Удосконалено математичну модель плоскої електромагнітної хвилі (ЕМХ), згідно з якою просторово-поляризаційна селекція (ППС) корисних сигналів (КС) та активних шумових завад (АШЗ) мають вигляд сукупності просторових гармонік, що відрізняються своїм аргументом, яким може бути просторова частота (напрямок приходу ЕМХ). Це дає змогу здійснити подальший синтез АВ, модель адекватно описує реальну завадову ситуацію. Розроблено методику синтезу оптимальних систем ППС КС, яка передбачає розподіл матриці завади на блочні складові, що дає змогу підвищити швидкість обробки сигналів та здійснити подальший синтез АВ. Одержано нові математичні співвідношення для синтезу оптимальних АК, відмінність яких полягає у використанні прямого добутку для подання кореляційної матриці АШЗ, які діють на адаптивні антенні решітки (ААР) з каналами, рознесеними за простором та поляризацією. Це дає змогу здійснити подальшу факторизацію адаптивного агоритму ППС. Розроблено методику синтезу системи ППС, яка базується на виділенні регуляризуючої складової гармоніки у ППС, що дозволяє визначити умови оптимальної факторизації ППС та розробити структури, які можна фізично реалізувати. Удосконалено статистичну модель адаптивної обробки сигналів на фоні АШЗ, призначену для оцінювання ефективності адаптивних систем ППС. Створено методику розрахунку бістатичної індикатриси розсіювання двоелементної адаптивної антенної решітки (ААР), з урахуванням залежності між коефіцієнтом відбиття від апертури ААР і кутами падіння та спостережень КС. Це дає змогу обгрунтувати вимоги до ААО у разі її використання з метою протирадіолокаційного маскування.

  Скачати повний текст

Досліджено аксіально-симетричне випромінювання та власні частоти мікрострічкових антен (МСА) з нескінченно тонким ідеально провідним диском, друкованих МСА з тонким резистивним диском, і друкованих тонких дискових діелектричних антен із втратами. Для моделювання тонких резистивних і діелектричних дисків застосовано, разом з умовою на ребрі, еквівалентні граничні умови для нескінченно тонких частково прозорих шарів. Для одержання матричних рівнянь Фредгольма другого роду використано метод аналітичної регуляризації в сполученні з методом Гальоркіна в просторі перетворень Ханкеля. За допомогою розроблених ефективних числових алгоритмів досліджено такі робочі характеристики антен, як потужність випромінювання та поверхневих хвиль, поглинена диском потужність, коефіцієнт корисної дії, коефіцієнт спрямованості, посилення та діаграми спрямованості антен, частоти та добротність власних коливань. Виявлено низку нових ефектів, які виникають в антенах завдяки частковій прозорості та неідеальності матеріалу диска, а також вивчено властивості антен електрично великих розмірів, що не можна описати відомими наближеними та числовими методами.

  Скачати повний текст

Запропоновано мінімаксний підхід до розв'язання задач системного аналізу під час створення гідроакустичних вимірювальних комплексів. Розв'язано задачу мінімаксного оцінювання ядра інтегрального оператора, яка виникає під час оцінювання амплітудного розподілу в лінійному елементі антени за умов невизначеності. Випадкові збурення розглянуто як елементи і процеси зі значеннями в гільбертових просторах. Розв'язано задачу мінімаксного оцінювання співвідношення шум/сигнал в антенній гратці (АГ) за умов невизначеності кореляційної матриці шумів. Розроблено пакет прикладних програм з моделювання гідроакустичного поля в адаптивній АГ, а також програм оптимальної та адаптивної обробки сигналів у гідроакустичній АГ. Реалізовано метод просторового сканування на базі алгоритмів захисту каналів спостереження.

