Известия высших учебных заведений
ISSN 0869-6632 (Print)
ISSN 2542-1905 (Online)


Новое в прикладной физике

Широкополосная хаотическая генерация и оптимизация ее характеристик в СВЧ-генераторе с электронной обратной связью и магнитной периодической фокусирующей системой

В рамках двумерной численной модели исследована нелинейная динамика и генерация широкополосных хаотических сигналов в генераторе на электронном потоке с виртуальным катодом. Обнаружено сильное влияние характеристик внешнего неоднородного магнитного поля на нелинейную динамику виртуального катода в системе. Изучены физические процессы, ответственные за обнаруженную зависимость динамики электронного потока с виртуальным катодом от параметров внешнего неоднородного магнитного поля.

Математическая модель и ее численная реализация для исследования и оптимизации генераторов с электронной обратной связью

В статье сформулирована математическая модель и ее численная реализация для исследования широкополосных хаотических колебаний и физических процессов в электронных потоках с виртуальным катодом в генераторах с электронной обратной связью. Кратко описан разработанный программный пакет, позволяющий моделировать нестационарные нелинейные физические процессы в электронных генераторах с виртуальным катодом, а также рассчитывать выходные характеристики соответствующих приборов. Изложены численные методы, которые использованы при программной реализации математической модели.

Характеристики волновода из нелинейного метаматериала

Исследованы моды планарного диэлектрического волновода, изготовленного из нелинейного метаматериала с отрицательными диэлектрической и магнитной проницаемостями. Рассмотрены зависимости коэффициентов распространения направляемых мод от передаваемой мощности. Рассчитаны распределения полей для систем с переменными профилями проницаемостей. Показано, что в таких структурах может наблюдаться аномально сильное увеличение амплитуды полей.  

Терагерцовые гиротроны на высоких циклотронных гармониках

Обсуждаются результаты первых экспериментов и перспективы освоения субтерагерцового и терагерцового частотного диапазона автогенераторами, излучающими на высоких циклотронных гармониках, а также гироумножителями. Для обеих разновидностей гиротронов селективное возбуждение высоких гармоник упрощается при использовании пучков электронов, движущихся по винтовым траекториям с ведущими центрами вблизи оси резонатора (конфигурация гиротрона с большой орбитой).

Релятивистские ЛБВ и ЛОВ на нерегулярных волноводах с катодным фильтром-модулятором

Приведены результаты развития нелинейной теории релятивистских ЛБВ и ЛОВ на нерегулярных полых волноводах с катодным фильтром-модулятором с учетом как распространяющихся, так и закритических волн. Приведены результаты оптимизации по КПД вариантов релятивистских черенковских генераторов. На основе строгой теории возбуждения электродинамической системы решена задача определения профиля выходного рупора черенковских генераторов, обеспечивающего необходимый модовый состав в раскрыве и оптимальную характеристику направленности.

Индуцированное рассеяние волн внутри МЦР

Для мазеров на циклотронном резонансе исследована возможность индуцированного комбинационного рассеяния встречной (по отношению к поступательному движению частиц) волны обратной связи в попутную волну более высокой частоты. Этот эффект может быть использован для получения мощного терагерцового излучения в генераторе миллиметрового диапазона длин волн.

Нелинейная динамика длинного беззеркального волоконного вкр-лазера

Предложена расчетная модель волоконного длинного ВКР-лазера. Модель основана на уравнениях, описывающих эффекты распространения волн накачки и стоксовых волн, линейную связь распространяющихся во встречных направлениях волн, возникающую из-за рассеяния, и нелинейное их взаимодействие.

Моделирование антенн для радиочастотных идентификационных меток

Предложены методы интегральных уравнений для моделирования радиочастотной идентификационной метки и построена приближенная модель для расчета входного импеданса и диаграммы направленности ее антенны. Рассмотрены различные планарные и непланарные конструкции и получены их параметры.

Электродинамические характеристики многорядной встречно-штыревой замедляющей системы

Представлены результаты экспериментального исследования дисперсионных характеристик и распределения полей основного и высших типов волн многорядных встречноштыревых замедляющих систем при изменении их размеров. Предложены способы увеличения частотного разделения основного и высших типов, а также рабочей полосы возбуждения основного типа. Исследование вынужденных колебаний многорядной встречно-штыревой системы с экспоненциальными H-волноводными выводами энергии показало возможность одномодового возбуждения в широкой полосе частот.

Субмиллиметровый магнетрон с удлиненным анодом: оптимальные параметры колебательной системы

С применением аналитической модели, учитывающей нелинейную динамику движения электронов, проведена оценка оптимальных параметров cубмиллиметрового генератора М-типа для генерирования электромагнитного излучения на частоте около 0.33 ТГц при анодном напряжении 13 кВ и магнитном поле 0.7 Тл. Определена геометрия пространства колебательной системы магнетрона, в котором обеспечивается эффективное взаимодействие электронов с высокочастотным полем (+1)-й пространственной гармоники электромагнитных колебаний π-вида в режиме дрейфово-орбитального резонанса.

Страницы