигналов цифровых радиолокаторов синтезированной апертуры. Метод основан на логической процедуре сравнения уровней двух синтезированных диаграмм направленности, рассчитываемых из одного и того же массива данных траекторного сигнала путем взвешивания с помощью соответствующих антенных окон. В зависимости от результата сравнения формируется компарированная диаграмма направленности. Показано, что применение компарированной диаграммы направленности увеличивает разрешающую способность, снижает уровень боковых лепестков и расширяет динамический диапазон обнаружения целей по сравнению с обработкой сигналов с помощью антенных окон оптимальных по дольф-чебышевскому критерию.

We have been proposed the new signal processing method for a digital synthetic aperture radar azimuth compression. The method is based on the nonlinear logical comparison procedure of two synthetic aperture patterns. Patterns were formed from the sametrajectory signal data by weighing with a help of appropriate antenna windows. Is was shown, that the synthetic aperture patterns comparison algorithm permit one to increase the azimuth resolution, to reduce side lobes and to expand the dynamic range of target detection in comparison with a convenient procedure using Dolf-Chebyshev antenna windows

Ключ. слова: квазиоптический диэлектрический резонатор, микрополосковая линия, волны "шепчущей галереи"
Індекс рубрикатора НБУВ: З845.74-01

Рубрики:

Діелектричні хвилеводи

Шифр НБУВ: Ж69398 Пошук видання у каталогах НБУВ 

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

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.

Предложен метод измерения комплексной диэлектрической проницаемости (КДП) для малого объема (порядка 1 мл) сильно поглощающей жидкости в миллиметровом диапазоне длин волн. Метод основан на использовании резонансной ячейки в виде цилиндрического резонатора с радиальной полостью, заполненной исследуемой жидкостью. Получено характеристическое уравнение, позволяющее с использованием экспериментальных данных (резонансной частоты и добротности) и КДП жидкости, принятой за стандартную, получить значение КДП измеряемой жидкости. Определены оптимальные размеры резонатора, спектральные параметры и рабочая мода колебаний для определения КДП сильно поглощающей жидкости, заполняющей радиальную полость резонансной ячейки. Данный метод использован для определения КДП различных образцов столовых вин. Получены и проанализированы коэффициенты парной корреляции КДП вина с его физико-химическими показателями.

Представлены результаты разработки аппаратно-вычислительного комплекса, предназначенного для измерения характеристик резонаторов с добротностями от десятков единиц до сотни тысяч в диапазоне частот от 26 до 37,5 ГГц. Измерения основаны на регистрации и обработке амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) резонаторов. Предложен способ вычисления нагруженной добротности, резонансной частоты, относительной амплитуды колебаний и уровня постоянной составляющей сигнала, а также сдвига фаз между ними по коэффициентам аппроксимации АЧХ резонатора дробно-рациональной функцией. Показано, каким образом по коэффициентам аппроксимации АЧХ коэффициента отражения от резонатора можно дополнительно рассчитать собственную добротность и долю мощности источника сигнала, теряемую в элементе связи. Представлены результаты испытаний, иллюстрирующие возможности комплекса при исследованиях низко- и высокодобротных резонаторов.

Представлены результаты экспериментального исследования радиационных потерь энергии, имеющих место при возбуждении открытого резонатора (ОР) или выводе из него энергии сосредоточенным элементом связи (ЭС). Модифицированы два предложенных ранее метода измерений, один из которых основан на измерении квадратов амплитуд полей в ОР и связанных с ним волноводах (метод баланса мощностей), а другой на измерении импеданса ОР, представленного с помощью эквивалентной схемы замещения (импедансный метод). Обоснована эквивалентная схема ОР, учитывающая прямое излучение ЭС в свободное пространство и излучение из-за рассеяния резонансного поля на ЭС. Исследованы ЭС двух типов, наиболее часто используемых в ОР мм диапазона: отверстие в диафрагме на зеркале и зауженный открытый конец волновода (щель) на зеркале. Приведены результаты измерений отдельных составляющих радиационных потерь и их влияние на эффективность возбуждения ОР и вывода энергии из ОР. Выявлены факторы, приводящие к снижению эффективности возбуждения ОР. Дана сравнительная характеристика ЭС двух типов, показано, что ЭС в виде щелей в целом имеют более высокую эффективность, чем ЭС в виде отверстий.

