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

Matveev K.I. «Thermoacoustic oscillations in resonators» Динамика и виброакустика (Journal of Dynamics and Vibroacoustics с 2014 по 2016 № 2), 2, № 1, с. 6-13 (2015)

Thermoacoustic processes involve heat and sound interactions. Their appearances and applications range from combustion instabilities to novel refrigerators and imaging techniques. The focus of this paper is on thermoacoustic oscillations occurring in gases inside chambers. The conversion of heat to sound energy in resonators generally requires in-phase fluctuations of acoustic pressure and heat addition, whereas in specially designed systems the supplied sound can pump heat along solid surfaces from low to high temperature regions. Fundamentals, investigation methods, and some applications of thermoacoustic oscillating phenomena in resonators are reviewed in this paper.

Mayboroda D.V., Pogarsky S.O. «An antenna based on a hybrid metal–dielectric structure» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 3, с. 270-277 (2021)

Предмет и цель работы: Сейчас в миллиметровом диапазоне частот диэлектрические волноводы различных модификаций имеют определенные преимущества перед стандартными металлическими волноводами в первую очередь благодаря возможности создавать функциональные узлы на их основе. Это обусловлено относительной простотой и незначительной стоимостью изготовления диэлектрических волноводов и функциональных узлов на их основе, высокой степенью их интеграции с активными элементами, применением в их изготовлении различных диэлектриков и полимеров, имеющих широкий диапазон материальных констант и различные механические свойства (в частности, некоторые диэлектрические материалы имеют значительную гибкость). С помощью серии физических экспериментов установлена возможность реализации частотной селекции и излучения в свободное пространство электромагнитных волн гибридной металло-диэлектрической структурой. Методы и методология: Исследуемая электродинамическая структура относится к классу гибридных металло-диэлектрических структур. Ее основу составляет модифицированный инвертированный диэлектрический волновод с периодически расположенными на диэлектрической пластине пятнадцатью диэлектрическими стержнями, в которых металлизированной является обращена наружу грань. Эффективность работы структуры оценивалась по значениям коэффициента стоячей волны по напряжению и вносимого затухания в тракт. Измерения выполнялись с помощью метода рефлектометра. Методом подвижного зонда в ближней зоне был оценен степень концентрации электромагнитного поля вблизи стержневых неоднородностей. Визуализация полей осуществлялась с помощью метода изолиний. Результаты На основании серии экспериментальных исследований показана возможность согласования структуры с внешними волноводных трактами в диапазоне частот 26.5–32.5 ГГц с коэффициентом стоячей волны по напряжению меньше 1.8. Частотная зависимость затухания имеет колебательный характер с четко выраженными частотными областями с малыми и большими значениями затухания. Более того, зависимость носит практически периодический характер, что характерно для периодических структур. Крутизна амплитудно-частотной характеристики в переходных зонах может быть достаточно высокой и достигать значения 41.26 дБ/ГГц. Путем прямого измерения напряженности электрического поля в ближней зоне установлена степень концентрации электрического поля вблизи световедущей диэлектрического стержня и степень возбуждения диэлектрических накладок. Измерения энергетических характеристик структуры, выполненные в режиме короткого замыкания основного тракта и в режиме согласованного нагрузки основного тракта, показали как возможность управления поляризационными характеристиками, так и возможность изменения вида диаграммы направленности и ее ориентации в пространстве. Выводы: Экспериментально доказано, что гибридная металлически-диэлектрическая структура, представляет собой модифицированный инвертированный диэлектрический волновод с периодически расположенными на диэлектрической пластине пятнадцатью диэлектрическими стержнями, в которых металлизированной является обращена наружу грань, может быть эффективно интегрирована в стандартную линию передачи. Установлено, что эта структура может быть согласована с внешними кругами в достаточно широкой полосе частот. Установлено, что в разных частотных диапазонах эта гибридная металлически-диэлектрическая структура демонстрирует возможность эффективной частотной селекции и излучения в свободное пространство. антенные измерения показали возможность контролировать форму диаграммы направленности. Ключевые слова: инвертированный диэлектрический волновод, периодическая последовательность, коэффициент стоячей волны по напряжению (КСВН), затухание, метод рефлектометра, метод подвижного зонда, диаграмма направленности.

Miroshnichenko A.P. «Environment density of a giant radio structure for galaxies and quasars with steep radio spectra» Радиофизика и радиоастрономия (Украина), 26, № 2, с. 165-172 (2021)

Предмет и цель работы: Оценка плотности среды гигантских (с линейным размером около мегапарсек) Радиоструктура для галактик и квазаров с крутыми низкочастотными спектрами с каталога УТР-2. Исследование космологической эволюции плотности среды гигантских радиоисточников. Определение зависимости взноса радиолепесток в излучение гигантских источников от плотности их среды. Методы и методология Для оценки плотности среды гигантских источников с крутыми низкочастотными спектрами используем выборку источников с каталога внегалактических источников УТР-2. Критерии отбора исследуемых объектов: 1) значения спектрального индекса равна или больше 1; 2) плотность потока излучения на частоте 25 МГц превышает 10 Ян; 3) источники из выборки оптически отождествлены. Значение плотности среды рассмотренных источников получены в предположении равенства светимости джета источника (при синхротронного механизме радиоизлучения) и его соответствующей кинетической светимости. Выполняется анализ полученных оценок плотности среды различных классов источников выборки (для галактик с линейным крутым спектром, галактик с крутым спектром с изломом, квазаров с линейным крутым спектром, квазаров с крутым спектром с изломом). Результаты Получены оценки плотности среды гигантских радиоструктур, образованных джетами источников с крутым радиоспектром с каталога УТР-2. В среднем плотность среды для Радиоструктура квазаров ∼10²⁸ г/см³. Меньше, чем для галактик (∼10^–27–10^–26г/см³ ). Для галактик и квазаров с крутым спектром со взломом характерна большая плотность среды джетов, чем для галактик и квазаров с линейным крутым спектром. Выявлено обратную степенную зависимость плотности среды джетов от красного смещения источников (космологическую эволюцию плотности среды джетов). Найдено обратную степенную зависимость взноса радиопесток (образованных джетами) в излучение источников от плотности среды соответствующих радиоструктуре. Вывод: Средние значения полученных оценок плотности среды гигантских джетов радиоисточников с крутыми низкочастотными спектрами свидетельствуют о меньшей плотности среды джетов квазаров, чем джетов галактик. Гигантские радиоисточников с крутым низкочастотным спектром (особенно с крутым спектром со взломом) проявляют значительную эволюцию плотности среды джетов. Больший вклад радиолепестков (джетов) в излучение источников соответствует меньшей плотности среды рассмотренных источников из каталога УТР-2. Это может быть обусловлено тем, что от мощных радиоисточников распространяются джеты (окружены радиолепестками) на расстоянии около мегапарсек, пока не наступает баланс между плотностью среды источники и плотностью межгалактического среды. Ключевые слова: крутой низкочастотный радиоспектр, огромная радиоструктура, джеты, радиолепестки, галактики, квазары, плотность среды

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)

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.