Параметрическое возбуждение бесконечной микрополосковой решетки с нестационарными нелинейными нагрузками тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.07, кандидат наук Демшевский, Валерий Витальевич

• Демшевский, Валерий Витальевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Демшевский, Валерий Витальевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 - Основные подходы к решению задачи анализа электродинамических структур с НН

1.1. Структурный подход

1.2. Подход на основе переменных состояния

1.3. Решение задач на основе уравнений Максвелла с нелинейными граничными условиями

1.4. Научные школы, изучавшие ЭНР

1.5. Типы нелинейных нагрузок

1.6. Типы нелинейных рассеивателей

1.7. Задача линейного приближения

1.7.1. Обзор современных САПР и методов решения ЭД задач в них

1.7.2. Выбор САПР для решения линейной задачи возбуждения микрополосковой структуры с НН

1.8. Выводы

ГЛАВА 2 - Постановка и решение задачи параметрического возбуждения микрополосковой решетки с нелинейными нагрузками

2.1. Общая постановка задачи

2.2. Определение граничных условий

2.3. Определение нелинейных граничных условий

2.4. Интегральные соотношения для полей

2.5. Интегральные соотношения для полей рассеяния

2.6. Применение теоремы Флоке для модели микрополосковой структуры в виде бесконечной периодической решетки с НН

2.7. Выводы

ГЛАВА 3 - Анализ микрополосковой решетки с нестационарными нелинейными нагрузками

3.1. Постановка линейной задачи

3.2. Решение линейной задачи в НРЗЭ

3.3. Алгоритмизация параметрической задачи возбуждения ЭМВ бесконечной микрополосковой решеткой с нестационарными НН

3.4. Характеристики рассеяния

3.5. Результаты численных расчетов

3.6. Тестирование алгоритма

3.7. Выводы

ГЛАВА 4 - Экспериментальное исследование конечного микрополоскового покрытия с нестационарными нелинейными нагрузками

4.1. Модель микрополосковой решетки с нестационарными нелинейными нагрузками

4.2. Макет конечного микрополоскового покрытия с нестационарными нелинейными нагрузками

4.3. Экспериментальное исследование характеристик микрополоскового покрытия с НН

4.3.1. Измерительный стенд

4.3.2. Макет микрополоскового покрытия с НН

4.3.3. Методика эксперимента

4.4. Исследование поведения гармоник в спектре отраженного сигнала

4.5. Исследование поведения комбинационных составляющих в спектре отраженного сигнала

4.6. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ ЭМВ - электромагнитная волна НН - нелинейная нагрузка ЭПР - эффективная площадь рассеяния ЭНР - эффект нелинейного рассеяния НЭПР - нелинейная эффективная площадь рассеяния НРЛ - нелинейная радиолокация НР - нелинейные рассеиватели РЭБ - радиоэлектронная борьба ВАХ - вольт-амперная характеристика ЭМ - электромагнитная

САПР - системы автоматизированного проектирования ЭМС - электромагнитная совместимость

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Параметрическое возбуждение бесконечной микрополосковой решетки с нестационарными нелинейными нагрузками»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы и состояние вопроса. Анализ вооруженных конфликтов конца XX - начала XXI вв. показывает, что радиоэлектронная борьба (РЭБ) становится одним из ключевых элементов современных войн. Правильная организация мер по РЭБ позволяет многократно увеличить шансы на успех любой операции [1].

По определению РЭБ - это совокупность мероприятий, имеющих целью получение сведений о параметрах режима работы и местонахождении радиоэлектронных средств (РЭС) противника (радиоэлектронная разведка (РЭР)), затруднение или нарушение их работы (радиоэлектронное противодействие (РЭП)), а также защиту своих РЭС от РЭР и РЭП, организуемых противником (контррадиоэлектронное противодействие). Задачи РЭР — обнаружение РЭС противника по их излучению, определение их координат, определение и анализ характеристик излучаемых ими сигналов. Эти сведения используют в интересах военной разведки и при организации радиоэлектронного противодействия.

Опыт военных учений показал, что если даже одна из сторон обладает подавляющим преимуществом в вопросе высокоточного оружия, то она еще не может рассчитывать на победу, если ее связные и командные центры оказываются подавленными средствами РЭБ.

