Розглянуто перспективи використання лампи зворотної хвилі з нахиленим електронним пучком (клінотрона) як джерела електромагнітного випромінювання терагерцевого діапазону частот. Для вивчення пускових умов та стаціонарних коливань клінотрона розроблено самоузгоджену теорію колективної взаємодії електронів з хвилею. Доведено можливість розробки перспективних ламп для терагерцевого діапазону частот і проведено оптимізацію геометрії клінотронів імпульсної та безперервної дії з частотою генерації 1 ТГц.

Запропоновано самоузгоджену математичну модель магнетрона з вторинно-емісійним катодом, що працює на просторовій гармоніці. Модель призначено для дослідження перехідних і стаціонарних процесів. Описано характерні особливості моделювання ефектів просторового заряду, вторинної емісії, нелінійної взаємодії електронів з хвилею. Наведено зразки результатів моделювання, які ілюструють особливості роботи магнетронів на просторовій гармоніці у порівнянні зі звичайними. Описано мультистабільні стани магнетрона та запропоновано механізм їх утворення.

Досліджено особливості мікрохвильової діагностики плазми, що утримується в термоядерних пастках. Для цього відтворено повну картину поширення електромагнітних хвиль, що застосовуються для мікрохвильової рефлектометрії, від антени крізь плазму. Досліджено особливості перпендикулярного та похилого зондування у великих токамаках з некруглим перерізом. Запропоновано новий спосіб зондування незвичайною хвилею, з використанням якого стає можливим ефективно оперативно контролювати щільність плазми.

Запропоновано новий алгоритм, що базується на використанні шаблонних вейвлетних коефіцієнтів для розв'язання проблем, пов'язаних з видаленням шуму поблизу меж у сигналах та зображеннях, і знищення паразитних осциляцій, що виникають у разі застосування порогових вейвлетних алгоритмів. Зазначено, що цей підхід вимагає вибору спеціального вейвлета. Наведено приклади використання запропонованого підходу.

Досліджено розсіювання хвиль в нерегулярних хвилеводах. Розглянуто метод поперечних перерізів для обчислення поля у хвилеводній системі, що складається з двох регулярних хвилеводів, з'єднаних нерегулярною областю. Наведено математично строге виведення основних рівнянь методу та запропоновано ітераційну процедуру для їх розв'язування. Алгоритм застосовується для задач з гладкими та негладкими нерегулярностями. На прикладі модельної задачі, що має аналітичний розв'язок, встановлено межі застосовності методу.

Запропоновано процедуру розрахунку коефіцієнта поглинання далекого інфрачервоного випромінювання композитами з дрібними металевими частинками. Розраховані спектри поглинання композита типу Pd-KCl в далекому інфрачервоному діапазоні добре узгоджуються з експериментом.

Описано ітераційну процедуру відновлення форми об'єкта великих електричних розмірів шляхом послідовного просування у часі, яка базується на порівнянні кожного моменту часу розрахункових значень перехідної характеристики об'єкта та показників перехідної характеристики, отриманої в результаті експерименту та визначення різниці між ними. На її підставі уточнено форму об'єкта. За допомогою даного методу відновлено форму "освітлених" частин сфери та тривісного еліпсоїда за умови різних співвідношень між півосями для випадків осьового зондування.

Наведено результати розрахунків кількісних характеристик спотворень форми та енергетичних втрат надширокосмугових імпульсних радіосигналів в атмосфері Землі. Кількісні характеристики, що використовуються, базуються на спеціальним чином визначених часових моментах до четвертого порядку включно. Вивчено залежності спотворень від відстані до джерела, початкової форми та тривалості імпульсу.

Методом модового базису розв'язано задачу дифракції нестаціонарної TEM-хвилі на відкритому кінці коаксіального хвилеводу. Для TEM-хвилі зі ступінчастою залежністю амплітуди від часу одержано аналітичні вирази для полів, випромінених у вільний простір і відбитих всередину хвилеводу. Для хвилі з довільною залежністю амплітуди від часу розв'язок одержано шляхом обчислення інтеграла Дюамеля. З метою перевірки одержаних результатів проведено експеримент з вимірювання просторових і часових залежностей поля, випроміненого коаксіальною апертурою, і порівняльний аналіз теоретичних та експериментальних результатів. Показано, що знайдений розв'язок задачі дозволяє досить добре моделювати випромінювання коротких відеоімпульсів конічним коаксіальним випромінювачем.

Побудовано числово-аналітичний розв'язок задачі дифракції плоскої монохроматичної електромагнітної хвилі на однорідному біанізотропному шарі у вільному просторі. Одержано вирази для векторних амплітуд електромагнітного поля через два скалярних потенціали. Відповідну задачу для скалярних потенціалів як систему двох зв'язаних диференційних рівнянь розв'язано числовим методом скінченних різниць. Наведено ілюстративні результати розрахунків.

Побудовано розв'язок динамічної задачі кірхгофівської дифракції поля точкового випромінювача на великомасштабних нерівностях випадкової відбиваючої поверхні з малими нахилами стосовно до проблеми іоносферної КХ радіодіагностики, який є правдивим як у фраунгоферовій, так і френелевській зонах відносно характерних висот підвищень цієї поверхні. Показано, що результат розрахунку має вигляд сферичної хвилі, що змодульована за фазою й амплітудою. При цьому глибина фазової модуляції залежить лише від висот підвищень, а амплітудної - від висот і кривини відбиваючої поверхні у незбуреній дзеркальній точці.

