Висвітлено рівень психічного здоров'я у курсантів вищих учбових закладів МВС України за сучасних умов на різних етапах навчання, розглянуто клінічні особливості перебігу межової психічної патології, її динаміку та наслідки захворювання, їх зв'язок зі специфічними умовами навчання. Встановлено структуру психічних розладів у курсантів, що характеризується наявністю невротичних розладів у 11 % та ситуаційно-обумовлених реакцій психічної дезадаптації (СОРПД) у 89 %. Розроблено діагностичні критерії та виділено чотири варіанта СОРПД. На підставі отриманих даних розроблено систему психотерапії, первинної та вторинної психопрофілактики вказаних порушень, яка грунтується на підвищенні адаптивних особистісних можливостей шляхом вдосконалення й оптимізації процесу навчання, формування адекватних мотивацій курсантів і застосування психотерапевтичних, психокорекційних і психогігієнічних методів.

  Скачати повний текст

Удосконалено електродинамічну теорію неоднорідних квазіоптичних резонаторів. Обгрунтовано шляхи вирішення проблеми визначення електрофізичних параметрів речовин у разі використання таких резонатрів з коливаннями "шепочучої галереї". Вивчено власні та вимушені (збуджені радіальним магнітним диполем в діелектричній півкулі, розміщеної на ідеально провідній площині) коливання в неоднорідних квазіоптичних резонаторах з циліндричними та сферичними поверхнями. Досліджено розподіл їх електромагнітних полів. Розглянуто фізику взаємодії полів з речовинами. Удосконалено теорію власних коливань циліндричних діелектричних резонаторів (ЦДР) та радіально двошарових ЦДР з провідними торцевими поверхнями, в яких всі прошарки, зокрема навколишнє середовище, є анізотропними. Досліджено власні коливання радіально тришарового ЦДР та напівпровідної кулі. Проведено електродинамічний аналіз різних видів резонатора: півциліндричного діелектричного з аксіально-однорідними модами за наявності у ньому циліндричної діелектричної або металевої неоднорідності, анізотропного кульового діелектричного з азимутально-неоднорідними коливаннями, ізотропного сфероїдального діелектричного, гіротропного циліндричного діелектричного з ідеально провідними торцевими поверхнями та гіротропного кульового з азимутально-однорідними коливаннями. Вивчено власні аксіально-однорідні коливання ЦДР з взаємно ортогональними напрямками осі анізотропії та його поздовжньої вісі. Вирішено проблему визначення електрофізичних параметрів речовин на основі експериментально встановлених спектральних та енергетичних характеристик неоднорідних квазіоптичних резонаторів. Обгрунтовано широкодіапазонні резонансні методи визначення проникностей діелектриків, зокрема рідин або газів, та поверхневих опорів провідників і надпровідників. Удосконалено підхід щодо визначення компонент тензора діелектричної проникності з використанням анізотропних ЦДР або радіально двошарового ЦДР.

