Розвинено асимптотичну теорію дифракції полів довільно орієнтованих диполя Герца та напівхвильового вібратора на ідеально провідних екранах скінченних розмірів, які містять фрагменти клиноподібних поверхонь, у разі довільно близької відстані антени від екранів. Для типових плоских прямокутних, П- або Г-подібних нескінченно тонких екранів скінченних розмірів одержано розв'язки тривимірних векторних задач дифракції. Встановлено, що дані розв'язки дозволили числово визначити просторовий розподіл амплітуд, фаз і поляризаційних характеристик електромагнітних полів у хвильовій зоні, а також детально проаналізувати вплив дифрагованих полів на коефіцієнт спрямованої дії, опір випромінювання, вхідний опір та резонансну довжину вібратора. Встановлено, що відношення боків прямокутного екрана визначним чином впливає на просторовий розподіл поля, який дозволяє ефективно перерозподіляти енергію поля в оточуючому просторі шляхом вибору оптимального відношення боків використовуваних екранів.

  Скачати повний текст

Розроблено методики та математичне забезпечення розв'язання задач формування оптимальної структури та складу систем відновлення та забезпечення запасними елементами (СВЗВП), що забезпечують задані показники надійності складних багатопозиційних розподілених систем (БПРС). Наведено загальну методику оцінки процесів відновлення складних радіоелектронних систем. Розроблено марковські моделі аналізу функціонування БПРС з урахуванням варіантів побудови СВЗВП - стратегій контролю працездатності елементів, структури, кількісного складу. Запропоновано алгоритми зниження фазового простору станів марковських і напівмарковських багатовимірних систем, а також методику синтезу СВЗВП БПРС багаторозмірних систем і програмне забезпечення розрахунків.

  Скачати повний текст

Вдосконалено та розроблено нові методи оцінки місцеположення джерел електромагнітного випромінювання в системі з довільним розташуванням приймальних пунктів. Досліджено методи й алгоритми первинної обробки сигналів, вимірювання геометрії розташування енергетичних центрів антенних граток приймальних пунктів за реальних умов експлуатації з міліметровими похибками та принципи побудови просторово-когерентної малобазової пасивної різницево-далекомірно-кутомірної системи. Розроблено високоефективні методики випробувань системи за реальних умов експлуатації.

  Скачати повний текст

Запропоновано методику розв'язання задачі відновлення спотворених сигналів і зображень радіофізичного походження із використанням методів неквадратичної регуляризації. Розв'язано задачу відновлення спотворених сигналів за умов апріорної невизначеності характеристик перешкод шляхом мінімізації функціонала квазітривалості відхилу розв'язку між виміряним сигналом і його моделлю. Розв'язано задачу екстраполяції частотної характеристики коефіцієнта відбиття (КВ) шаруватої діелектричної структури (ШДС) шляхом мінімізації сумарного функціонала відхилу між відновленими та виміряними значеннями КВ і функціонала квазітривалості синтезованого часового сигналу. На базі методу екстраполяції запропоновано модифікаію методу фур'є-голографії для відновлення комплексного КВ ШДС за даними амплітудних вимірювань. Розроблено метод відновлення фінітних і кусково-сталих сигналів, який використано для покращання оцінювання діаграми спрямованості антени шляхом розв'язку оберненої задачі для струмів, та для ефективної фільтрації електродинамічних зображень об'єктів з метою удосконалення методу оцінювання параметрів об'єктів.

  Скачати повний текст

Запропоновано нову математичну модель для розрахунку часу поширення радіохвиль у тропосфері, що враховує впливи її параметрів на досліджувану трасу. Запропоновано методику визначення часу поширення сигналів у тропосфері, яка базується на вимірюванні затримки між двома сигналами від загального джерела, що пройшли різні шляхи у тропосфері, в тому числі, по радіорелейних лініях. Обгрунтовано взаємозв'язок між часом поширення та рівнем сигналу на напівзакритій трасі. Визначено варіації тропосферної складової похибки часу поширення для досліджуваної траси за результатами обробки архівних даних про стан тропосфери протягом декількох десятків років.