  Скачати повний текст

Досліджено методи аналізу, синтезу та оптимізації перспективних одиночних та багатоелементних вібраторних, петльових, рамкових і спіральних антенних систем із провідних стрижнів з увімкнутими у випромінюючі гілки імпедансними елементами, а також випромінювачів із плазми газового заряду. Зазначено, що застосовуються методи інтегрального рівняння та визначення екстремумів цільових функцій за заданими критеріями оптимізації та еквівалентної довгої лінії, об'єднані у єдину послідовність операцій аналізу, синтезу та оптимізації. Розроблено метод розрахунку широкого класу перспективних одиночних та багатоелементних малогабаритних, широкосмугових і багаточастотних даних антенних систем з імпедансними елементами. Встановлено загальну фізичну закономірність для координат увімкнення у вібраторні випромінювачі зосереджених імпедансних елементів будь-якого типу з метою розширення частотного діапазону або забезпечення багатодіапазонності характеристик випромінювання та імпедансу. Виявлено та досліджено ряд нових фізичних закономірностей, на цій основі запропоновано нові типи антен з імпедансними елементами.

  Скачати повний текст

Проаналізовано й оптимізовано передавальні апертурні антени, амплітудно-фазовий розподіл (АФР) яких реалізовано з помилками, для систем передачі енергії НВЧ променем (СПЕНП) з приймальними антенами двох типів: ректеною й апертурною з заданим АФР. Вивчено вплив лінійних, квадратичних, кубічних і випадкових фазових помилок на розподіл середньої інтенсивності поля у фокальній площині апертурної випромінювальної системи. Досліджено закономірності зміни параметрів, що характеризують даний розподіл (значення інтенсивності поля в максимумі, ширина головної пелюстки, положення та значення бічних пелюсток) для рівномірного і спаданих до країв амплітудних збуджень. Висвітлено вплив флуктуацій збуджувального поля передавальної антени у складі СПЕНП із приймальною апертурною антеною. Виявлено залежності середнього ККД передачі СПЕНП від параметрів флуктуацій, числа Френеля та вигляду поля збудження антен. Розв'язано задачі статистичного синтезу оптимального поля збудження передавальної антени СПЕНП за критерієм максимуму середнього ККД передачі у разі заданої статистики флуктуацій для приймальних антен зазначених типів. Визначено вимоги до припустимих параметрів помилок у процесі виробництва антен окремих проектів СПЕНП. Зроблено порівняльний аналіз СПЕНП з різними приймальними антенами з точки зору їх ефективності.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено наукові засади теорії та удосконалено методи дифракційного аналізу, досліджено електродинамічні характеристики нового класу апертурних антен - пристроїв з дискретними робочими поверхнями. Сформульовано визначення, здійснено класифікацію, обгрунтовано принципи побудови дискретних поверхонь, які розглянуто як елементи апертурних антен. Удосконалено методи дифракційного аналізу, засновані на розв'язку інтегральних рівнянь. Показано, що метод дифракційного аналізу характеристик антенних елементів з ідеально провідною дискретною поверхнею складається з послідовного двохетапного числового розв'язання відповідної дифракційної задачі. На базі методу дифракційного аналізу характеристик антенних елементів з ідеальною провідною дискретною поверхнею розроблено й апробовано метод фазової корекції. З використанням запропонованих методів і математичних моделей реалізовано числове розв'язання відповідних двовимірних дифракційних задач і проведено аналіз властивостей різноманітних дискретних поверхонь. Вперше вивчено основні фізичні закономірності у разі зміни кількості шарів, геометричних параметрів, довжини хвилі, характеру поверхневого імпедансу й амплітудного розподілу падаючого поля. Проведено порівняльне дослідження напрямлених, фокусуючих і частотних властивостей усіх досліджуваних антенних пристроїв з аналогічними властивостями суцільних параболічних дзеркал. На базі проведених натурних експериментів досліджено спрямовані властивості дзеркальних і лінзових антен з дискретною та модифікованою дискретною робочею поверхнею.

