Kaliberda M.E., Lytvynenko L.M., Pogarsky S.A. «Operator method in the problem of the h-polarized wave diffraction by two semi-infinite gratings placed in the same plane» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 3, с. 239-249 (2021)

Предмет и цель работы: Рассматривается задача о дифракции H-поляризованной плоской волны на структуре из двух полубесконечных ленточных решеток. Решетки лежат в одной плоскости. Зазор между решетками произвольный. цель работы заключается в развитые операторного метода для структур, в которых рассеяны поля имеют как дискретный, так и непрерывный пространственные спектры. Методы и методология: В спектральной области, в области преобразований Фурье, рассеянное поле выражается через неизвестную амплитуду Фурье. Поле, отраженное рассматриваемой структурой, представляется как сумма двух полей токов, текущих лентами полубесконечных решеток. Для амплитуд Фурье получено операторные уравнения. Эти уравнения используют операторы отражение полубесконечных решеток, которые считаются известными. Поле, рассеянный полубесконечной решеткой, можно представить как сумму плоских и цилиндрических волн. Оператор отражение полубесконечной решетки имеет особенности в точках, соответствующих постоянным распространения плоских волн. Как следствие, неизвестные амплитуды Фурье поля, рассеянного исследуемой структурой, также имеют свои особенности. Для их устранения выполнена процедура регуляризации. В результате этой процедуры операторные уравнения сведено к системе интегральных уравнений, содержащих интегралы в смысле главного значения по Коши и конечного части по Адамара. Выполнен дискретизацию. записано систему линейных алгебраических уравнений, которая решалась с использованием итерационной процедуры. Результаты Получено операторные уравнения относительно амплитуд Фурье поля, рассеянного структурой из двух полубесконечных решеток. Выполнено численное исследование сходимости. Исследована рассеяны поля в ближайшей и долгосрочной зонах при различных значениях параметров решетки. Вывод: Предложен эффективный алгоритм для изучения поля, рассеянного на ленточной решетке, которое имеет как дискретный, так и непрерывный пространственный спектры. Развитый подход является эффективным инструментом для решения ряда задач антенной техники и электроники сверхвысоких частот. Ключевые слова: полубесконечная решетка, операторный метод, сингулярный интеграл, гиперсингулярный интеграл, процедура регуляризации

Zakharenko V.V., Ryabov V.B., Kravtsov I.P., Mylostna K.Yu., Kharlanova V.Yu., Vasylieva I.Y., Ulyanov O.M., Konovalenko O.O., Kalinichenko M.M., Zarka P., Rucker H.O., Fischer G., Yerin S.M., Grießmeier J.-M., Sydorchuk M.A., Shevtsova A.I., Skoryk A.O., Shevchenko V.A. «Sporadic radio emission of space objects at low-frequencies» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 2, с. 99-129 (2021)

Purpose: The results of studies of sporadic radio emission of several types of space radio sources, including neutron stars and planets of the Solar System, are presented. The aim of this work is to review the latest achievements in the study of low-frequency radio emission of the Solar System planets and transient signals similar to pulsar pulses using the UTR-2 radio telescope. The importance of the development of the verification methods of the space borne radio emission in the study of sporadic signals from various sources is shown. Design/methodology/approach: The studies of sporadic signals of different nature are based on the common set of procedures for cleaning records from the terrestrial radio frequency interference (RFI) in the frequency-time pattern using the information on the nature of the particular type of sporadic radio emission, possible types of interference and signal distortion. Characteristic features of sporadic radio emission of different sources are given, and for each of them the optimal method of signal extraction is developed. The efficiency of the developed procedures for cleaning from noise using adjustable parameters is shown. This is done on the basis of observations of diverse types of space radio sources, such as lightings in the atmospheres of planets, single pulses of neutron stars and sporadic radio emission of Jupiter. Findings: The developed methods of signal extraction detection in the presence of radio-interference have allowed obtaining the unique results such as: the distribution of the total intensity of single pulses of neutron stars depending on the galactic latitude; the automatic search of lightings in the Saturn’s atmosphere in data due to the carefully elaborated RFI mitigation procedures, which made it possible to obtain the Saturn electrostatic discharge (SED) emission parameters based on the most complete set of events. Increased efficiency of the selection of Jupiter’s S-radiation signals despite the data corruption by the presence of radio-interference, which was reached due to the carefully chosen parameters of data cleaning procedures, have allowed us to detect short and intensive bursts, being the most informative for determining the physical parameters of radio emission in the area of their generation.

