Пьезокерамические стержневые конструкции, совершающие продольные колебания, широко используются в различных областях техники. Усиление требования к микроминиатюризации, уменьшение массогабаритных размеров таких элементов выдвигают перед разработчиками актуальную задачу по оптимизации геометрической формы и различных электрофиз. параметров рассматриваемых преобразователей. Работа посвящена решению задачи по определению оптимальной формы поперечнего сечения пьезокерамических стержней с присоединенной массой на конце, совершающих продольные колебания.

Предложена эффективная модель распространения электромагнитных волн вдоль трасс движения скоростных средств транспорта (автомобилей, поездов), с учетом отражения волн, на которых расположены устройства типа радиомаяков. Учитывается отражения от полотна трассы и боковых ограждений при их наличии. Предложенная модель используется для оптимизации расположения элементов, поглощающих электромагнитное излучение вдоль трассы. Достоинством модели является экономия машинного времени.

Под обобщенным параметрическим контуром в данном случае понимается электрический колебательный контур, у которого элементы (емкость, индуктивность и активные сопротивления) изменяются во времени независимо от протекающих токов по любым достаточно гладким законам, оставаясь всегда положительными. Контур возмущается двумя источниками энергии: источником тока и источником напряжения, – их ток и напряжение изменяются во времени по любым непрерывно дифференцируемым во времени законам. Такая разновидность контура содержит много важных для практики частных случаев. Предложены методы анализа свободных и вынужденных процессов контура.

Исследованы нелинейные стационарные возбуждения, локализованные вблизи границы раздела сред, обладающих пространственной дисперсией. При изучении данного вопроса особо важным считается учет взаимодействия возбуждений с границей раздела сред. Возникающие при этом локализованные возбуждения являются нелинейными интерфейсными волнами. Показано, что в рассматриваемой системе могут возникать несколько различных типов нелинейных интерфейсных волн. Сформулированы условия их существования.

Рассмотрен метод расчета распределения интенсивности при дифракции плоской волны ТЕ – и ТМ – поляризации на диэлектрическом однородном цилиндре с произвольной формой сечения. Метод основан на разложении поля внутри и вне цилиндра в ряды из цилиндрических функций, являющихся частными решениями уравнения Гельмгольца. Коэф. рядов ищутся из условий сопряжения внешних и внутренних полей на границе цилиндрического объекта. Предложен также метод расчета поля при дифракции плоской волны на многослойном диэлектрическом цилиндре с круглым сечением. При числе однородных слоев цилиндра больше двух задача сведена к решению линейной системы алгебраических уравнений, а при наличии только двух слоев диэлектрического цилиндра для поля получены аналитические соотношения. Приведен численный пример расчета распределения интенсивности при дифракции плоской ТЕ-волны на двухслойном диэлектрическом цилиндре: расчет проведен двумя методами – методом конечных элементов и с помощью полученных аналитических формул.

Структуры с геометрией щели, нашедшие широкое применение в качестве излучателей эл-магн. волн, исследуются обычно в спектральной или временной областях с помощью метода моментов, обладающего медленной сходимостью. Затраты машинного времени м. б. значительно снижены при использовании вместо уравнения Зоммерфельда функции Грина в замкнутой форме, вычисляемой с помощью процедуры Галеркина для векторных и скалярных потенциалов. Магн. составляющая тангенциального поля выражается смешанным потенциальным интегральным уравнением, содержащим базисную функцию. Приведены полученные с помощью предложенного алгоритма зависимости входного импеданса от относит. длины щели, прорезанной в бесконечном проводящем экране. Библ. 12.

Приведен теор. и эксперим. анализ процесса микроформирования полимерных отводящих волноводов. Моделирование процесса основывалось на методе распространения двухмерного конечноразностного луча и использовалось для проектирования волноводных структур. Улучшена эффективность передачи усеченных Y-отводов для широкоугольных расщепителей луча. Выполнен анализ оптимального фазового согласования с помощью симметричного показателя преломления оболочки в зоне отвода. Получены усеченные структуры, обеспечивающие равные значения передачи в широком диапазоне углов отвода. Использовалась стандартная техника фотолитографии для нанесения положительного резистивного слоя оболочки. Данные эксперим. определения характеристик эффективности передачи согласовались с теор. значениями. Измерения проводились в диапазоне 10 ГГц.

Решение проблемы эл.-магн. рассеяния для проводящих тел сложной формы с помощью метода моментов при аппроксимации поверхностных токов линейной суперпозицией базовых функций связано с большими вычислительными затратами. Предлагается использование в каких случаях адаптивного многомасштабного метода моментов, включающего разбиение поверхности на треугольные элементы, характеризующиеся базовыми функциями, с последующим матричным преобразованием. Такая процедура дает возможность решения уравнения Фредхольма первого порядка на основе многомасштабного представления поверхности. Даны примеры использования метода при анализе распределения амплитуд и фаз поверхностных токов для трехмерных структур.

Рассмотрено распространение эл-магн. волн в бианизотропной среде, обладающей эффектом Фарадея. Показано, что свойства среды м. б. описаны с использованием скалярного потенциала Герца, но в общем случае предпочтительнее использовать скалярную функцию Грина. Рассматриваются проблемы определения плотности токов при наличии в среде источника поля и проблема распространения эл-магн. волн в среде при отсутствии упомянутого источника. Библ. 10.