  Скачати повний текст

Об'єкт – процеси взаємодії рухомих заряджених частинок і електромагнітних полів в електродинамічних системах з циліндричними твердотільними структурами. Мета дослідження – встановлення фізичних явищ і закономірностей, які проявляються при реакціях полів заряджених частинок, що рухаються поблизу поверхонь циліндричних твердотільних структур. Методи дослідження базуються на загальній теорії електромагнітного поля і апараті математичної фізики для розв'язання крайових задач. Експериментальні дослідження було проведено на сильнострумовому електронному прискорювачі "Темп-А" ННЦ «ХФТІ».Наукова новизна полягає в подальшому розвитку теорії поля власних і вимушених коливань квазіоптичних циліндричних твердотільних структур, а також у розв'язанні задачі побудови джерел електромагнітного випромінювання міліметрового діапазону з використанням високодобротних циліндричних діелектричних резонаторів. В роботі було проаналізовано механізми збудження власних електромагнітних хвиль в таких системах в умовах черенковського і магнітогальмівного резонансів. Отримано вирази для втрат енергії заряду, що рухається по спіральній траєкторії у зовнішньому магнітному полі, за допомогою яких можна визначити втрати енергії при обертальному і при поступальному русі частинки або зарядженого кільця, що охоплює циліндр. Отримано умови збудження власних поверхневих та об'ємно-поверхневих хвиль у твердотільному циліндрі. Вперше знайдено ефект невзаємності збудження власних хвиль 3D+2D плазмового циліндра з ідентичною структурою розподілу полів, але з різними напрямками поширення за азимутальною координатою. Вперше показано та експериментально обгрунтовано можливість збудження хвиль «шепочучої галереї» та селекції робочої моди в циліндричному діелектричному резонаторі за допомогою азимутально-періодичного електронного пучка. Галузь використання – радіофізика, фізична електроніка і теоретична фізика.^UThe object is the processes of the interaction between moving charged particles and electromagnetic fields in electrodynamic systems with cylindrical solid-state structures.The research purpose is to establish physical phenomena and physical laws that occur when the field reactions of charged particles moving nearby surfaces of the cylindrical solid-state structures.The research methods are based on the general theory of the electromagnetic field and the apparatus of the mathematical physics for solution of the boundary-value problems. Experimental investigations were executed at the high-current electron accelerator “Temp-A” of NSC KIPT.The scientific novelty is a further development of field theory of eigenmodes and forced oscillations in the quasi-optical cylindrical solid-state structures and solution of construction problem of the electromagnetic millimeter range radiation source using the high quality factor cylindrical dielectric resonators. The mechanisms of an excitation of an electromagnetic eigenwaves in conditions of Cherenkov and gyrosynchrotron resonances in such systems have been analyzed in the work. Expressions for the energy loss by a charge moving along a spiral trajectory in an external magnetic field have been obtained and it is shown that they are multi-purposes. They allow to determine the energy loss by both a rotational particle and a translational motion particle, as well as by a charged ring that surrounds a cylinder. The conditions for the excitation of surface and bulk-surface eigenwaves of solid-state cylinder have been obtained. For the first time the nonreciprocity effect for an excitation of 3D+2D plasma (3D plasma) cylinder eigenwaves with identical field distribution, but with different propagation directions along the azimuthal coordinate has been found. First, a possibility of an exciting of the whispering gallery waves and a selection of the operating mode in the cylindrical dielectric resonator by an azimuthal-periodic electron beam was demonstrated and validated. The field of application is radiophysics, physical electronics and theoretical physics.

Дисертаційна робота присвячена розробленню способів мікромеханічного перелаштування робочої частоти діелектричних резонаторних та мікросмужкових антенних елементів, що основані на перерозподілі електромагнітного поля внаслідок мікропереміщень складових частин резонаторів та, на відміну від існуючих способів, забезпечують перелаштування частоти в діапазоні до 30 відсотків без внесення додаткових дисипативних втрат електромагнітної енергії. На відміну від електричних, магнітних і оптичних способів перелаштування, мікромеханічний спосіб не вносить додаткових втрат та відрізняється широким діапазоном перелаштування.Встановлено закономірності впливу електрофізичних та геометричних параметрів антенних елементів на частотні, енергетичні та випромінювальні характеристики антен, а також сформульовано умови підвищення чутливості робочої частоти до переміщень та розширення діапазону перелаштування частот.