Kalinichenko M.M., Kuhai N.V., Konovalenko O.O., Brazhenko A.I., Bubnov I.M., Yerin S.M., Rucker H.O., Zarka P., Lecacheux A., Ivantyshyn O.L., Lytvynenko O.O., Romanchuk O.I., Shevchenko A.V. «Investigations of cosmic sources radioemission scintillations due to interplanetary plasma irregularities at the Institute of radio astronomy, NAS Ukraine» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 2, с. 148-164 (2021)

Предмет и цель работы: Обзор исследований мерцаний радиоизлучения космических источников на неоднородностях межпланетной плазмы, которые проводились в Радиоастрономическом институте НАН Украины, начиная с первых наблюдений в середине 70-х годов и до наших дней. Методы и методология: При подготовке этой статьи авторы осмотрели, проанализировали и обобщили информацию, была опубликована в отечественных и зарубежных изданиях, докладывалась на научных конференциях. Результаты осмотрено исследования межпланетных мерцаний, которые проводились в Радиоастрономическом институте НАН Украины. Оговорено в ретроспективе, как в процессе этих исследований приобретались знания об основных параметрах межпланетных мерцаний в декаметровом диапазоне радиоволн и важные параметры солнечного ветра и его структуру, предлагались различные методы обработки и анализа экспериментальных данных, создавались новые средства приема космического радиоизлучения. Показано место и важность этих исследований для мировой науки. Выводы: За годы, прошедшие с начала исследований, коллектив Отделение низкочастотной радиоастрономии Радиоастрономического института НАН Украины получил ряд новых актуальных результатов, которые выводят Украину в когорту мировых центров исследований межпланетных мерцаний. Построение нового радиотелескопа ГУРТ, между прочим, создает новые перспективы для развития этого актуального направления. Ключевые слова: межпланетные мерцания, декаметровый диапазон, солнечный ветер, поточная структура солнечного ветра, корональные выбросы массы

Karelin S.Y., Korenev V.G., Krasovitsky V.B., Lebedenko A.N., Magda I.I., Mukhin V.S., Sinitsin V.G., Volovenko N.V. «Pulsed power to microwaves conversion in nonlinear transmission lines» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 3, с. 250-255 (2021)

Предмет и цель работы Приведены экспериментальные результаты и данные численного моделирования относительно эффектов возбуждения микроволн в коаксиальных линиях передачи, в которые подаются однополярные высоковольтные электрические импульсы. Целью работы является выяснение относительной важности нескольких механизмов, которые могут отвечать за возникновение микроволновых колебаний при прохождении импульса через волноводную структуру. Методы и методология Рассматриваются дисперсионные и фильтровальные свойства коаксиальных волноводов с тремя секциями, есть расположенными одна за другой вдоль оси симметрии структуры. Две идентичные секции – на входе и на выходе волновода – заполненные изотропным жидким диэлектриком, в то время как средняя секция дополнительно заполняется – или частично, или полностью – непроводящим материалом с гиротропными свойствами. Вставленное ядро состоит из набора ферритовых колец, характеризующихся нелинейным откликом на первичное высоковольтное импульсное возбуждение. В процессе измерений диаметра внутреннего проводника и ферритовой вставки оставались постоянными. Диаметр внешнего проводника менялся, чтобы проанализировать влияние как собственно этого размера, так и степени заполнения сечения ферритом. Гиротропные свойства ферромагнитного материала реализовались благодаря наложению поля магнитного смещения от внешнего соленоида. Измерения были проведены для различных значений импульсного напряжения в диапазоне сотен киловольт при магнитных полях смещение в десятки килоампер на метр. Результаты В наших экспериментах, как и в работах других авторов, наблюдалось, что однополярный импульс, что входит в линию с радиально однородной передней секции, далее приводит к возникновению квазимонохроматичных колебаний напряжения. Они возникают, как только импульс пройдет достаточную дистанцию в радиально неоднородной части волновода. Такие осцилляции могут включать небольшое количество квазипериодов, то есть иметь значительную ширину соответствующей спектральной линии. путем надлежащего выбора геометрических параметров волноводной структуры и характеристик первичного импульса возможно получать на выходе колебания с частотой в несколько гигагерц и субгигаватным уровнем импульсной мощности. Выводы: Частоты и амплитуды осцилляций, возникающих, а также их спектральные ширины обусловлены комплексом дисперсионных и нелинейных свойств волноводной структуры. Набор волноводных мод, могут распространяться в линии, зависит от диаметров внутреннего и внешнего проводников коаксиальной линии и диаметра ферромагнитного включения с его собственными дисперсионными свойствами. Осцилляторная часть формы импульса может возникать и отделяться от тела импульса, если она рождается на частоте, выше частоты отсечки для другой моды, чем первичная ТЭМ. Ключевые слова: однополярный импульс, коаксиальная линия передачи, микроволны колебания, законы дисперсии, волноводные моды