  Скачати повний текст

Досліджено електродинамічні характеристики багатоцільової антенної решітки (АР) та розробки на її базі антени для багатофункціональних радіотехнічних систем. Проведено інженерний розрахунок характеристик спрямованості дугової антенної решітки (ДАР) з метою виявлення загальної закономірності їх формування. Визначено, що ДАР формує підвищений рівень бічного випромінювання. Запропоновано метод керування амплітудно-фазовим збудженням в елементах АР. Побудовано математичну модель наведених електрорушійних сил (ЕРС) та проведено його експериментальне дослідження, що підтвердило можливість керування параметрами поляризації поля, що випромінюється даним елементом. Розроблено математичні моделі цифрового керування характеристиками спрямованості АР і методу амплітудного керування параметрами поляризації випромінюваного поля. Проведено комп'ютерне моделювання ДАР, складеної з розроблених випромінювачів і такою, що керується з використанням розроблених методів. Зазначено, що застосування методу керування амплітудним збужденням показало високий ступінь стійкості оптимізаційного алгоритму, що дозволяє зберегти один і той же амплітудний розподіл у всій робочій смузі частот. Продемонстровано можливість керування поляризацією поля в межах головної пелюстки діаграми спрямованості (ДС) ДАР.

  Скачати повний текст

З використанням решітки вимірювальних зондів розроблено метод та алгоритм вимірювання матриці взаємних зв'язків випромінювачів в стаціонарних передаючих фазових антенних решітках (ФАР). Показано, що використання запропонованого алгоритму у складі системи контролю фазованих решіток дозволяє значно підвищити їх інформативність і сприяє підвищенню ефективності адаптації процесу керування антенами до власного технічного стану. Вперше розроблено метод контролю передаючих ФАР, який формує оцінки амплітудно-фазового розподілу на апертурі з урахуванням взаємних зв'язків випромінювачів після кожного випромінювання антени, що дає можливість постійно коректувати систему керування променем ФАР з метою максимального зближення реалізованого та бажаного амплітудно-фазового розподілу в антені. Відзначено, що новий алгоритм вимірювання матриці взаємних зв'язків випромінювачів в стаціонарних передаючих ФАР і метод контролю розраховано на застосування за умов присутності на вимірювальній площадці лун-сигналів. Досліджено залежність помилок відновлення характеристик фазованої решітки від геометрії вимірювально-обчислювальної системи. Показано, що існують такі міжелементні відстані у решітці вимірювальних зондів і таке її віддалення від контрольованої антени, які мінімізують число обумовленості матриці коефіцієнтів передачі й обмежують помилки відновлення характеристик ФАР у процесі рішення систем лінійних рівнянь шляхом обертання цієї матриці. Запропоновано критерій оптимізації геометрії вимірювально-обчислювальної системи.

  Скачати повний текст

Досліджено нелінійну взаємодію хвиль у структурі, створеній періодичним повторенням напівпровідникового та діелектричного шарів та розташованій у зовнішньому магнітному полі. Для вивчення нелінійних процесів у безмежних і неоднорідних структурах запропоновано метод, який базується на теорії трихвильової взаємодії та формулі Гріна. Вивчено особливості розповсюдження об'ємних і поверхневих хвиль нових типів у напівпровідниковій надгратці у магнітному полі. З'ясовано, що залежність тензора діелектричної проникності від частоти та магнітного поля призводить до специфічної зонної структури спектра в шаруватому середовищі. Розраховано дисперсійні характеристики з урахуванням обмеженості швидкості поширення світла й охарактеризовано властивості коефіцієнта відбиття електромагнітних хвиль від періодичної структури. За результатами теоретичних досліджень отримано два типи ("нульовий тип" і "тип") поверхневих електромагнітних хвиль, які поширюються уздовж поверхні розподілу напівпровідникової гратки й однорідного напівпростору. Проаналізовано резонансні умови між першою та другою гармоніками хвиль. Доведено, що зростання коефіцієнта нелінійної взаємодії асоціюється з резонансними явищами: бреггівським резонансом на періоді структури, "нелінійним резонансом" і циклотронним резонансом.