  Скачати повний текст

Досліджено процеси переходу від регулярної до хаотичної динаміки на основних етапах, що характеризують взаємодію пучків заряджених часток з полем електромагнітних хвиль, а також аналогічну динаміку променів у неоднорідних середовищах. На моделі осцилятора Дюфінга розглянуто процес утворення гомоклінічної структури. Доведено, що періодична біфуркація фазового портрету практично завжди призводить до виникнення хаотичної динаміки. Показано можливість використання одержаних результатів для аналізу динаміки системи Лоренца, а також динаміки солітонів, що описуються нелінійним рівнянням Шредінгера. Вивчено рух заряджених частинок у постійному магнітному полі та полі електромагнітної хвилі. Встановлено, що стохастична нестійкість руху частинок може виникати за умов одного ізольованого нелінійного циклотронного резонансу. Доведено, що причиною даної динаміки є періодична зміна вигляду фазового портрету. З'ясовано, що у полі хвилі, амплітуда якої експоненціально зростає, відбувається автофазування частинок, а у полі електромагнітної хвилі, амплітуда якої періодично промодульована, виникає стохастична нестійкість. Знайдено значення амплітуди модуляції, за яких можливе виникнення глобальної стохастичної нестійкості руху частинок у полі даної хвилі. Показано, що основні вивчені процеси для однієї частинки мають місце і в загальному процесі збудження електромагнітної хвилі пучком електронів у зовнішньому магнітному полі. Побудовано нелінійну самоузгоджену теорію збудження хвилі даним пучком. Доведено, що у разі достатньо великої щільності електронного пучка фазовий портрет руху частинок якісно змінюється, а за інших умов виникає режим збудження хаотичних коливань. Доведено, що усі знайдені особливості руху частинок мають місце і для руху променів у неоднорідному середовищі, зокрема у неоднорідних оптичних хвилеводах. Показано суттєве значення динамічного фокусування променів у неоднорідних середовищах і знайдено умови для його реалізації.

  Скачати повний текст

Розроблено новий ретрансляційний метод роботи прецизійних радіотехнічних систем технічної діагностики, призначених для роботи за таких умов, коли основний внесок у помилки вимірювання роблять інтенсивні перешкоджаючі відбиття від сторонніх предметів. Новий метод дозволяє приглушити на десятки децибел перешкоджаючі відбиття з області, розташованої за межами основної пелюстки діаграми спрямованості антен. Отримано співвідношення, що визначають прийнятий сигнал за умов застосування нового методу, розроблено способи виділення інформаційних параметрів сигналу та зниження похибок, викликаних недостатньо приглушеними компонентами спектра. Експериментально досліджено приглушення перешкоджаючих відбиттів, запропоновано схеми різних вимірювачів та оцінено їх характеристики.

  Скачати повний текст

Розв'язано задачу синтезу й аналізу простих і ефективних алгоритмів вимірювання параметрів гармонічного та полігармонічного сигналів за негауссівських перешкодах. Для синтезу нових алгоритмів вимірювання параметрів досліджуваних сигналів за відомих статистичних характеристик негауссівських перешкод використовується метод максимізації поліному. З використанням нових імовірнісних моделей випадкових послідовностей модернізовано метод максимізації поліному, необхідного для синтезу адаптивних алгоритмів. Запропоновано метод оцінки точності апроксимаційних моделей. Отримано та досліджено аналітично вирази асимптотичних дисперсій шуканих оцінок. Розроблені нелінійні алгоритми відрізняються від існуючих лінійних алгоритмів підвищеними точнісними характеристиками. Побудовано структурні схеми нових алгоритмів. Для підтвердження працездатності та ефективності нових алгоритмів проведено комп'ютерне імітаційне моделювання.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання історико-наукової реконструкції, проаналізовано початковий етап розвитку радіофізичних досліджень в Україні наприкінці XIX - на початку XX ст. в контексті світової науки. Визначено основні передумови виникнення радіофізики як науки і детально простежено їх відображення та розвиток у працях українських вчених 1870 - 1910 рр. Проаналізовано основні досягнення та нові результати, одержані українськими фізиками в галузі електродинаміки та теоретичної оптики, а також досягнення з питань вивчення електромагнітних коливань і хвиль, вдосконалення засобів радіозв'язку. Розкрито особистий внесок О.П.Грузинцева, Й.Й.Косоногова, М.Д.Пильчикова, М.О.Умова, М.М.Шіллера та Ф.Н.Шведова у початковий розвиток радіофізики та визначено пріоритети української науки в даній галузі.

