научный журнал по электронике и радиотехнике Радиотехника и электроника ISSN: 0033-8494

КЮРКЧАН А.Г., СМИРНОВА Н.И., ЧИРКОВА А.П. — 2015 г.

Выполнено сравнение двух вариантов реализации метода Т-матриц: на основе модифицированных методов вспомогательных токов и нулевого поля. В обоих случаях численная реализация методов основана на использовании техники дискретных источников. При расчете диаграмм рассеяния различных тел обоими методами получена высокая и примерно одинаковая точность, что подтверждено, в частности, с помощью проверки выполнения оптической теоремы. Однако асимптотика (по порядковому номеру) коэффициентов рассеяния диаграммы оказалась принципиально различной.

ГАБОВА А.В., КАРАБАНОВ А.В., КЕРШНЕР И.А., ОБУХОВ К.Ю., ОБУХОВ Ю.В., СУШКОВА О.С. — 2015 г.

Описан новый метод анализа частотно-временной динамики фоновой электрической активности мозга, при помощи которого обнаружены три основных признака болезни Паркинсона (БП) в ранней стадии: межполушарная асимметрия частотно-временных характеристик электроэнцефалограммы в центральных отведениях моторной зоны коры головного мозга; возникновение ритма ЭЭГ в этих отведениях в частотном диапазоне 4–6 Гц и его связанность с электромиограммами и механическим тремором контралатеральных конечностей при дрожательной форме БП; дезорганизация доминирующего ритма, соответствующая общим представлениям о дезорганизации различных систем при БП.

ДАНИЛОВ И.Н., МАЙСТРЕНКО В.К. — 2015 г.

Предложен общий подход к расчету передаточных характеристик плавного перехода между двумя экранированными волноводами прямоугольного поперечного сечения. Методика расчета основана на интегральном соотношении Лоренца и продемонстрирована на задаче о согласовании прямоугольных волноводов различных поперечных сечений.

БУДАГЯН И.Ф., КОСТИН М.С. — 2015 г.

Освещены вопросы виброметрических исследований кинематических и колебательных элементов механических конструкций сверхкороткоимпульсным (СКИ) радиоволновым методом в области виброметрологической диагностики. Сформулированы принципы радиосенсорного СКИ зондирования. Определены преимущества и особенности рассматриваемого метода диагностики, представлены описание аналитической модели СКИ-сигнала и схема оптимального обнаружителя неизвестного сигнала. Показано, что параметрическая оценка малой угловой девиации фазораспределенных радиоимпульсов может быть рассмотрена как метод косвенного преобразования радиосигнала в функцию механических колебаний зондируемых элементов устройств, генерирующих собственные механические колебания или промодулированных внешними акустическими возмущениями среды. Предложены численные методы цифровой фильтрации на основе оконного преобразования Фурье и цифровой обработки сигналов с целью оценки угловой девиации: взаимной корреляционной функции, двукратного преобразования Фурье, кепстрального анализа. Приведена реализация аналитической модели тестового режима отладки радиосенсорной системы в среде MatLab.

ГЕРАСИМОВ М.Е., ДМИТРИЕВ А.С., ЕМЕЛЬЯНОВ Р.Ю., ИЦКОВ В.В. — 2015 г.

Рассмотрены обобщенные беспроводные сенсорные сети (активные беспроводные сети) как многоэлементная процессорная платформа для моделирования поведения взаимодействующих динамических систем. В процессе моделирования каждый узел сенсорной сети представлен в качестве динамической системы, решение уравнений для которой осуществляется при помощи специального вычислительного устройства (микроконтроллера), размещенного на узле сети. Взаимодействие между динамическими системами осуществлено через передачу информации о состоянии системы по радиоканалам между узлами активной сети. Схема моделирования исследована на примере ансамбля связанных логистических отображений. Экспериментально этот ансамбль реализован в сети, состоящей из прямохаотических приемопередатчиков ППС-43 со специальными платами актуаторов, содержащими микроконтроллеры для итерации отображений и устройство визуального отображения информации (цветной светодиод). Описана методика моделирования, экспериментальные результаты и их анализ.

ГЛУШКО А.А., ЗИНЧЕНКО Л.А., ШАХНОВ В.А. — 2015 г.

Рассмотрена методика численного моделирования изменения тока стока структуры “кремний на изоляторе” полевого транзистора с непрямым затвором при воздействии тяжелой заряженной частицы. Для моделирования использованы программа SRIM и программный комплекс приборно-технологического моделирования TCAD Sentaurus фирмы Synopsys. На основе полученных результатов даны рекомендации по выбору геометрии транзистора.

ГОНЧАРОВ И.Н., КОЗЫРЕВ Е.Н., МАЛДЗИГАТИ А.И., ШЕВРИКУКО Ю.Ф. — 2015 г.