  Скачати повний текст

Теоретично та експериментально досліджено спрямоване випромінювання обмежених в просторі нестаціонарних полів (імпульсних хвильових пучків) та їх розсіяння на границях розділу шаруватих металеводіелектричних структур із втратами. Запропоновано алгоритм обробки просторово-часових експериментальних даних для визначення діелектричної проникності, провідності, товщини шару та частотно-кутової залежності коефіцієнту відбиття шаруватих структур. В загальному вигляді одержаний розв'язок задачі про випромінювання прямокутної апертурної антени, що збуджена нестаціонарним сигналом з довільною часовою залежністю і амплітудним розподілом щільності струму по апертурі з урахуванням довільної функції несинхронності збудження. Створено установку для експериментальних досліджень в часовій області за допомогою відеоімпульсів тривалістю сотні пікосекунд із застосуванням розроблених антен із щілиною, що розширюється. З вимірених часо-кутових характеристик визначені параметри кількох типів шаруватих діелектриків та радіопоглинаючих матеріалів.

  Скачати повний текст

Створено інформаційно-розрахункові системи радіочастотного моніторингу (ІСРМ) для розрахунку міжсистемної електромагнітної сумісності (ЕМС) великої сукупності стаціонарних і рухомих радіоелектронних засобів (РЕЗ), що працюють у діапазонах ДВЧ та УВЧ. Ядром системи є програма розрахунку ЕМС РЕЗ, що пов'язана з базою даних тактико-технічних характеристик (ТТХ) РЕЗ і бібліотекою функційних моделей радіоканалу. За результататми експериментальних досліджень уточнено функціональні моделі ряду складових радіоканалу. Запропоновано ефективну відбіркову методику й алгоритм аналізу ЕМС у рамках створення ІСРМ, що обслуговує регіон, де функціонує кілька десятків тисяч РЕЗ, яка дозволяє послідовно скорочувати число аналізованих РЕЗ. Проаналізовано ЕМС РЕЗ попарно та їх сукупності. Визначено склад бази даних ТТХ РЕЗ, що є вхідними даними роботи ІСРМ. Вихідними даними роботи системи аналізу ЕМС є таблиця перешкод. Наведено дані оцінки швидкодії роботи системи.

  Скачати повний текст

Розглянуто задачі випромінювання хвиль конформними мікрострічковими антенами у формі сферичного ідеально провідного диску, який знаходиться на поверхні кульової основи з діелектричною підкладкою, а також задачу про поглинання енергії у двошаровій діелектричній кулі. Дані задачі досліджено методом аналітичної регуляризації, який має гарантовану збіжність і контольовану точність і не вимагає великих витрат машинного часу. Розроблено ефективні числові алгоритми та досліджено робочі характеристики антен. Виявлено, що випромінювання сферичних друкованих антен має складний резонансний характер, обумовлений резонансом основи, резонансами у просторі між сферичним диском та основою, а також резонансами хвиль "шепочущої галереї". На підставі аналізу поглинання хвиль у двошарової кулі показано можливість зниження даної величини за наявності екрана. Показано перспективність використання одержаних результатів для розробки засобів мобільного зв'язку.

  Скачати повний текст

Досліджено головні закономірності процесу випромінювання нестаціонарних несинусоїдних надширокосмугових (НШС) імпульсних електромагнітних полів випромінювачами, побудованими за принципом антен великого струму (АВС) Хармута. За методом FDTD виконано електродинамічне моделювання процесу випромінювання НШС імпульсного поля даними антенами, одержано залежності просторових і часових параметрів випромінених імпульсів від геометричних розмірів АВС, проведено експериментальні дослідження розподілу та закономірностей поширення НШС імпульсних електромагнітних полів, що підтверджують правомірність теоретичних висновків та надають нову інформацію про особливості випромінювання НШС полів. Виготовлено та експериментально досліджено низку АВС різних конструкцій з різними збуджувальними генераторами.