Отмечается, что при восходе Солнца и солнечном затмении при определенных условиях в экваториальной ионосфере возникает полость с пониженной электронной плотностью, расположенная на высотах ночного максимума и утреннего максимума слоя F. Проведено теор. изучение параметров этой полости в зависимости от начальных условий (солнечной активности, сезона, фотохимии, геомагн. возмущений, диффузии, вертикального дрейфа ионосферной плазмы). Моделирование ионосферных процессов было проведено на основе численного решения уравнения непрерывности для электронной плотности, при этом в НИЗМИРАНе был разработан алгоритм, позволяющий воспроизводить вертикальную структуру ионосферы на высотах 100-1000 км. Показано, что время существования такой полости м. б. в пределах от нескольких минут до двух часов и более, а разница высот между ночным и утренним максимумами электронной плотности составляет около 100-300 км. Значение электронной плотности в этой полости меньше на 50%, чем в максимуме слоя F.

Предлагается схема фильтра, состоящего из двух пар связанных резонаторов, расположенных в одной плоскости с раздельными питающими линиями. Контактные концы питающих линий параллельны друг другу. Резонаторы подсоединены к этим концам. В каждой паре резонаторы также связаны друг с другом. Для улучшения режекции отдельные фильтры могут быть связаны каскадно. Схема фильтра может быть легко реализована с использованием стандартной техники литографии. Характеристики фильтра получены в диапазоне 26-32 ГГц. Приведен алгоритм сборки и работы фильтра и схемы генератора и приемника, использующих фильтр, фильтры обеспечивают эллиптическую характеристику с высокой степенью режекции.

Предлагается схема и конструкция фильтра с несколькими резонансными частотами. Фильтр состоит из ряда параллельных конденсаторов, включенных между двумя контактными пластинами, обеспечивающими параллельное соединение конденсаторов. Емкости крайних конденсаторов в схеме равны. Схема фильтра помещается в корпус. Даны варианты конструктивного выполнения, элементов фильтра. Приведена характеристика затухания фильтра в диапазоне до 3,0 ГГц с двумя резонансными частотами.

Предлагается малогабаритный фильтр эл-магн. помех на общей моде. Фильтр состоит из магн. корпуса, двух одинаковых планарных катушек индуктивности, планарной диэл. катушки,. расположенной между катушками индуктивности. Форма диэл. катушки аналогична и совпадает с формами катушек индуктивности. Фильтр обеспечивает низкий импеданс нормальной моды и высокий импеданс общей моды при малых физ. размерах, благодаря чему поддерживает высококачественное воспроизведение сигналов, электронных устройств и миним. уровень эл-магн. помех. приведена характеристика фильтра в диапазоне 1-1000 МГц.

Предложен СВЧ-резонатор выполненный в виде многослойной структуры. Для обеспечения высокой добротности в резонаторе с заданной шириной, толщиной и длиной в направлении распространения эл-магн. волны размещены диэл. подложки. Дополнительные диэл. слои расположены на двух противоположных сторонах диэл. структуры, создающие зеркальные слои, от которых отражаются распространяющиеся эл-магн. волны. Диэл. слои, имеющие заданную толщину и заданную диэл. постоянную, меньшую по сравнению с диэл. постоянной структуры фильтра, обеспечивают отражения внутри фильтра. Проводящие слои размещены на внешних поверхностях диэл. зеркальных слоев. Тело фильтра м. б. выполнено из сапфира, а диэл. зеркальные слои выполняются из MgO. Проводящие слои м. б. выполнены из традиционных проводников или сверхпроводящих материалов.

Предложен полый резонатор эллиптического сечения для построения двухмодовых узкополосных фильтров, не имеющих элементов связи и подстройки. Отсутствие каких-либо неоднородностей внутри резонатора существенно повышает величину ненагруженной добротности, возможность работы при высоких уровнях мощности и упрощает производство таких устройств. Существующий выбор эллиптичности и углов наклона поверхностей позволяет регулировать величину связи и проводить подстройку. Двухмодовая связь обеспечивается наличием ступенчатой неоднородности между входом прямоугольного волновода и наклонной частью эллиптического волновода. Разработана строгая полноволновая модель эл-магн. поля такой неоднородности и проведена ее эксперим. проверка на достаточном количестве образцов. Точные измерения при различных коэф. связи подтвердили справедливость модели и ее применимость для синтеза фильтров 10-12 ГГц и 12-18 ГГц диапазонов. Полноволновый анализ комплекта четырехполюсного узкополосного эллиптического фильтра на частоте 12 ГГц и измеренные характеристики образца подтвердили надежность полученных данных. Библ. 18.

Приведены результаты исследования возбуждения вытекающей волны на трехмерных одиночных и связанных микрополосковых соединителях, питаемых с помощью сквозных отверстий. Полученные асимптотические выражения для полей в соединителях применены к режимам бегущей волны, стоячей и вытекающей волне, которые приводят к возникновению излучения. Определено, что угол раствора вытекающей зоны соответствует обычному двумерному углу утечки в лучевой оптике для длинных соединителей и зависит от длины соединителя, занимаемого пространства и способа возбуждения для более коротких соединителей. Даны результаты анализа для связанных соединителей.