Takamure K., Kawasaki Y., Degawa T., Uchiyama T. «Падение сферической частицы в шлейфе мелких пузырьков и поведение пузырьков в окрестности частицы» Известия РАН. Механика жидкости и газа, № 5, с. 14-24 (2021)

Экспериментально исследовано взаимодействие твердой сферической частицы, погружающейся внутри шлейфа мелких пузырьков, и поведение пузырьков в окрестности частицы. Мелкие пузырьки, образующиеся при электролизе воды и имеющие средний диаметр 0.037 мм, поднимаются вверх под действием сил плавучести, образуя шлейф. Средняя скорость пузырьков в канале составляет 0.05 мм/с. Твердую сферическую частицу диаметром 11.1 мм и плотностью 1130 кг/м³ погружают в полностью развившийся шлейф мелких пузырьков, где она опускается, совершая меандрирующее движение. Предельная скорость частицы, опускающейся внутри шлейфа, почти совпадает со скоростью падения частицы в спокойной воде. Пузырьки же, отрывающиеся от поверхности частицы, находятся в ее следе, образуя застойную зону. След за частицей расширяется, так что его диаметр увеличивается втрое по сравнению с его значением непосредственно за частицей.

Poro A., Davoudi F., Alicavus F., Khakpash S., Esmer E.M., Basturk O., Lashgari E., Rahimi J., Aladag Y., Aksaker N., Boudesh A., Ghanbarzadehchaleshtori M., Akyuz A., Modarres S., Sojoudizadeh A., Tekes M., Solmaz A. «The First Light Curve Solutions and Period Study of BQ Ari» Письма в Астрономический журнал: Астрономия и космическая физика, 47, № 6, с. 428-428 (2021)

Zakharenko V.V., Ryabov V.B., Kravtsov I.P., Mylostna K.Yu., Kharlanova V.Yu., Vasylieva I.Y., Ulyanov O.M., Konovalenko O.O., Kalinichenko M.M., Zarka P., Rucker H.O., Fischer G., Yerin S.M., Grießmeier J.-M., Sydorchuk M.A., Shevtsova A.I., Skoryk A.O., Shevchenko V.A. «Sporadic radio emission of space objects at low-frequencies» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 2, с. 99-129 (2021)

Purpose: The results of studies of sporadic radio emission of several types of space radio sources, including neutron stars and planets of the Solar System, are presented. The aim of this work is to review the latest achievements in the study of low-frequency radio emission of the Solar System planets and transient signals similar to pulsar pulses using the UTR-2 radio telescope. The importance of the development of the verification methods of the space borne radio emission in the study of sporadic signals from various sources is shown. Design/methodology/approach: The studies of sporadic signals of different nature are based on the common set of procedures for cleaning records from the terrestrial radio frequency interference (RFI) in the frequency-time pattern using the information on the nature of the particular type of sporadic radio emission, possible types of interference and signal distortion. Characteristic features of sporadic radio emission of different sources are given, and for each of them the optimal method of signal extraction is developed. The efficiency of the developed procedures for cleaning from noise using adjustable parameters is shown. This is done on the basis of observations of diverse types of space radio sources, such as lightings in the atmospheres of planets, single pulses of neutron stars and sporadic radio emission of Jupiter. Findings: The developed methods of signal extraction detection in the presence of radio-interference have allowed obtaining the unique results such as: the distribution of the total intensity of single pulses of neutron stars depending on the galactic latitude; the automatic search of lightings in the Saturn’s atmosphere in data due to the carefully elaborated RFI mitigation procedures, which made it possible to obtain the Saturn electrostatic discharge (SED) emission parameters based on the most complete set of events. Increased efficiency of the selection of Jupiter’s S-radiation signals despite the data corruption by the presence of radio-interference, which was reached due to the carefully chosen parameters of data cleaning procedures, have allowed us to detect short and intensive bursts, being the most informative for determining the physical parameters of radio emission in the area of their generation.