Одними из средств РЭБ являются т.н. стелс-технологии. Стелс-технологиями называется комплекс технических решений, в результате которых уменьшается уровень сигналов, поступающих от военного объекта на приемные системы, целью которых является обнаружение и уничтожение объекта. Проблема уменьшения радиолокационной заметности различных объектов вооружения и военной техники привлекает серьезное внимание промышленно развитых стран.

Основной характеристикой, определяющей радиолокационную

заметность любого объекта, является эффективная площадь рассеяния (ЭПР).

5

Она характеризует способность преобразовывать. падающую электромагнитную волну в рассеянную волну, распространяющуюся в направлении на приемник. Задача стелс-технологии заключается в максимально возможном уменьшении ЭПР объекта. Развитие средств № стимулируется постоянным развитием стелс-технологий. В настоящее время применение мер по снижению радиолокационной заметности объектов, позволяет снизить видимость объекта для обычных РЛС на 70-80%, и одним из комплекса решений такой задачи является использование эффекта нелинейного рассеяния [2] .

Известно, что в начале 40-х годов прошлого столетия было обнаружены нелинейные эффекты, заключающиеся в появлении рассеянных полей на частотах гармоник, отсутствовавших до этого в сигнале, излучаемом передатчиком. Открытый эффект в наше время называют эффектом «Ржавого болта». Название эффект получил в дальнейшем при проведении ряда экспериментов на морских судах, оснащенных мощными радиостанциями. Оказалось, что основным источником нелинейного рассеяния радиоволн служит влияние атмосферных явлений (осадков, высокой влажности воздуха и температурного влияния среды) и механических воздействий (тряски, акустических воздействий, движения, попадания жидкости), на сварочные и клепаные соединения, корродированные поверхности и т.д. Места соединений и креплений антенн, части корпуса объекта на котором располагаются антенные системы, а также резьбовые соединения различных металлических деталей, попадающих в зону действия радиопередатчиков, вызывают недопустимо высокий уровень помех при приеме полезного сигнала, зачастую превышая его уровень в рабочих частотных каналах [3,4,5,6] .

Эффекты нелинейного рассеяния (ЭНР) также наблюдаются в приемопередающих трактах многоканальных систем связи на- сверхвысоких частотах (СВЧ). Источником НР являются контакты в стыковых и фланцевых

соединениях волноводных трактов, которые являются фильтрами нижних

б

частот, а так же местах разъемных соединений коаксиальных линий передач, особенно подверженных влияниям внешней среды (влага, крупная пыль и т.д). В этом случае ЭНР может вызвать ряд проблем, связанных с электромагнитной совместимостью (ЭМС) радиотехнических устройств. Постоянное повышение требований к радиоаппаратуре, развитие массовых систем приема и передачи данных, уплотнение радиочастотных каналов, а также расширение динамического диапазона аппаратуры выводят на первый план задачу анализа ЭНР и высших частотных гармоник, генерируемых нелинейными элементами, входящих в состав радиоэлектронных устройств, и попадающих в полосу пропускания линии передачи. Генерация таких «паразитных» гармоник может существенно повлиять на работоспособность других устройств. Например, генерация 10-х гармоник (260-270 МГц ) в гражданском диапазоне 26,965—27,405 МГц может существенно повлиять на работу устройств находящихся в диапазоне военной авиации 224-280 МГц

[7].

В связи с исследованием ЭНР развитие получили средства нелинейной

радиолокации (НРЛ). Этот вид радиолокации основан на детектировании

электромагнитных волн (ЭМВ), отраженных от цели и находящихся на

гармониках зондирующего сигнала (ЗС). Средства нелинейной радиолокации

помогают с успехом решать ряд практических задач. Например, принципы

НРЛ используются при обнаружении управляемых взрывных устройств,

содержащих в своей конструкции ряд нелинейных элементов (диодов,

транзисторов и т.д.). Элементы конструкции, обладающие нелинейной вольт-

амперной характеристикой (ВАХ), обеспечивают наличие в спектре

отраженного сигнала высших (например, 2-й и 3-й) частотных гармоник.