На основі аналітичного розв'язку електродинамічної задачі для одновимірної діелектричної неоднорідності встановлено закономірності перелаштування резонансної частоти за рахунок переміщення складових частин діелектричного резонатора. Встановлені закономірності узагальнено теоретичними та експериментльними дослідженнями тривимірних діелектричних резонансних структур. На основі теорії кіл з розподіленими параметрами запропоновано схемну модель мікросмужкового резонатора, включеного як кінцеве навантаження лінії, що спрощує процес проектування антенного елемента та оптимізації його характеристик.Ключові слова: мікрохвильовий антенний елемент, мікромеханічне перелаштування робочої частити, діелектричний резонатор, мікросмужковий резонатор, ефективна діелектрична проникність.^UThe thesis is devoted to the development of methods of micromechanical tuning of the antenna elements operating frequency on the basis of dielectric resonators and microstrip lines and to establish dependencies of influence of electrophysical and geometric parameters of antenna elements on the frequency, energy and radiation characteristics of antennas. Unlike electrical, magnetic and optical tunable methods, the micromechanical method does not introduce additional losses, has a wide tuning range, and allow combining the advantages of electrical and mechanical methods using modern electric actuators.To determine the features of micromechanical tuning of dielectric resonators, a system of two parallel infinite dielectric plates with an air gap between them is considered, which is the simplest dielectric resonance structure suitable for electromechanical control using electric actuators. The electrodynamic problem for one-dimensional dielectric heterogeneity is solved analytically in terms LM- and LE-modes using the method of partial domains. The problem is reduced to the problem of eigenvalues and eigenvectors. Eigenvalues determine the resonant frequencies of the corresponding types of oscillations, and eigenvectors determine the amplitudes of the electromagnetic field components in partial regions. The dependencies of resonance frequency tuning due to the displacement of composite parts of the dielectric resonator are established. Based on the analysis of the influence of electrophysical and geometrical parameters on the frequency and energy characteristics of the resonator, the con-ditions for increasing the resonance frequency sensitivity to displacements and broadening the frequency tuning range are formulated. The established dependencies are generalized by theoretical and experimental studies of three-dimensional dielectric resonance structures.The relation between the tuning range and the sensitivity of the resonant frequency change to the micro-displacements of the signal electrode from the parameters of the microstrip resonator turned on as the final load of the microstrip line is established. Based on the theory of distributed circuits, a circuit model of a microstrip resonator is proposed. The parameters of the circuit model components are obtained solving the electrodynamic problem by the two-dimensional finite element method. The circuit model analysis results are in good agreement with obtained based on a rigorous elec-trodynamic model and solved by the three-dimensional finite element method. The circuit model simplifies the process of designing an antenna element based on such resonator and optimizes its characteristics.The investigation of energy and radiation characteristics of dielectric resonator and microstrip antennas shows non-degradation of characteristics while operating frequency tuning. The radiation efficiency of antenna elements increases while the increase in the thickness of the air gap between the parts of the tunable resonant elements due to an increase in the unloaded Q-factor of the structure because of the redistribution of the electromagnetic field energy in favor of an air gap where are practically no losses. Since the input impedance of the radiating element changes while tuning the operating frequency of the antennas, this can lead to the mismatch of the radiating element with the exciting feeder and an increase in reflective losses. However, given the radiation ef-ficiency increase while the operating frequency tuning, the allowable total antenna efficiency can be ensured over a wider operating frequencies range. The method of finding the optimal width of the antenna feeder, which provides minimal reflective losses in a given tuning range, is proposed.It is shown that the distribution of the electromagnetic field in the far-field area remains almost the same while tuning the operating frequency of the antenna elements, and a slight change in the radiation pattern is caused solely by some increase in the gain, which is determined by the radiation efficiency.Key words: microwave antenna element, micromechanical frequency tuning, dielectric resonator, microstrip resonator, effective dielectric permittivity.