Zakharenko V.V., Ryabov V.B., Kravtsov I.P., Mylostna K.Yu., Kharlanova V.Yu., Vasylieva I.Y., Ulyanov O.M., Konovalenko O.O., Kalinichenko M.M., Zarka P., Rucker H.O., Fischer G., Yerin S.M., Grießmeier J.-M., Sydorchuk M.A., Shevtsova A.I., Skoryk A.O., Shevchenko V.A. «Sporadic radio emission of space objects at low-frequencies» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 2, с. 99-129 (2021)

Purpose: The results of studies of sporadic radio emission of several types of space radio sources, including neutron stars and planets of the Solar System, are presented. The aim of this work is to review the latest achievements in the study of low-frequency radio emission of the Solar System planets and transient signals similar to pulsar pulses using the UTR-2 radio telescope. The importance of the development of the verification methods of the space borne radio emission in the study of sporadic signals from various sources is shown. Design/methodology/approach: The studies of sporadic signals of different nature are based on the common set of procedures for cleaning records from the terrestrial radio frequency interference (RFI) in the frequency-time pattern using the information on the nature of the particular type of sporadic radio emission, possible types of interference and signal distortion. Characteristic features of sporadic radio emission of different sources are given, and for each of them the optimal method of signal extraction is developed. The efficiency of the developed procedures for cleaning from noise using adjustable parameters is shown. This is done on the basis of observations of diverse types of space radio sources, such as lightings in the atmospheres of planets, single pulses of neutron stars and sporadic radio emission of Jupiter. Findings: The developed methods of signal extraction detection in the presence of radio-interference have allowed obtaining the unique results such as: the distribution of the total intensity of single pulses of neutron stars depending on the galactic latitude; the automatic search of lightings in the Saturn’s atmosphere in data due to the carefully elaborated RFI mitigation procedures, which made it possible to obtain the Saturn electrostatic discharge (SED) emission parameters based on the most complete set of events. Increased efficiency of the selection of Jupiter’s S-radiation signals despite the data corruption by the presence of radio-interference, which was reached due to the carefully chosen parameters of data cleaning procedures, have allowed us to detect short and intensive bursts, being the most informative for determining the physical parameters of radio emission in the area of their generation.

Kalinichenko M.M., Kuhai N.V., Konovalenko O.O., Brazhenko A.I., Bubnov I.M., Yerin S.M., Rucker H.O., Zarka P., Lecacheux A., Ivantyshyn O.L., Lytvynenko O.O., Romanchuk O.I., Shevchenko A.V. «Investigations of cosmic sources radioemission scintillations due to interplanetary plasma irregularities at the Institute of radio astronomy, NAS Ukraine» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 2, с. 148-164 (2021)

Предмет и цель работы: Обзор исследований мерцаний радиоизлучения космических источников на неоднородностях межпланетной плазмы, которые проводились в Радиоастрономическом институте НАН Украины, начиная с первых наблюдений в середине 70-х годов и до наших дней. Методы и методология: При подготовке этой статьи авторы осмотрели, проанализировали и обобщили информацию, была опубликована в отечественных и зарубежных изданиях, докладывалась на научных конференциях. Результаты осмотрено исследования межпланетных мерцаний, которые проводились в Радиоастрономическом институте НАН Украины. Оговорено в ретроспективе, как в процессе этих исследований приобретались знания об основных параметрах межпланетных мерцаний в декаметровом диапазоне радиоволн и важные параметры солнечного ветра и его структуру, предлагались различные методы обработки и анализа экспериментальных данных, создавались новые средства приема космического радиоизлучения. Показано место и важность этих исследований для мировой науки. Выводы: За годы, прошедшие с начала исследований, коллектив Отделение низкочастотной радиоастрономии Радиоастрономического института НАН Украины получил ряд новых актуальных результатов, которые выводят Украину в когорту мировых центров исследований межпланетных мерцаний. Построение нового радиотелескопа ГУРТ, между прочим, создает новые перспективы для развития этого актуального направления. Ключевые слова: межпланетные мерцания, декаметровый диапазон, солнечный ветер, поточная структура солнечного ветра, корональные выбросы массы

Bubnov I.N., Konovalenko O.O., Tokarsky P.L., Korolev O.M., Yerin S.M., Stanislavsky L.O. «Creation and approbation of a low-frequency radio astronomy antenna for studying objects of the universe from the farside of the Moon» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 3, с. 197-210 (2021)