Побудовано оператори відбиття та проходження електромагнітної хвилі структури зі скінченної кількості товстих металевих екранів з прямокутними отворами, розташованих періодично у двох ортогональних напрямках. Досліджено залежність коефіцієнта відбиття електромагнітної хвилі від геометричних параметрів структури. Доведено, що в разі зміни відстані між екранами у визначених інтервалах, коефіцієнт відбиття стає максимальним, слабо змінюючись.

Розглянуто кілька нових методів вимірювання параметрів землі з використанням поверхневих і просторових хвиль декаметрового діапазону. Реалізація методів базується на застосуванні вертикальної фазованої антенної решітки, радіотелескопа УТР-2, різницево-фазового пеленгатора. Виміряні значення комплексної діелектричної проникності дозволяють уточнювати ефективну площу та поляризаційні характеристики приземних антен.

Розглянуто випромінювання зарядженої частинки, що рухається зі швидкістю, близькою до швидкості світла, вздовж кривої магнітної силової лінії. Знайдено спектрально-кутовий та спектральний розподіли у випадку, коли ультрарелятивістська частинка з відмінним від нуля пітч-кутом втрачає енергію за рахунок двох механізмів випромінювання: згинного та ондуляторного. Показано, що в пульсарній магнітосфері є зони, в яких працює розглянутий механізм випромінювання.

Супутник Юпітера Каллісто іноді покриває області генерації декаметрового (ДКМ) радіовипромінювання планети. Показано, що ця обставина може бути використана для перевірки теорій ДКМ-випромінювання та моделей магнітного поля Юпітера, знаходження розподілу ДКМ-джерел та їх тривимірної локалізації. Для демонстрації феноменології покриттів обчислено вигляд тіні Каллісто в динамічному спектрі радіовипромінювання Юпітера. Моделювання реалістичного спектра з тінню Каллісто та дифракційними осциляціями потоку радіовипромінювання використано для демонстрації можливостей фільтрації та розпізнавання ДКМ-затемнень. Обчислено елементи покриттів ДКМ-джерел на 2001 - 2010 рр.

Висвітлено сучасний рівень розвитку квазіоптичної техніки у всій різноманітності варіантів ліній передачі, що використовуються. Розглянуто застосування квазіоптичних систем з урахуванням особливостей окремих наукових напрямків і специфіки прикладних проблем. Дослідження проведено на базі перших принципів, починаючи з піонерських досліджень "хвиль Герца". Особливу увагу приділено працям радіофізиків з країн колишнього Радянського Союзу, які зробили вагомий внесок у розробку квазіоптичної техніки.

Розглянуто проблему використання транзисторних високовольтних ключів для керування магнетронами з холодним вторинно-емісійним катодом. Оскільки параметри транзисторів і магнетронів нелінійно залежать від прикладених напруг, у мережах, до складу яких входять ці прилади, в імпульсному режимі роботи можуть виникати перехідні процеси, що спричиняють значні перенапруги. Такі процеси можуть суттєво вплинути на надійність радіопередавача, викликаючи пробій магнетрона й, особливо, високовольтних польових транзисторів. Для підвищення надійності та ефективності магнетронних передавачів розроблено математичну модель транзисторного модулятора для магнетрона з вторинно-емісійним катодом та досліджено динамічні характеристики розробленої моделі. Виділено три режими роботи магнетрона та вироблено рекомендації щодо вибору параметрів схеми модулятора для досягнення оптимального режиму магнетрона. Досліджено вплив паразитних елементів у мережах модулятора на його вихідні характеристики.

Реалізовано новий оглядовий режим роботи спектрометра міліметрового діапазону, який дозволяє отримувати записи обертальних спектрів молекул у широкому частотному діапазоні з малими витратами часу. Оглядові записи спектрів молекул дають можливість отримувати значення частот ліній поглинання та загальну картину спектра, яка значно полегшує процес ідентифікації, особливо на початковому етапі дослідження. Описано апаратну реалізацію оглядового режиму, а також методики обробки оглядових записів спектра. Швидкість запису спектра з частотним кроком 30 кГц становить 5 ГГц на годину, точність вимірювання положення ізольованої лінії, записаної з відношенням сигнал/шум >> 5, не гірше за 10 кГц.

Розглянуто один з можливих підходів до виділення просторової структури хмарових утворень і визначення їх інтегрального коефіцієнта поглинання за радіометричними спостереженнями у 3-мм діапазоні радіохвиль з аерокосмічних носіїв над поверхнею суші з радіояскравісним контрастом.

Описано спробу використання принципу дії релятивістського лазера на вільних електронах (ЛВЕ) для одержання магнітогальмівного випромінювання на пучках вільних електронів, що рухаються за криволінійними траєкторіями. Визначено, що в області малих швидкостей частинок (значно менших за швидкість світла) цей принцип може бути реалізований за умов суттєвого підвищення ефективності випромінювання потоку шляхом збільшення амплітуди його періодичного руху в магнітній фокусувальній системі типу ондулятора Моца.