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню методу мікромеханічного перелаштування частотних характеристик резонансних елементів на основі копланарних та щілинних ліній, що базується на зміні розподілу електромагнітного поля в лінії внаслідок вертикального переміщення складових частин лінії. Необхідні переміщення складають десятки мікрометрів та дозволяють досягти до 60% і більше діапазону перелаштування ефективної діелектричної проникності. Запропоновано методи розрахунку ефективної діелектричної проникності, втрат електромагнітної енергії та характеристичного опору копланарних та щілинних ліній, які не мають обмеження щодо геометричної форми та електрофізичних параметрів ліній. Встановлено закономірності впливу геометричних та електрофізичних параметрів ліній на зміну діапазону перелаштування та чутливості зміни ефективної діелектричної проникності копланарних та щілинних лінії до переміщень, які дозволяють оптимізувати проектування пристроїв на їх основі. Показано, що запропонований метод перелаштування не вносить додаткових втрат.Представлено структури шлейфових резонаторів на основі щілинних та копланарних ліній, які включено в копланарну лінію передачі, з можливістю мікромеханічного перелаштування зі зміною резонансної частоти до 80%. На основі теорії кіл з розподіленими параметрами запропоновано схемні моделі резонаторів, які дозволяють значно прискорити розрахунки їх частотних характеристик.^UThe thesis is devoted to the research of methods for the micromechanical tuning of resonant elements based on the coplanar and slot lines and establishment of the resonant elements' geometrical and electrophysical parameters influence on their frequency and energy characteristics during tuning. The micromechanical tuning stands out from other tuning methods due to wide tuning range, high Q-factor and absence of additional losses during tuning.The presented tuning method is realized by lifting either signal electrode or dielectric plate above the substrate for the coplanar line and dielectric or metal plate above the electrodes for the slot line. This leads to the redistribution of the electromagnetic field in the line, change of which, due to its complexity, was described by using effective dielectric permittivity and characteristic impedance. These parameters determine the wavelength in the line and relation between the electric and magnetic field amplitudes, respectively.The methods for computation of the coplanar and slot line's equivalent parameters and losses were proposed. The proposed methods are based on the reduction of the system of Maxwell's equations to a homogeneous Poisson equation, in case of the TEM-mode of the coplanar line, or to the problem of eigenvalues and eigenvectors in case of the TE-mode of the slot line. The obtained problem was solved by two-dimensional finite element method applied to the cross-section of the line. The reliability of the proposed methods is confirmed by good agreement with experimental and well-known literature data. The presented methods have no restrictions on the electrophysical parameters or shape of the line's components and can be used to analyze the change in effective dielectric permittivity, losses and characteristic impedance of the micro mechanically tunable coplanar and slot lines.The proposed tuning method allows achieving the effective dielectric permittivity's change of more than 60% for the displacements of tens micrometres. The ways to reduce required displacements and increase tuning range by changing the line's electrophysical and geometrical parameters were established. The criteria for choosing a better tuning method for the coplanar lines depending on the line's geometrical parameters was shown. It was shown that this method doesn't bring additional losses during tuning, moreover, the losses caused by dielectric and metallic parts of the line decrease with the growth of the distance between the substrate and line's movable parts.The structures of the tunable resonators based on the slot and coplanar lines are presented. The slot line etched in the ground electrode of the coplanar was considered as a short-ended stub serially plugged in the line's ground electrode forming a slot resonator. The resonant frequency of the slot resonator depends on its size and equivalent parameters, changing which allows obtaining tunable resonator. Tuning of the effective dielectric permittivity of the slot resonator is realized by moving dielectric or metal plates above the resonator's electrodes. The structure of the coplanar line based tunable stub resonator was shown. Frequency tuning of the proposed stub resonator is achieved by lifting the dielectric plate above the stub electrodes. Both types of tunable resonators provide up to 80% resonant frequency tuning range with no distortion in frequency characteristics during tuning for the displacement of less than 100 micrometres. The ways to increase the tuning range are similar to ones for the effective dielectric permittivity of the tunable slot and coplanar lines.The use of the tunable slot resonators for the creation of a tunable antenna is presented. Slot resonators are etched in the ground electrode of the antenna's feeder line and act as a filter. Changing filter's frequency characteristic is realized by moving metal surfaces deposited on the dielectric plate above the slot resonators that leads to the shift of the antenna's operating frequency. The strip of ionic polymer metal composite with low control voltage was used for the change of the position of the dielectric plate with metal surfaces. The frequency shift of the proposed tunable antenna is 130% with stable radiation pattern.