Предмет и цель работы: Теоретические и экспериментальные исследования активной антенны – элемента антенной решетки низкочастотного радиотелескопа для будущей обсерватории на обратной стороне Луны. Методы и методология Для исследования активной антенны, состоящей из диполя сложной формы и малошумного усилителя, использовано ее математическую модель в виде четырехполюсника, электрические параметры которого задаются матрицей рассеяния, а шумовые – ковариационной матрицей спектральных плотностей шумовых волн. Такая модель позволяет выполнять корректный анализ соотношения сигнал/шум на выходе активной антенны с учетом внешних и внутренних источников шума. Результаты моделирования сопоставлены с результатами экспериментальных измерений характеристик антенны. С помощью разработанной активной антенны проведения радиоастрономические наблюдения в земных условиях. Результаты Выполнен численный анализ характеристик активной антенны радиотелескопа в широком диапазоне частот 4–40 МГц. Разработаны два варианта малошумных усилителей, предназначенных для работы в составе активной антенны в земных и космических условиях. В земных условиях экспериментально доказано, что объем задач, которые эффективно могут решать такие радиотелескопы на очень низких частотах, достаточно широк – от исследований Солнца к поиску космологических эффектов. Выводы: Полученные в работе результаты расчетов и натурных измерений показали удовлетворительное совпадение в большей части рабочего диапазона частот. Результаты этой работы могут быть полезны в разработке и исследованиях активных антенн, предназначенных для работы в декаметровом и гектометровом диапазонах волн, в частности тех, которые планируется использовать в условиях космоса. Ключевые слова: активная антенна, Луна, радиоастрономические наблюдения, чувствительность

Karelin S.Y., Korenev V.G., Krasovitsky V.B., Lebedenko A.N., Magda I.I., Mukhin V.S., Sinitsin V.G., Volovenko N.V. «Pulsed power to microwaves conversion in nonlinear transmission lines» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 3, с. 250-255 (2021)

Предмет и цель работы Приведены экспериментальные результаты и данные численного моделирования относительно эффектов возбуждения микроволн в коаксиальных линиях передачи, в которые подаются однополярные высоковольтные электрические импульсы. Целью работы является выяснение относительной важности нескольких механизмов, которые могут отвечать за возникновение микроволновых колебаний при прохождении импульса через волноводную структуру. Методы и методология Рассматриваются дисперсионные и фильтровальные свойства коаксиальных волноводов с тремя секциями, есть расположенными одна за другой вдоль оси симметрии структуры. Две идентичные секции – на входе и на выходе волновода – заполненные изотропным жидким диэлектриком, в то время как средняя секция дополнительно заполняется – или частично, или полностью – непроводящим материалом с гиротропными свойствами. Вставленное ядро состоит из набора ферритовых колец, характеризующихся нелинейным откликом на первичное высоковольтное импульсное возбуждение. В процессе измерений диаметра внутреннего проводника и ферритовой вставки оставались постоянными. Диаметр внешнего проводника менялся, чтобы проанализировать влияние как собственно этого размера, так и степени заполнения сечения ферритом. Гиротропные свойства ферромагнитного материала реализовались благодаря наложению поля магнитного смещения от внешнего соленоида. Измерения были проведены для различных значений импульсного напряжения в диапазоне сотен киловольт при магнитных полях смещение в десятки килоампер на метр. Результаты В наших экспериментах, как и в работах других авторов, наблюдалось, что однополярный импульс, что входит в линию с радиально однородной передней секции, далее приводит к возникновению квазимонохроматичных колебаний напряжения. Они возникают, как только импульс пройдет достаточную дистанцию в радиально неоднородной части волновода. Такие осцилляции могут включать небольшое количество квазипериодов, то есть иметь значительную ширину соответствующей спектральной линии. путем надлежащего выбора геометрических параметров волноводной структуры и характеристик первичного импульса возможно получать на выходе колебания с частотой в несколько гигагерц и субгигаватным уровнем импульсной мощности. Выводы: Частоты и амплитуды осцилляций, возникающих, а также их спектральные ширины обусловлены комплексом дисперсионных и нелинейных свойств волноводной структуры. Набор волноводных мод, могут распространяться в линии, зависит от диаметров внутреннего и внешнего проводников коаксиальной линии и диаметра ферромагнитного включения с его собственными дисперсионными свойствами. Осцилляторная часть формы импульса может возникать и отделяться от тела импульса, если она рождается на частоте, выше частоты отсечки для другой моды, чем первичная ТЭМ. Ключевые слова: однополярный импульс, коаксиальная линия передачи, микроволны колебания, законы дисперсии, волноводные моды

Kornienko Yu.V., Dulova I.A., Bondarenko N.V. «Involvement of altimetry information into the improved photoclinometry method for relief retrieval from a slope field» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 2, с. 173-188 (2021)