Значение комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих жидкостей (например, воды и водных растворов различных веществ) необходимо знать в различных областях науки и техники, где используются такие жидкости. Ранее была предложена измерительная кювета волноводного типа, представляющая собой диэлектрический (кварцевый) цилиндр, погруженный в исследуемую жидкость, а также разработан высокочувствительный диэлектрометр 8-мм диапазона с использованием такой кюветы. Теоретический и численный анализ предложенной кюветы проведен без учета внешней границы кюветы, что было предметом обсуждения при сравнении его с результатами эксперимента. Устранен этот недостаток и проведено исследование электродинамических параметров кюветы диэлектрометра с учетом ее внешней границы. При этом кювета образована круглым металлическим волноводом 8-мм диапазона с коаксиально расположенной цилиндрической вставкой из диэлектрика с малыми потерями. Исследуемая жидкость заполняла пространство между вставкой и волноводом. Для повышения чувствительности кюветы к изменению концентрации веществ в исследуемой сильно поглощающей жидкости использован достаточно тонкий ее слой (четверть длины волны), в котором наблюдается эффект интерференции волн. В результате показано, что кювета диэлектрометра со слоем поглощающей жидкости, при котором глубина проникновения поля в жидкость соизмерима с толщиной ее слоя, обладает повышенной дифференциальной чувствительностью. Предложенная структура имеет преимущества при использовании в кюветах прецизионных диэлектрометров сильно поглощающих жидкостей по сравнению с известными техническими решениями.

Приведены результаты синтеза, конструирования и испытаний экспериментального образца криогенного приемного фокального блока (КПФБ) для радиотелескопов российского радиоинтерферометрического комплекса нового поколения. Радиотелескопы комплекса спроектированы для приема сигналов космических радиоисточников одновременно в S, X и Ka диапазонах и частично совместимы с радиотелескопами перспективной глобальной геодезической сети VLBI2010. Обсуждены принятые технические решения ключевых узлов КПФБ и приведены основные технические характеристики СВЧ элементов, которые, как показано, удовлетворительно соответствуют проектной спецификации.

Предложен метод измерения добротностей резонаторов микроволнового диапазона, который позволяет проводить исследование микроволновых свойств материалов и сред с помощью открытых резонаторов различных типов в условиях наличия близко расположенных по частоте мод в окружении избранного типа колебаний, радиационных потерь элементов связи и перекрестных помех между ними. Измерение нагруженной добротности основано на представлении частотной зависимости комплексного коэффициента отражения или передачи резонатора суммой дробно-линейных комплексных функций, описывающих отклики отдельных мод, и аппроксимации квадрата измеренной амплитудно-частотной характеристики вариационным градиентным методом. Метод расчета собственной добротности основан на вычислении импеданса резонатора по измеренному модулю коэффициента отражения. Разработанные алгоритмы обработки данных измерений реализованы в виде компьютерной программы и иллюстрируются на примере обработки частотных зависимостей S-параметров зеркального диэлектрического открытого резонатора с модами шепчущей галереи, при этом S-параметры рассчитаны методом конечных элементов. Измерение добротностей предложенным методом устраняет систематические погрешности измерений, связанные с искажениями резонансных кривых, и делает возможным проведение измерений в условиях, когда классические методы оказываются непригодными.

Запропоновано метод вимірювання добротності резонаторів мікрохвильового діапазону, що дозволяє проводити дослідження мікрохвильових властивостей матеріалів та середовищ за допомогою відкритих резонаторів різноманітних типів за наявності близько розташованих за частотою мод біля вибраного типу коливань, радіаційних втрат елементів зв'язку та перехресних завад між ними. Вимірювання навантаженої добротності засновано на поданні частотної залежності коефіцієнта відбиття або передачі сумою дробово-лінійних комплексних функцій, що описують відгуки відокремлених мод, та апроксимації квадрата модуля амплітудно-частотної характеристики варіаційним градієнтним методом. Метод розрахунку власної добротності засновано на обчисленні імпедансу резонатора за даними вимірювання коефіцієнта відбиття. Алгоритми оброблення даних вимірювання, що були запропоновані, реалізовані у вигляді комп'ютерної програми та ілюструються на прикладі оброблення S-параметрів дзеркального діелектричного відкритого резонатора з модами шепочучої галереї, при цьому S-параметри було обчислено методом скінценних елементів. Вимірювання добротності запропонованим методом усуває систематичні похибки вимірювань, які пов'язані зі спотворенням резонансних ліній, надає можливість проведення вимірювань за умов, коли класичні методи виявляються непридатними.