Благодаря этому явлению, обеспечивается обнаружение объекта без его

самоподрыва. Основным фактором, который затрудняет обнаружение

объектов малых геометрических размеров, является довольно большой

уровень фоновых помех. В то же время отсутствие нелинейных

электромагнитных свойств у естественного фона (грунта, воды,

7

растительности) позволяет с успехом детектировать гармоники ЗС, возникающие за счет присутствия объектов искусственного происхождения, находящихся в области поиска на поверхности грунта или в его толще. Объектами поиска помимо «жучков» и радиоуправляемых взрывных устройств, могут быть специальные нелинейные метки (маркеры), которые используются для скрытого обозначения специальных объектов или людей при проведении спасательных работ в труднодоступных местах [8,9].

Со значительным усложнением технологичности любого производства и его себестоимости участились случаи промышленного и экономического шпионажа. В связи с этим бурное развитие получили методы, средства и способы защиты информационной собственности. Одним из эффективных средств обеспечения безопасности в области утечки информации стал, появившийся в начале 80-х годов прошлого века, нелинейный радиолокатор. Применение портативных нелинейных радиолокаторов для обнаружения скрытых радиоэлектронных устройств, таких как жучки и радиомикрофоны, позволило значительно уменьшить время утечки информации. Портативные нелинейные радиолокаторы используются для выявления источников интермодуляционных помех, особенно в тех областях, где затрагиваются проблемы связи (например, на кораблях) [10,11,12].

Применение нелинейных рассеивателей может быть актуально в промышленном шпионаже в задачах снижения вероятности обнаружения жучков нелинейным радиолокатором. Прикрытие электронных боеголовок ракет структурами (покрытиями) с НН может значительно уменьшить дальность их обнаружения, выведения из строя или уничтожения. Актуальной является задача прикрытия стационарных целей, если удастся перекачка энергии с основной гармоники. Иными словами необходимо понижение уровня рассеянного поля на основной гармонике и одновременное с этим увеличение уровней рассеянного поля на высших гармониках и на комбинационных составляющих.

Одной из основных угроз безопасности информации конфиденциального характера, является утечка по техническим каналам.

Практически все электронные устройства обработки и передачи информации генерируют паразитные излучения на частотах гармоник. Источниками паразитного излучения являются металлические контакты и разъемные соединения. Наибольшую опасность (с точки зрения утечки информации) представляет излучение видеосистемы персонального компьютера, в состав которой входит монитор и видеоадаптер. Частоты гармоник паразитного излучения зависят от установленного режима отображения и обычно находятся в диапазоне частот от 12 до 75 МГц. Перехват побочных электромагнитных излучений может быть осуществлен при помощи высокочувствительных технических средств разведки побочных электромагнитных излучений и наводок [13,14].

Для эффективного решения задач защиты каналов передачи информации следует более детально изучить эффект нелинейного рассеяния.

В наше время получили развитие системы передачи энергии СВЧ-лучом (СПЭЛ). Такие системы позволяют передавать энергию на дальние расстояния. СПЭЛ позволяют передавать энергию там, где затруднительно или невозможно передавать ее традиционным способом (водные массивы, глубокие каньоны, космос). Они уже начинают составлять конкуренцию традиционным устройствам передачи энергии в повседневной жизни. Например, с каждым днем увеличивается использование беспроводных зарядок для мобильных устройств и планшетных компьютеров. Широкие перспективы, которые открываются перед данной технологией СПЭЛ, ведут к необходимости более глубоких исследований.

Для извлечения энергии из СВЧ-пучка используются ректенны (выпрямляющие антенны). Ректенна представляет собой антенну, к которой подсоединены нелиненые элементы. Из ректенн формируют большую по площади единую решетку, чтобы суммировать выработанный в ректеннах

электрический ток. Характеристики ректенн определяют качество всей СГТЭЛ и ее КПД преобразования.

В отличие от обычных антенн в ректенных системах складываются не сигналы, а энергии сигналов, происходит некогерентное суммирование сигналов.

Ректенные системы рассчитаны для приема мощных сигналов. Вследствие этого, рассеянное ректеннами электромагнитное поле на частотах сигнала, гармоник и комбинационных составляющих (за счет присутствия в конструкции нелинейных элементов), может в значительной степени обострить и без того сложную электромагнитную обстановку на корпусах и электронных платформах летательных аппаратов, кораблей и т.д. В тех случаях, когда приемная часть СПЭЛ находится на поверхности земли, то рассеянное ректенной поле, может оказывать существенное влияние на электромагнитную обстановку вокруг и нарушать работу радиотехнических систем связи и управления [15,16].