Предмет и цель работы: Исследуется возможность повышения точности определения рельефа поверхности планеты по помощью метода усовершенствованной фотоклинометрии путем привязки искомого рельефа до альтиметрических данных. Предложен общий подход к решению проблемы. Обсуждается использование альтиметров, имеющих как широкую, так и узкую диаграмму направленности, однако более подробно рассматривается учета данных альтиметра с узкой диаграммой направленности. Пространственное разрешение вычисленного рельефа при использовании метода усовершенствованной фотоклинометрии соответствует пространственной разрешающей способности используемых изображений. Альтиметр позволяет выполнить абсолютную привязку высот поверхности и повышает точность определения рельефа. Методы и методология: Работа базируется на использовании метода усовершенствованной фотоклинометрии для определения рельефа участка поверхности планеты по изображениям. Этот метод является математически строгим и опирается на Байесовский статистический подход, позволяющий определить наиболее вероятный рельеф по имеющимся данным наблюдений. Результаты Предложен подход к определению оптимальной статистической оценки высот поверхности с изображениями в рамках метода усовершенствованной фотоклинометрии и получено выражение для оптимального фильтра, переводит выходные изображения и данные альтиметра с широкой диаграммой направленности в наиболее вероятен рельеф участка поверхности планеты. Сформулировано метод привязки данных альтиметра с узкой диаграммой направленности. выполнена проверка работоспособности этого метода с помощью компьютерного моделирования. Выполнено восстановление рельефа участка поверхности Луны в Море Дождей по трем изображениями и данными лазерного альтиметра, полученными космическим аппаратом Lunar Reconnaissance Orbiter. Выводы: Использованию данных, полученных альтиметром с узкой диаграммой направленности, следует отдать предпочтение по сравнению данным альтиметра с широкой диаграммой направленности. Показано, что учет данных альтиметра с узкой диаграммой направленности существенно повышает точность определения высот по сравнению со случаем использования исключительно изображений и помогает ускорить процедуру вычислений. Ключевые слова: рельеф поверхности планеты, фотометрия, альтиметр, оптимальная фильтрация, статистическая оценка случайной величины

Bubnov I.N., Konovalenko O.O., Tokarsky P.L., Korolev O.M., Yerin S.M., Stanislavsky L.O. «Creation and approbation of a low-frequency radio astronomy antenna for studying objects of the universe from the farside of the Moon» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 3, с. 197-210 (2021)

Предмет и цель работы: Теоретические и экспериментальные исследования активной антенны – элемента антенной решетки низкочастотного радиотелескопа для будущей обсерватории на обратной стороне Луны. Методы и методология Для исследования активной антенны, состоящей из диполя сложной формы и малошумного усилителя, использовано ее математическую модель в виде четырехполюсника, электрические параметры которого задаются матрицей рассеяния, а шумовые – ковариационной матрицей спектральных плотностей шумовых волн. Такая модель позволяет выполнять корректный анализ соотношения сигнал/шум на выходе активной антенны с учетом внешних и внутренних источников шума. Результаты моделирования сопоставлены с результатами экспериментальных измерений характеристик антенны. С помощью разработанной активной антенны проведения радиоастрономические наблюдения в земных условиях. Результаты Выполнен численный анализ характеристик активной антенны радиотелескопа в широком диапазоне частот 4–40 МГц. Разработаны два варианта малошумных усилителей, предназначенных для работы в составе активной антенны в земных и космических условиях. В земных условиях экспериментально доказано, что объем задач, которые эффективно могут решать такие радиотелескопы на очень низких частотах, достаточно широк – от исследований Солнца к поиску космологических эффектов. Выводы: Полученные в работе результаты расчетов и натурных измерений показали удовлетворительное совпадение в большей части рабочего диапазона частот. Результаты этой работы могут быть полезны в разработке и исследованиях активных антенн, предназначенных для работы в декаметровом и гектометровом диапазонах волн, в частности тех, которые планируется использовать в условиях космоса. Ключевые слова: активная антенна, Луна, радиоастрономические наблюдения, чувствительность

Kovalev V.P., Prosviryakov E.Yu. «A new class of non-helical exact solutions of the Navier–Stokes equations» Вестник Самарского государственного технического университета. Серия: Физико-математические науки, 24, № 4, с. 762-768 (2020)

Приведен новый класс точных решений уравнений Навье–Стокса. Эти решения описывают нестационарные трехмерные по скоростям и двумерные по координатам течения вязкой несжимаемой жидкости. Процедура построения точного решения обобщает метод Тркала, предложенный для изучения винтовых течений. Новый класс точных решений позволяет описывать невинтовые течения (вектор скорости образует ненулевой угол с вектором завихренности) и течения жидкости, существующие конечное время.