  Скачати повний текст

Здійснено експериментальне дослідження умов поширення радіохвиль надвисокочастотного діапазону на трансатмосферних лініях зв'язку під час сонячних протонних подій (СПП) різної інтенсивності. Вивчено вплив цих подій на статистичні характеристики прийнятого супутникового сигналу. Показано, що тільки потужні СПП, під час яких щільність потоку сонячних протонів збільшується більше, ніж у 250 - 300 разів впливають на параметри каналу зв'язку. Під час таких подій ймовірність появи глибоких завмирань зростає у 5 - 10 разів щодо значень, одержаних у разі відсутності СПП. Оцінено розмір часток водного аерозолю, що може утворюватися під впливом високоенергетичних протонів під час сильної сонячної протонної події та ступінь його впливу на висотний температурний профіль середньої та верхньої тропосфери. Проведено аналіз геофізичних ефектів, що потенційно впливають на статистичні характеристики досліджуваного сигналу. Показано, що за використання існуючих даних про атмосферні процеси, що відбуваються під час сонячних спалахів, розглянуті ефекти не мають істотного впливу на параметри трансатмосферного каналу зв'язку.

  Скачати повний текст

Здійснено теоретичне й експериментальне дослідження особливостей зворотного розсіяння радіохвиль гідродинамічними утвореннями, що виникають під час руху надводних об'єктів. Вивчено вплив цих особливостей на енергетичні, статистичні, спектральні та часові характеристики зворотного розсіяння. Описано характеристики сигналів, розсіяних гідродинамічними утвореннями від надводних об'єктів, що рухаються, а саме: доплерівські спектри та ефективна поверхня розсіяння (ЕПР). Запропоновано модель фізичних розсіювачів, які можуть вносити суттєвий вклад у сумарний розсіяний сигнал. Показано, що для суден з гідростатичним способом підтримки під час руху на межових швидкостях під нульовими курсовими кутами основними розсіювачами є саме судно та корабельні хвилі, що обрушуються. Енергетичні доплерівські спектри сигналів від корабельних хвиль, що обрушуються, для таких суден залежать від їх швидкості та курсового кута. Наведено результати сигналів, розсіяних різними ділянками даних хвиль залежно від фази її розвитку. Створено модель зворотнього розсіяння радіохвиль корабельними хвилями, що обрушуються. Показано, що у разі обрушення корабельної хвилі зворотне розсіяння надвисокочастотних та надзвичайновисокочастотних сигналів обумовлено частками крапельно-бризкової фракції, яка генерується корабельною хвилею поблизу корпуса судна.

  Скачати повний текст

Запропоновано алгоритми пошуку нулів і полюсів, необхідні для розв'язання задач обчислення часових характеристик радіотехнічних пристроїв і кіл, аналізу стійкості за номінальних значень параметрів та їх детермінованих і випадкових видхилень від номінальних значень, а також задач синтезу. Наведено алгоритм урахування впливу паразитних параметрів під час проектування серійноздатних радіотехнічних кіл. Існуючі методи розв'язання таких задач, як метод Лагерра, QR-алгоритм, а також безпосереднє інтегрування диференціальних рівнянь часто не забезпечують одержання необхідної точності результатів. Особливо це характерно для високодобротних радіотехнічних кіл, в яких полюси розташовані дуже близько до уявної осі на площині комплексної частоти. В таких випадках для оцінки стійкості та її запасу потрібна дуже висока точність обчислення полюсів. Запропоновані на основі символьно-чиселового методу - методу модифікацій алгоритми дозволяють істотно підвищити точність обчислення нулів і полюсів з урахуванням особливостей структури та параметрів схеми заміщення аналізованого кола.