A method is proposed for measuring the Q-factor of microwave resonators, which allows the study of microwave properties of materials and environments using open resonators of different types under conditions of availability of close-frequency modes inthe surroundings of the given mode, the radiation losses of coupling elements and crosstalk between them. Measurement of the loaded Q-factor is based on both the representation of the frequency dependence of the resonator complex reflection or transmission coefficients by the sum of fractional-linear complex functions, describing the responses of individual modes, and approximation of a square measured frequency response by means of the variation gradient method. The eigen Q-factor calculation method isbased on calculation of the resonator impedance on the measured reflectance modulus. The developed algorithms for processing measurement data are implemented in a computer program and are illustrated by the example of the processing frequency dependencesof S-parameters for the open dielectric mirror resonator excited with whispering gallery modes, when the S-parameters are calculated by finite element method. Measuring quality factors by the proposed method eliminates the systematic measurement error associated with the distortion of the resonance curves, and makes it possible to perform measurements in conditions where classical methods are unsuitable.

Предложена новая конфигурация и разработана строгая электродинамическая модель трехдиапазонного S/X/Ka-облучателя для зеркальной антенны VLBI2010 совместимых радиотелескопов. Результаты получены в соответствии с календарным планом первого этапа договора № 8/14 от 05.03.14, который выполняется ИРЭ им. А. Я. Усикова НАН Украины по распоряжению Президиума НАН Украины № 140 от 04.03.14.

Для эффективного использования открытых резонаторов (ОР) в измерительной технике и в качестве колебательных систем твердотельных генераторов требуется учет влияния элементов связи (ЭС) на характеристики ОР. В ОР ЭС вызывают дополнительные радиационные потери из-за рассеяния и излучения в свободное пространство. До настоящего времени исследования таких потерь в разновидности ОР - зеркальных дисковых диэлектрических резонаторах (ЗДДР) с модами шепчущей галереи - и их влияния на характеристики ЗДДР не проводились. Представлены результаты экспериментального исследования радиационных потерь энергии на ЭС ЗДДР с согласованными волноводами. Измерения проведены с помощью метода импеданса и метода баланса мощностей, которые были модифицированы для применения к ЗДДР. Исследованы ЭС 2-х типов: отверстие в диафрагме на зеркале и зауженный открытый конец волновода (щель) на зеркале. Приведены результаты измерений характеристик радиационных потерь, их зависимость от размеров и места расположения ЭС; дана сравнительная характеристика ЭС 2-х типов. Показано, что ЭС в виде щелей имеют более высокую эффективность возбуждения ЗДДР и вывода энергии из ЗДДР по сравнению с ЭС в виде отверстий.

Исследованы радиационные потери элементов связи (ЭС) зеркального дискового диэлектрического резонатора (ЗДДР) с модами шепчущей галереи для случая связи с рассогласованными волноводами. Результаты исследования представляют особый интерес для разработчиков автогенераторов с использованием ЗДДР, когда полупроводниковые приборы с цепями согласования импедансов расположены в волноводах, образуя комплексную нагрузку. Измерены зависимости резонансной частоты и добротности ЗДДР от амплитуды и фазы волны, отраженной от комплексной нагрузки. Исследовались ЗДДР с ЭС 2-х типов: отверстие в диафрагме и зауженный открытый конец волновода (щель) на зеркале. Для случая ЭС в виде щели показано, что добротность и резонансная частота ЗДДР с комплексной нагрузкой в волноводе могут быть рассчитаны с использованием предложенной схемы замещения ЭС в ЗДДР. Номиналы схемы замещения могут быть измерены в соответствии с методикой, изложенной в первой части данной работы. Рассчитаны 2 составляющие дополнительных потерь, вносимых в ЗДДР комплексной нагрузкой в волноводе: радиационные потери ЭС и джоулевы потери в нагрузке.