Karelin S.Y., Korenev V.G., Krasovitsky V.B., Lebedenko A.N., Magda I.I., Mukhin V.S., Sinitsin V.G., Volovenko N.V. «Pulsed power to microwaves conversion in nonlinear transmission lines» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 3, с. 250-255 (2021)

Предмет и цель работы Приведены экспериментальные результаты и данные численного моделирования относительно эффектов возбуждения микроволн в коаксиальных линиях передачи, в которые подаются однополярные высоковольтные электрические импульсы. Целью работы является выяснение относительной важности нескольких механизмов, которые могут отвечать за возникновение микроволновых колебаний при прохождении импульса через волноводную структуру. Методы и методология Рассматриваются дисперсионные и фильтровальные свойства коаксиальных волноводов с тремя секциями, есть расположенными одна за другой вдоль оси симметрии структуры. Две идентичные секции – на входе и на выходе волновода – заполненные изотропным жидким диэлектриком, в то время как средняя секция дополнительно заполняется – или частично, или полностью – непроводящим материалом с гиротропными свойствами. Вставленное ядро состоит из набора ферритовых колец, характеризующихся нелинейным откликом на первичное высоковольтное импульсное возбуждение. В процессе измерений диаметра внутреннего проводника и ферритовой вставки оставались постоянными. Диаметр внешнего проводника менялся, чтобы проанализировать влияние как собственно этого размера, так и степени заполнения сечения ферритом. Гиротропные свойства ферромагнитного материала реализовались благодаря наложению поля магнитного смещения от внешнего соленоида. Измерения были проведены для различных значений импульсного напряжения в диапазоне сотен киловольт при магнитных полях смещение в десятки килоампер на метр. Результаты В наших экспериментах, как и в работах других авторов, наблюдалось, что однополярный импульс, что входит в линию с радиально однородной передней секции, далее приводит к возникновению квазимонохроматичных колебаний напряжения. Они возникают, как только импульс пройдет достаточную дистанцию в радиально неоднородной части волновода. Такие осцилляции могут включать небольшое количество квазипериодов, то есть иметь значительную ширину соответствующей спектральной линии. путем надлежащего выбора геометрических параметров волноводной структуры и характеристик первичного импульса возможно получать на выходе колебания с частотой в несколько гигагерц и субгигаватным уровнем импульсной мощности. Выводы: Частоты и амплитуды осцилляций, возникающих, а также их спектральные ширины обусловлены комплексом дисперсионных и нелинейных свойств волноводной структуры. Набор волноводных мод, могут распространяться в линии, зависит от диаметров внутреннего и внешнего проводников коаксиальной линии и диаметра ферромагнитного включения с его собственными дисперсионными свойствами. Осцилляторная часть формы импульса может возникать и отделяться от тела импульса, если она рождается на частоте, выше частоты отсечки для другой моды, чем первичная ТЭМ. Ключевые слова: однополярный импульс, коаксиальная линия передачи, микроволны колебания, законы дисперсии, волноводные моды

Zakharenko V.V., Ryabov V.B., Kravtsov I.P., Mylostna K.Yu., Kharlanova V.Yu., Vasylieva I.Y., Ulyanov O.M., Konovalenko O.O., Kalinichenko M.M., Zarka P., Rucker H.O., Fischer G., Yerin S.M., Grießmeier J.-M., Sydorchuk M.A., Shevtsova A.I., Skoryk A.O., Shevchenko V.A. «Sporadic radio emission of space objects at low-frequencies» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 2, с. 99-129 (2021)

Purpose: The results of studies of sporadic radio emission of several types of space radio sources, including neutron stars and planets of the Solar System, are presented. The aim of this work is to review the latest achievements in the study of low-frequency radio emission of the Solar System planets and transient signals similar to pulsar pulses using the UTR-2 radio telescope. The importance of the development of the verification methods of the space borne radio emission in the study of sporadic signals from various sources is shown. Design/methodology/approach: The studies of sporadic signals of different nature are based on the common set of procedures for cleaning records from the terrestrial radio frequency interference (RFI) in the frequency-time pattern using the information on the nature of the particular type of sporadic radio emission, possible types of interference and signal distortion. Characteristic features of sporadic radio emission of different sources are given, and for each of them the optimal method of signal extraction is developed. The efficiency of the developed procedures for cleaning from noise using adjustable parameters is shown. This is done on the basis of observations of diverse types of space radio sources, such as lightings in the atmospheres of planets, single pulses of neutron stars and sporadic radio emission of Jupiter. Findings: The developed methods of signal extraction detection in the presence of radio-interference have allowed obtaining the unique results such as: the distribution of the total intensity of single pulses of neutron stars depending on the galactic latitude; the automatic search of lightings in the Saturn’s atmosphere in data due to the carefully elaborated RFI mitigation procedures, which made it possible to obtain the Saturn electrostatic discharge (SED) emission parameters based on the most complete set of events. Increased efficiency of the selection of Jupiter’s S-radiation signals despite the data corruption by the presence of radio-interference, which was reached due to the carefully chosen parameters of data cleaning procedures, have allowed us to detect short and intensive bursts, being the most informative for determining the physical parameters of radio emission in the area of their generation.