  Скачати повний текст

Експериментально та теоретично досліджено особливості зворотного розсіювання морською поверхнею радіохвиль короткохвильової частини міліметрового діапазону. Вивчено вплив даних особливостей на енергетичні, статистичні, спектральні та часові характеристики зворотного розсіювання. Запропоновано уточнену фізичну модель розсіювання морською поверхнею радіохвиль міліметрового діапазону та на її базі проведено порівняльний аналіз характеристик морських РЛС. Встановлено, що і для короткохвильової частини міліметрового діапазону сигнали, відбиті морською поверхнею під час обрушення морських хвиль, є випадковим процесом з яскраво вираженими фазами сплесків і пауз, мають часову та просторову нестаціонарність. Висвітлено часову мінливість параметрів доплерівських спектрів. Наведено уточнену модель розсіяного морською поверхнею сигналу під час обрушення морських хвиль, що дозволило одержати оцінки його характеристик у міліметровому діапазоні радіохвиль з урахуванням співвідношення розмірів часток крапельно-бризкової фракції та робочої довжини хвилі РЛС. Відзначено, що для виявлення надводних та маловисотних об'єктів слід здебільшого використовувати довгохвильову частину міліметрового або короткохвильову частину сантиметрових діапазонів, а для визначення координат об'єктів, особливо кутових, у системах наведення та самонаведення доцільно використовувати РЛС короткохвильової частини міліметрового діапазону з високою роздільною здатністю за всіма координатами.

  Скачати повний текст

Розроблено методику синтезу фільтрів, отриманих за критерієм мінімуму середньоквадратичної похибки фільтрації, на базі апріорної інформації про корисний сигнал і перешкоду, поданої у вигляді скінченної послідовності двовимірних моментних або кумулянтних функцій. Відібрано оптимальні математичні моделі сигналів, отримано відповідні вирази для моментних і кумулянтних функцій вищих порядків, проаналізовано спектри кумулятивних функцій. Досліджено залежність ефективності синтезованих фільтрів від параметрів обстановки перешкод. Запропоновано методику імітаційного моделювання систем зв'язку з кутовою модуляцією та відповідні програмні засоби. Наведено методику синтезу випадкового процесу за заданим набором кумулянтів. Сформульовано рекомендації щодо використання будь-якого типу фільтрів за певних умов експлуатації.

  Скачати повний текст

З використанням результатів натурних досліджень поля морських поверхневих хвиль вивчено особливості формування полів акустичного й електромагнітного випромінювання, розсіяних на межі океан - атмосфера. Одержано дані про ухили морської поверхні у взаємозв'язку зі швидкістю вітру. Побудовано статистичні моделі, що описують цю залежність. Виявлено зміни характеру анізотропії когерентності у вітрових хвилях за масштабів, наближених до масштабу домінантних хвиль. Запропоновано фізичні механізми даного явища. Одержано оцінки зміни характеристик розсіяних на морській поверхні акустичних і електромагнітних полів, зумовлених анізотропією коротких вітрових хвиль, а також нелінійними ефектами у полі вітрових хвиль, що призводять до відхилення розподілів ухилів морської поверхні від розподілу Гаусса. Зазначено, що результати досліджень є актуальними для інтерпретації даних дистанційного зондування океану з космосу, а також для досліжень океану у шельфовій зоні за методами акустичної томографії.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні та експериментальні засади, методи та рекомендації, спрямовані на розвиток нового наукового напрямку в експериментальній радіофізиці - квазіоптичного хвилеводного моделювання (КХМ) процесів електромагнітного розсіювання. Розвинено й узагальнено методи експериментального дослідження процесів електромагнітного розсіювання в квазіоптичних (КО) напрямних структурах класу "порожнистий діелектричний хвилевід" (ПДХ) і розроблено основи створення відповідних радіовимірювальних засобів для вирішення проблеми фізичного електродинамічного моделювання (ЕДМ) характеристик розсіювання об'єктів у ближньому міліметровому (БММ) і субміліметровому (СММ) діапазонах хвиль. Розроблено фізичні принципи вимірювання характеристик розсіювання об'єктів у ПДХ. Теоретично й експериментально обгрунтовано новий метод масштабного ЕДМ - КХМ. Розвинено теорію та розроблено принципи побудови нового класу радіовимірювальних систем для наукових і прикладних досліджень - квазіоптичних хвилеводних мікро-компактних полігонів (МКП), призначених для експериментального вивчення характеристик розсіювання фізичних об'єктів або їх масштабних моделей за методом КХМ. Запропоновано експериментальні макети МКП, виконані на базі ПДХ виду "порожнистий діелектричний променевід" і комплексів КО приладів і компонентів, що перекривають широкий діапазон БММ і СММ довжин хвиль від 0,3 мм до 4 мм. Реалізовано низку засобів, КО радіовимірювальних схем і функціональних пристроїв, що забезпечують можливість реалізації методу КХМ у БММ і СММ діапазонах хвиль. Досліджено перспективи розвитку та застосування розроблених КО методів і засобів ЕДМ у короткохвильову частину СММ діапазону хвиль.