  Скачати повний текст

Розвинуто числовий метод на базі методу інтегральних рівнянь і методу моментів. Розглянуто аспект його застосування для проведення багатопараметричних розрахунків електродинамічних полів, розсіяних плоскими двоперіодичними решітками з безперервних криволінійних металевих стрічок на екранованому та неекранованому шарі діелектрика, а також на плоскій двошаровій структурі, кожен шар якої є двоперіодичною решіткою зі стрічок. Наведено результати дослідження коефіцієнтів відбиття та проходження для решітки зі стрічок за різної форми стрічки у межах періодичної комірки залежно від параметрів падаючого поля. У процесі вивчення дифракційних характеристик було з'ясовано нові ефекти та властивості, використання яких є доцільним.

  Скачати повний текст

Узагальнено метод сингулярних інтегральних рівнянь для ряду практично важливих задач дифракції на скінченних фрагментах відбивних грат типу гребінка у разі збудження полями: власним полем періодично модульованого електронного потоку, а також власними хвилями планарного діелектричного та плоскопаралельного металевого хвилеводів. Досліджено ефект розщеплення діаграм спрямованості дифракційного випромінення, обумовлений збудженням в електронному потоці поздовжніх хвиль просторового заряду. Побудовано самоузгоджену математичну модель антени, що складається з фрагмента відбивних грат і збуджувального планарного діелектричного хвилеводу. Виявлено особливості впливу ступеня зв'язку між гратами та хвилеводом на характеристики випромінення антени. Запропоновано ефективні підходи до оптимізації характеристик випромінювання антени рупорного типу. Розв'язано задачу про спектр власних частот коаксіального хвилеволу з гофрованим внутрішнім провідником, що є важливим етапом під час хвильового аналізу резонаторів гіротронів відповідного поперечного перерізу.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему збудження електромагнітних хвиль у просторових областях, які мають сферичні або циліндричні границі, за допомогою методу функцій Гріна для векторних потенціалів Герца. Побудовано функції Гріна для сферичних резонаторів і простору поза сферичними розсіювачами, які заповнені однорідним середовищем або концентричною шаруватою діелектричною структурою та мають ідеально провідні або імпедансні границі, а також для нескінченних, напівнескінченних циліндричних областей та резонаторів, що мають ідеально провідні та імпедансні поперечні границі, однорідне або поздовжньо-неоднорідне шарувате діелектричне заповнення. За допомогою отриманих функцій Гріна досліджено характеристики випромінювання вібраторних і щілинних сферичних поверхневих антен, у тому числі для випадків розміщення випромінювачів на поверхні напівсферичного виступу над ідеально провідним екраном.

  Скачати повний текст

Проведено дослідження фізичних процесів збудження, випромінювання та розсіювання електромагнітних полів щілинними структурами довільних геометричних розмірів і форм та з різними матеріальними параметрами, розташованими у хвилеведучих трактах, збуджуваних гармонічними, широкосмуговими та нестаціонарними полями й випромінювачами на гібридних структурах. Уточнено аналітичні та числово-аналітичні методи розв'язання інтегро-диференціальних рівнянь для магнітного струму в щілинних випромінювачах і розроблено високоефективні за точністю та швидкістю розрахунків фізико-математичні моделі, методи й алгоритми. Виявлено ряд нових фізичних закономірностей щодо формування характеристик електромагнітного поля, яке вирпомінюється щілинними структурами. Визначено умови реалізації необхідних частотно-енергетичних, просторових, часових, просторово-часових, поляризаційних і спрямованих характеристик полів, які збуджуються хвилевідно-щілинними та смужковими структрами, зокрема багатоелементними та з діелектричними неоднорідностями.

  Скачати повний текст

Розроблено модифікацію методу модового базису, що дозволяє досліджувати поширення сигналів у поперечно та поздовжньо неоднорідному хвилеводі у часовій та частотній області. Одержано у явному вигляді оператори дифракції у часовій області для стрибка діелектричної проникності у хвилеводі. Створено та експериментально досліджено нову модифікацію щілинної антени, що розширюється. В антені використано розподілене резистивне навантаження, що не знижуючи ефективності імпульсного випромінювання, значно зменшує рівень післяімпульсних коливань. Запропоновано новий симетруючий перехід з низьким рівнем відбиття і такий, що не спотворює форму імпульсу для живлення антени від коаксіального кабелю.

  Скачати повний текст