Kalinichenko M.M., Kuhai N.V., Konovalenko O.O., Brazhenko A.I., Bubnov I.M., Yerin S.M., Rucker H.O., Zarka P., Lecacheux A., Ivantyshyn O.L., Lytvynenko O.O., Romanchuk O.I., Shevchenko A.V. «Investigations of cosmic sources radioemission scintillations due to interplanetary plasma irregularities at the Institute of radio astronomy, NAS Ukraine» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 2, с. 148-164 (2021)

Предмет и цель работы: Обзор исследований мерцаний радиоизлучения космических источников на неоднородностях межпланетной плазмы, которые проводились в Радиоастрономическом институте НАН Украины, начиная с первых наблюдений в середине 70-х годов и до наших дней. Методы и методология: При подготовке этой статьи авторы осмотрели, проанализировали и обобщили информацию, была опубликована в отечественных и зарубежных изданиях, докладывалась на научных конференциях. Результаты осмотрено исследования межпланетных мерцаний, которые проводились в Радиоастрономическом институте НАН Украины. Оговорено в ретроспективе, как в процессе этих исследований приобретались знания об основных параметрах межпланетных мерцаний в декаметровом диапазоне радиоволн и важные параметры солнечного ветра и его структуру, предлагались различные методы обработки и анализа экспериментальных данных, создавались новые средства приема космического радиоизлучения. Показано место и важность этих исследований для мировой науки. Выводы: За годы, прошедшие с начала исследований, коллектив Отделение низкочастотной радиоастрономии Радиоастрономического института НАН Украины получил ряд новых актуальных результатов, которые выводят Украину в когорту мировых центров исследований межпланетных мерцаний. Построение нового радиотелескопа ГУРТ, между прочим, создает новые перспективы для развития этого актуального направления. Ключевые слова: межпланетные мерцания, декаметровый диапазон, солнечный ветер, поточная структура солнечного ветра, корональные выбросы массы

Pogrebnyak N.L., Dyubko S.F., Perepechai M.P., Kutsenko A.S. «Investigation of the spectrum of Zn i atoms in the triplet rydberg states» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 3, с. 256-269 (2021)

Предмет и цель работы: Объектом исследований являются атомы цинка в триплетных предионизационных – ридберговских состояниях. Уровне энергий атомов, имеют два электрона вне замкнутой оболочкой, изучались преимущественно методами оптической спектроскопии. Однако собственное приложение микроволновой спектроскопии для измерения частоты переходов между двумя ридберговских состояниями позволяет повысить точность измерений на два и более порядков. Методы и методология Для возбуждения атомов цинка в триплетные ридберговских состояния с заранее заданным набором квантовых чисел используется линейка из трех лазеров на красителях. Излучение первых двух превращается во вторую гармонику в нелинейных кристаллах. Лазеры на красителях возбуждаются излучением второй гармоники одного YAG : Nd³⁺ лазера. Все три излучения сводятся в зону взаимодействия с лазерными и микроволновым излучениями, которая находится между пластинами ионизации ячейки, где создается импульсное электрическое поле. Регистрация возбужденных ридберговских атомов выполняется методом полевой ионизации. Пучок нейтральных атомов создается диффузионной ячейкой в условиях вакуума, остаточное давление не превышает 10^–5 мм рт. ст. Импульсное электрическое поле определенной напряженности приводит к ионизации возбужденных микроволновым излучением атомов и ускорения электронов, появились, по направлению вторично-электронного умножителя, но недостаточно для ионизации атомов, что возбуждены только лазерными излучениями и являются исходными для взаимодействия с микроволнами. сканируя частоту микроволнового излучения с заданным шагом и измеряя интенсивность сигнала вторично-электронного умножителя можно получить спектр возбуждения атомов, исследуются. Результаты С помощью созданного лазерно-микроволнового спектрометра измерен частоты переходов F→D, F→F и F→G между триплетными ридберговских состояниями атомов цинка. С выполненного анализа частот получено константы разложения квантового дефекта по формуле Ритца для D, F и G состояний атомов цинка. Вывод: Измерения частоты переходов F→D, F→F и F→G между триплетными ридберговских состояниями атомов цинка, позволило получить константы разложения квантового дефекта по формуле Ритца для D, F и G состояний атомов цинка, со своей стороны создает возможность рассчитать энергии этих термов и частоты переходов по меньшей мере на два порядка точнее чем в случае измерений методами оптической спектроскопии. Ключевые слова: атом цинка, триплетные состояния атомов, ридберговских состояния, лазерное возбуждение, микроволновое излучение