Последние годы внимание инженеров привлекают сенсорные ad hoc сети (беспроводные компьютерные сети). Эти сети представляют собой большое количество однотипных автономных узлов, имеющих в своем составе приемопередающее устройство, микропроцессор, сенсорное устройство и источник питания. Многочисленные узлы сети располагают на небольшом расстоянии друг от друга, чтобы собирать информацию о параметрах окружающей среды и передавать по цепочке от узла к узлу на базовую станцию.

При исследовании таких систем, обнаружили проблему обеспечения полноценного электропитания. Известно, что цифровые схемы, предназначенные для обработки информации, используют лишь незначительную часть энергии. Главным потребителем в автономных узлах является приемопередающее устройство, так как должен быть обеспечен определенный уровень передаваемого сигнала. Решение проблемы

уменьшения энергопотребления приемопередатчика выходит на первый план.

Одним из решений проблемы электропитания является использование в качестве источников радиосигналов - пассивных рассеивателей, переизлучающих электромагнитные поля, создаваемые внешними источниками (базовыми станциями). Передаваемая информация может быть записана в переизлученное поле путем модуляции параметров нагрузок, включенных в рассеиватель.

Известно, что при использовании линейных рассеивателей (если частота переизлученного сигнала совпадает с частотой первичного поля) возникает проблема детектирования слабого сигнала, приходящего от рассеивателя, на фоне более сильного сигнала, который создается переотражением первичного поля от других объектов. Поэтому в пассивных радиопередающих устройствах становится выгоднее использовать нелинейные рассеиватели. Частота детектируемого полезного сигнала в этом случае будет отлична от несущей частоты первичного поля, что позволит избавиться от сильных помех в точке приема с помощью простого аналогового фильтра.

Для передачи полезного сигнала могут быть использованы либо кратные гармоники (например, 3-я), либо комбинационные частоты. Выбор «информационной» гармоники напрямую зависит от спектрального состава переизлученного от других объектов поля. Модуляция параметров НН может быть достигнута изменением рабочей точки на ВАХ и путем изменения амплитуды и частоты напряжения смещения на НН.

Применение гармоник и комбинационных составляющих для передачи

полезного сигнала обусловлено рядом проблем, связанных с условиями

распространения радиоволн и проблемами электромагнитной совместимости

радиоэлектронных средств. Например, при исследовании радиопередающих

устройств, использующих пассивные нелинейные рассеиватели, возникла

проблема появления «мертвых зон» (областей, передача информации из

11

которых затруднена) [17]. Так как работа системы зависит не только от условий распространения радиоволн между приемником и передатчиком, но и от условий положения различных объектов в зоне приема, то это в свою очередь и порождает проблему «мертвых зон». Для ликвидации "мертвых зон", система должна включать в себя множество разнесенных в пространстве (возможно многочастотных) управляемых источников поля (управляемые структуры с НН), которые сами могут являться узлами сети.

Дальнейшие исследования выявили проблему «обратной работы». «Обратная работа» - это ситуация, при которой происходит инверсия сигналов, соответствующих нулям и единицам. Эффект обусловлен присутствием второй гармоники в поле, которое создается генератором подсветки. Сложение поля гармоники с полем переизлученным нелинейным рассеивателем, может вызывать как усиления, так и ослабления суммарного поля в зависимости от соотношения фаз этих полей [18].

Эффект нелинейного рассеяния, может проявиться и при проведении измерений ЭМП различных объектов в широком диапазоне частот. Как известно, при этом применяются чувствительные приемные тракты. Но в ходе проведения таких измерений не учитывают, что при проведении широкополосных измерений могут возникать другие источники ЭМП на гармониках, такие как нелинейные контакты в измерительных трактах, а так же нелинейные элементы естественного или искусственного происхождения, входящие в состав объекта измерения.

