Приводятся теоретические и экспериментальные результаты математического и физического моделирования открытых резонаторов и открытых волноводов, использующихся в качестве элементной базы миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов волн. На основе методов теории оператор-функций и элементов теории морсовских критических точек устанавливаются фундаментальные свойства спектра собственных колебаний и волн, электродинамические характеристики исследуемых открытых систем, корректно описываются физические явления и эффекты. Теоретические данные сопоставляются с экспериментальными.
Show AbstractРассмотрено дискретное продольное взаимодействие электронного пучка с несинхронным полигармоническим электромагнитным полем при произвольных углах пролета и пространственном разделении разночастотных областей модуляции. Построена одномерная теория каскадной модуляции и группировки электронов потока, проходящего через последовательность примыкающих друг к другу электромагнитных зазоров произвольной длины, в которых возбуждены переменные электрические поля с различной частотой, фазой и формой распределения амплитуды. В линейном по полю приближении с учетом кулоновских сил объемного заряда электронов получены выражения для времени пролета частиц и спектра выходного тока. Рассмотрены предельные переходы к частным случаям модуляторов многорезонаторного клистрона и каскадного монотрона.
Show AbstractОбсуждаются физика получения «горячих» мод колебаний согласованной на концах волноведущей электродинамической системы с потоком; проблемы реализации мод генератора на связанных волнах в областях частот, соответствующих крутым участкам дисперсионных характеристик вблизи границ полос прозрачности, особенности модового состава генераторов на сверхразмерных волноводах и переход к электронным модам.
Show AbstractМетодами линейной многомодовой и нелинейной нестационарной теорий рассмотрены особенности самосогласованного взаимодействия поверхностного поля сверхразмерного периодического волновода и релятивистского сильноточного трубчатого потока электронов. Найдены продольная и поперечная структуры электромагнитного поля, эффективность и спектр генерации.
Show AbstractПроведено численное исследование свойств волн пространственного заряда микроволнового черенковского устройства. Изучены усиление волн пространственного заряда на частотах, лежащих ниже критической частоты замедляющей системы, и генерация длинноволнового излучения вблизи этой частоты.
Show AbstractРассматриваются свойства спектра собственных колебаний открытых цилиндрических резонаторов, поперечное сечение которых образовано полуплоскостью с конечной нерегулярностью границы, допускающей корректную постановку на бесконечности парциальных условий Райхардта—Свешникова. Задача в обобщенной постановке сводится к анализу фредгольмовой оператор-функции частотного спектрального параметра, заданной на римановой поверхности аналитического продолжения фундаментального решения. Доказываются дискретность спектра, отсутствие конечных предельных точек. Выделяются области отсутствия точек спектра.
Show AbstractВ двухмиллиметровом диапазоне экспериментально исследованы дифракционные решетки типа эшелетт с периодом, большим длины волны. Теоретически рассчитаны зависимости амплитуд отраженных волн дифракционных порядков от периода решетки и угла падения плоской волны на эшелетт; проведено сравнение экспериментальных и теоретических результатов.
Show AbstractРассмотрено влияние электромагнитных полей на специфическую вращательную броуновскую подвижность. Предложена теория диэлектрической релаксации растворов заряженных биополимеров, в которой учтены такие параметры макромолекул, как их заряд, дипольный момент и концентрация.
Show AbstractИзучено совместное действие лазерного облучения (ЛО) и облучения электромагнитными волнами крайне высокой частоты (КВЧ) на рост одноклеточных организмов: простейших и водорослей. При этом ЛО либо снимает ингибирующий эффект КВЧ-облучения, либо усиливает его действие. Особенно ярко это выявлено на простейших. Для проявления совместного эффекта КВЧ-облучения и ЛО на рост одноклеточных важна последовательность облучения культуры.
Show AbstractИсследуются нетепловые эффекты влияния микроволнового излучения на жидкую воду. Обнаружено увеличение оптической плотности в ближней УФ-области, смещение химического сдвига протона в сильное поле, увеличение времени спин-решеточной релаксации у облученной воды по сравнению с необлученной. Сохранение обнаруженных изменений в течение 2—3 сут указывает на образование в воде под действием микроволн метастабильных состояний и изменение ее структуры.
Show AbstractДан краткий обзор новых экспериментальных методик в субмиллиметровой спектроскопии. Основное внимание уделено методам временного разрешения, базирующимся на фемтосекундной технике. Обсуждаются возможности повышения точности измерений спектров проводимости и диэлектрических потерь использования многолучевых резонансных систем.
Show AbstractПриведены результаты экспериментального исследования характеристик временных спектров когерентных сигналов 2-мм диапазона, отраженных от растительности под скользящими углами. Предложена двухкомпонентная модель спектра когерентных сигналов, отраженных от растительности в коротковолновой части миллиметрового диапазона. Показано, что ширина спектра когерентных сигналов существенно меньше, чем это следует из расчета и измерений с помощью некогерентных радиолокационных станций.
Show AbstractРассматриваются перспективные микроволновые системы связи миллиметрового диапазона: наземные, спутниковые и размещаемые на высотном беспилотном летательном аппарате. Быстрое развертывание, всепогодность, высокая надежность, отсутствие кабеля, возможность обеспечения широкой полосы частот в канале передачи информации и прямого включения в существующие сети спутниковой, радиорелейной и сотовой связи делают микроволновые системы уникальными для целого ряда приложений. Применение миллиметровых волн существенно увеличивает пропускную способность радиоканала, помехозащищенность и надежность передачи информации, уменьшает массогабаритные параметры и энергопотребление системы связи.
Show AbstractРазработана математическая модель адаптивной антенной решетки с угловой и поляризационной селекцией (ААР с УПС) радиосигналов; в рамках этой модели исследовано качество работы такой решетки на космической линии радиосвязи при приеме полностью поляризованных полезного сигнала и помехи в присутствии аддитивного шума. Показано, что ААР с УПС обеспечивает в среднем выигрыш в отношении сигнал/(помеха+шум) не меньше 10 дБ даже в самом неблагоприятном случае приема, когда сигнал и помеха идут с одного направления.
Show Abstract