  Скачати повний текст

Досліджено характеристики поля електромагнітних хвиль міліметрового та сантиметрового діапазонів над морською поверхнею у випадку кутів ковзання, близьких до нуля, висотах розташування об'єкта дослідження, близьких до висоти морських хвиль, і малих висотах розташування антен радіолокаційних станцій. Наведено оцінки впливу значних затінень, що існують за малих кутів ковзання, на статистику флуктуацій множника ослаблення. З'ясовано особливості поляризаційних характеристик і структури спектрів радіолокаційного відбиття від морських хвиль та об'єктів малого розміру на морській поверхні (моторних, веслових і вітрильних човнів, буїв тощо) за малих кутів ковзання. Розроблено алгоритми і програмні засоби для вивчення динаміки зміни спектрів відбиття у часі. Вивчено характеристики радіолокаційного відбиття міліметрового та сантиметрового діапазонів від збурень на морській поверхні, що утворюються від руху суден ("корабельної хвилі"), розроблено моделі для їх опису. Оцінено можливості використання особливостей розсіювання електромагнітних хвиль міліметрового та сантиметрового діапазонів корабельними хвилями для поліпшення радіолокаційного спостереження судна і визначення параметрів його руху.

  Скачати повний текст

Розроблено математичну модель генерування флікер-шуму (ФШ), яка відповідає переважній більшості експериментальних результатів, пояснює механізми, що спричиняють виникнення ФШ, і дозволяє усвідомлено впливати на ті параметри системи, від яких безпосередньо залежить ФШ з метою зменшення у ній рівня ФШ. Проведено аналіз даної математичної моделі флуктуацій, який показав, що низькочастотні флуктуації із енергетичним спектром ФШ характерні для систем, які знаходяться у нерівноважному стані, а також підтвердив, що ФШ є еруктурночутливим шумом. Виходячи із основних положень термодинаміки для систем, які знаходяться у стані термодинамічної нерівноваги, розроблено математичну модель спектральної густини потужності флуктуацій їх параметрів. Пояснено механізми, які спричиняють виникнення флікер-шуму. Розроблено спосіб відбору елементів електроніки з гарантовано малим рівнем власних шумів в області низьких частот, що дозволяє конструювати насамперед вимірювальну апаратуру з мінімально можливим рівнем власних шумів, а також метод діагностування зміни внутрішньої структури матеріалів елементів електроніки за зміною їх часу релаксації.

  Скачати повний текст

Розроблено основи теорії та практичної методології оперативного синтезу непараметричних процедур вторинної обробки даних в радіотехнічних системах, що функціонують за умов високої апріорної невизначеності щодо статистичних характеристик перешкод, сигналів і параметрів зондованих об'єктів. Висвітлено основні результати, що базуються на залученні бутстреп-методів - некласичних методів числового непараметричного статистичного виводу, алгоритмізовано процес синтезу нових непараметричних процедур і розширено множину статистик, що потенційно використовуються. Досліджено методи синтезу непараметричних вирішальних процедур для вирішення задач робастного оцінювання параметрів, перевірки гіпотез, фільтрації і відновлення сигналів і зображень.

  Скачати повний текст

Досліджено шумові харктеристики сучасних надвисокочастотних польових транзисторів (MESFET, HEMT, PHEMT) та з'ясовано шляхи їх оптимального використання у підсилювальних пристроях дециметрового діапазону довжин електромагнітних хвиль. Під час моделювання транзисторів як шумовий параметр введено оптимальний декремент джерела сигналу. Знайдено новий механізм зростання шумової температури - укрите розузгодження. З застосуванням ефекту "електронного охолодження" розроблено дієвий метод забезпечення стійкості. Експериментально підтверджено прогноз про можливість зниження шумової температури підсилювачів до рівня 10 K і менше, що раніше досягалося лише у приладах з кріогенним охолодженням. Розроблено ряд підсилювачів на MESFET і псевдоморфних HEMT, які введено до складу високочутливих радіоастрономічних приймальних систем, що значною мірою забезпечило рекордність характеристик мікрохвильових приймачів.

  Скачати повний текст