Предложены подходы к моделированию электрического поля, возникающего на входе каналов микроканальных пластин (МКП), установленных в электронно-оптических преобразователях (ЭОП), используемых в технике ночного видения. Представлена методика определения граничных условий модели, позволяющая адекватно рассчитывать траектории электронов, эмитируемых фотокатодом ЭОП 2+ поколения, впоследствии взаимодействующих с торцевой поверхностью МКП. При помощи разработанной модели исследовано поведение электронов, отраженных входной поверхностью МКП.

ДИКАН В.А., ЖИХАРЕВ А.М., ЗЫБЦЕВ С.А., ИРЖАК А.В., КАЛАШНИКОВ В.С., КОЛЕДОВ В.В., КОЛЕДОВ Л.В., КУЧИН Д.С., ЛЕГА П.В., МАЗАЕВ П.В., МАШИРОВ А.В., ПОКРОВСКИЙ В.Я., ШАВРОВ В.Г., ШЕЛЯКОВ А.В. — 2015 г.

В последнее время доказано, что эффект памяти формы (ЭПФ) в сплавах, например на основе Ti–Ni, сохраняется вплоть до нанометрового масштаба размеров активного слоя сплава, продемонстрированы рекордные по миниатюрности, действующие микро- и наномеханические устройства: актюаторы и нанопинцеты, выполненные по стандартным технологиям микроэлектроники на основе композитов с ЭПФ. Это позволяет надеяться на создание в ближайшем будущем следующего поколения микро- и наномеханических устройств с размерами, вполне сравнимыми, например, с углеродными нанотрубками, графеновыми листами, вирусами и др. В данной работе методами математического моделирования изучается способ активации микромеханических устройств с ЭПФ при помощи резистивного импульсного нагрева. Показано, что при уменьшении габаритов нагревательного элемента от 1 мм до 10 мкм быстродействие резко увеличивается от 102 до 105 с-1, а энергопотребление одновременно уменьшается от 10-3 до 10-8 Дж на одну операцию. Обсуждаются предварительные эксперименты по отработке управления композитным нанопинцетом с ЭПФ при помощи технологии автоматизированного импульсного нагрева, а также перспективы создания быстродействующих высокопроизводительных микроробототехнических систем на основе новой элементной базы.

ГОНЧАРОВ И.Н., КОЗЫРЕВ Е.Н. — 2015 г.

Предложены подходы к моделированию поведения вторичных электронов в каналах микроканальных пластин (МКП) с различной формой сечения. Представлены возможные варианты нарушения сечения каналов, допускаемые в производстве МКП. Исследовано влияние нарушенной в пределах технологических допусков формы сечения каналов на их усилительную способность.

ГЕРАСИМОВ М.Ю., ДМИТРИЕВ А.С., ЕФРЕМОВА Е.В. — 2015 г.

Рассмотрены требования, предъявляемые к приемопередающим устройствам для передачи мультимедийных данных в беспроводных сенсорных сетях, и характеристики существующих систем. Проанализированы перспективы использования в мультимедийных сенсорных сетях сверхширокополосных беспроводных систем на основе прямохаотической передачи данных. Приведены результаты экспериментальных исследований по передаче потоковых видеоданных в режиме “точка–точка” при использовании ретрансляции и через стену.

БРЮХАНОВ Ю.А., ЛУКАШЕВИЧ Ю.А. — 2015 г.

Рассмотрены процессы в цифровых фильтрах с учетом эффектов квантования при произвольном числе разрядов в представлении чисел и переполнения при периодических внешних воздействиях. Использован метод исследования, основанный на представлении стационарных колебаний в виде инвариантного множества нелинейных дискретных точечных отображений. Расчеты спектрального состава реакции системы и нелинейных искажений сигналов с произвольным периодом выполнены при классическом и модернизированном дискретных преобразованиях Фурье. Приведены результаты расчета процессов в цифровых полосовых фильтрах Баттерворта и Чебышева. Показаны зависимости коэффициента нелинейных искажений от вида кодирования и числа разрядов в представлении чисел, а также от порядка цифрового фильтра. Установлено влияние числа разрядов на вид амплитудно-частотных характеристик фильтров.

КАЦЕНЕЛЕНБАУМ Б.З. — 2015 г.

Показано, что если функция, описывающая распределение импеданса на плоскости, принадлежит к некоторому классу, то нормально падающая на нее волна не отражается, а диффузно рассеивается и поглощается. Не отражается волна и от конечной части такой плоскости, если ее контур подчинен некоторому условию. Такие плоские фигуры могут обеспечить антирадарную защиту. Они могут быть изготовлены, в частности, из материала, не имеющего потерь.

АНЮТИН А.П., КОРШУНОВ И.П., ШАТРОВ А.Д. — 2015 г.

Рассмотрена задача возбуждения радиальными магнитным и электрическим диполями метаматериального шара с анизотропной проводимостью поверхности вдоль винтовых линий. Исследованы особенности квазистатических резонансов киральной сферы, обусловленные наличием метаматериала. Показано, что в зависимости от значений материальных и геометрических параметров структуры резонансные поля могут быть как линейно-, так и кругополяризованными. Обнаружены вырожденные собственные колебания, поля которых имеют различные угловые зависимости в ближней и дальней зонах. На основе строгих методов рассчитаны частотные характеристики структуры, а также картины ближних и дальних полей на резонансных частотах. Предложено приближенное аналитическое описание квазистатических резонансов.

ДВОРКОВИЧ А.В., ДВОРКОВИЧ В.П. — 2015 г.

Приведены результаты подробных теоретических исследований широко используемых окон Дольфа–Чебышева и Барсилона–Темеша. Доказано, что нормированные спектры этих окон тождественно определяются конечным числом косинусоидальных функций, при этом в случаях использования функций Чебышева первого и второго рода четного порядка применяются косинусоидальные функции четных аргументов, а при нечетном порядке функций Чебышева используются косинусоидальные функции нечетных аргументов. С применением суммы оконных функций Дольфа–Чебышева и Барсилона–Темеша, определяемых последовательностью функций Чебышева соседних порядков, разработаны новые оконные функции, обладающие стандартным главным лепестком, но существенно подавленными боковыми лепестками.

КОНОВАЛОВ Я.Ю., КРАВЧЕНКО В.Ф., ПУСТОВОЙТ В.И. — 2015 г.

Предложены и обоснованы новые конструкции весовых функций (окон) на основе семейства атомарных функций. Построение весовых функций состоит из двух этапов. На первом этапе, используя основные свойства сверток, строится многократная свертка атомарных функций, а на втором путем усечения полученной функции до эффективного носителя определяется искомая весовая функция. Проведенный численный эксперимент и анализ основных физических характеристик новых весовых функций (окон) показал их эффективность.

АНЮТИН А.П., КОРШУНОВ И.П., ШАТРОВ А.Д. — 2015 г.

Для случая ТМ-поляризации рассмотрена двумерная задача возбуждения плоской и цилиндрической волн кругового цилиндра из материала с отрицательной диэлектрической проницаемостью. При помощи строгих численных расчетов установлены условия, при которых в тонких по сравнению с длиной волны цилиндрах возникают резонансы поверхностных плазмонов.

АРАНЧИЙ С.М., КРЫМСКИЙ К.М., КРЫМСКИЙ М.И., РОГАЛИН В.Е. — 2015 г.

Исследованы практические перспективы реализации проекционной рентгеновской фотолитографической технологии на базе сочетания CO2-лазерной плазмы и многослойных рентгеновских отражателей для диапазона длин волн 3... 30 нм. Показано, что для устойчивой работы СО2-лазера мощностью несколько десятков киловатт необходимо использовать охлаждаемое окно из поликристаллического алмаза между активной средой и атмосферой. Даны практические рекомендации по созданию высокоотражающих многослойных покрытий для мягкого рентгеновского диапазона длин волн, основанные на расширении множества рассматриваемых материалов слоев.

МАНДЕЛЬ А.М., ОШУРКО В.Б., СОЛОМАХО Г.И., ШАРЦ А.А. — 2015 г.

Построена волновая функция и рассчитана энергия связи электрона, локализованного в идеальной квантовой точке во внешнем магнитном поле. Показано, что энергия зеемановского расщепления в умеренных магнитных полях соответствует фотонам терагерцевого диапазона, т.е. процессы с переворотом спина электрона ведут к излучению или поглощению терагерцевого излучения. Установлено, что внешнее терагерцевое излучение изменяет равновесное распределение по спинам и, тем самым, намагниченность системы, что создает возможность детектирования такого излучения с помощью измерения намагниченности системы квантовых точек.

АБУБАКИРОВ Э.Б., ЛЕОНТЬЕВ А.Н. — 2015 г.

Проведен теоретический анализ возможности одновременного усиления волн разных типов при их синхронизме с одним электронным пучком. С помощью элементарной модели релятивистской лампы бегущей волны черенковского типа, в которой с электронным пучком взаимодействуют две волны с левым и правым вращением поперечной структуры, рассмотрены особенности и основные характеристики такого процесса. Показано, что рассмотренный подход при последовательной электродинамической связи рабочих волн дает возможность достичь в релятивистской лампе бегущей волны высокого коэффициента усиления при сохранении типичных значений других параметров (электронной эффективности, полосы усиления и др.).

БУХМАН Н.С., КУЛИКОВА А.В. — 2015 г.

Предложен приближенный аналог соотношений Крамерса–Кронига для изолированной спектральной линии. Получены выражения для вещественной части диэлектрической восприимчивости вещества вблизи спектральной линии для случаев столкновительного, доплеровского и времяпролетного уширения спектральной линии. Показано, что в общем случае мнимая часть комплексного форм-фактора спектральной линии при удалении от центральной частоты линии затухает очень медленно – по гиперболическому закону. Поэтому даже в том случае, когда поглощение излучения за пределами спектральной линии практически отсутствует, влияние этой спектральной линии на коэффициент преломления вещества сказывается достаточно далеко от нее.