Совершенствование технологии производства радиоаппаратуры,

стремление к уменьшению ее габаритов и веса привели к развитию новых

направлений в конструкции и технологии изготовления радиоэлектронной

аппаратуры — микроминиатюризации. В настоящее время существует более

20 методов микроминиатюризации. Различия между ними порой весьма

несущественны с точки зрения проектирования и производства. Выбор

направления микроминиатюризации обычно зависит от требований к

аппаратуре, производственных возможностей и сроков изготовления

12

изделий. Одним из методов микроминиатюризации радиоаппаратуры и повышения ее технологичности, а так же разработки радиотехнических устройств миллиметрового и более высокочастотных диапазонов в последнее время идет на базе монолитных объемных многослойных интегральных схем и многослойных микрополосковых структур.

В наши дни ведутся активные исследования в области разработки активных микрополосковых антенных решеток содержащих нелинейные элементы типа смесительных диодов (для сложения сигналов 2-х различных частот) или диодов Ганна (для усиления сигналов). Такие решетки могут решать задачи непосредственной обработки принимаемого сигнала, например: усиливать сигнал, умножать его частоту, смешивать частоту сигнала с частотами гетеродина и т.д. ФАР, содержащие такие антенны в виде ячеек решетки могут осуществлять сканирование лучом в двух плоскостях при изменении частот сигналов. Они имеют преимущества, состоящие в простоте конструкции, улучшении весо-габаритных характеристик и снижении коэффициента шума.

В разработке нуждаются электродинамические методы анализа нелинейных структур по отношению к монолитным и гибридным устройствам. Обусловлено это тем, что микрополосковые и многослойные структуры, гибридно-интегральные и монолитные модули ОИС СВЧ проектируются, как правило, в линейном режиме работы с помощью эквивалентных схем [19], а методы расчетов активных элементов ОИС СВЧ и монолитных схем основаны на анализе эквивалентных схем активных приборов и феноменологических моделях [20].

Целью диссертационной работы является анализ и численное исследование основных электродинамических закономерностей рассеяния волн на бесконечной микрополосковой решетке с нестационарными нелинейными нагрузками при внешнем управляющем воздействии на них

применительно к решению задач РЭБ, созданию нелинейных отражателей, а также к решению проблем ЭМС. Задачи исследования:

-решение задачи параметрического возбуждения бесконечной (двумерной и трехмерной) микрополосковой решетки с НН;

-алгоритмизация задачи параметрического возбуждения бесконечной микрополосковой решетки с НН;

-подбор геометрических и электрофизических параметров микрополосковой решетки с целью линейного приближения к поставленной задаче;

-численное исследование и анализ комбинационных составляющих в спектре отраженного сигнала от бесконечной микрополосковой решетки с НН при изменении амплитуды и частоты падающей волны, а также при изменении параметров управляющего сигнала;

-экспериментальное исследование комбинационных составляющих в спектре сигнала, отраженного от макета конечной микрополосковой решетки с НН при изменении частоты и амплитуды напряжения накачки;

Научная новизна работы заключается в том, что в ней: -сформулирована и решена задача на основе уравнений Максвелла с НГУ граничная задача параметрического возбуждения бесконечной микрополосковой решетки с НН, параметры которых меняются во времени;

-алгоритмизирована задача параметрического возбуждения бесконечной микрополосковой решетки с НН;

-проведено численное исследование комбинационных составляющих в спектре отраженного сигнала;

-выявлены электродинамические закономерности управления амплитудой и частотой комбинационных составляющих в спектре отраженного сигнала при помощи изменения частоты и амплитуды управляющего сигнала;

-опытным путем показана, принципиальная возможность управления амплитудой и частотой высших гармоник частоты управляющего сигнала в спектре отраженного сигнала;

-опытным путем показана принципиальная возможность управления амплитудой и частотой комбинационных составляющих 2-го порядка в спектре отраженного сигнала при помощи изменения частоты и амплитуды напряжения накачки.

Практическая ценность результатов, полученных в диссертационной работе, состоит в следующем:

-получение новых знаний в области эффектов нелинейного рассеяния при параметрическом воздействии на нелинейные нагрузки;

-оценка достижимого уровня значений коэффициентов отражения на частотах комбинационных составляющих;

-выработаны рекомендации по выбору электрофизических и геометрических параметров исследуемой структуры, а также параметров НН, обеспечивающих частотное перераспределение энергии падающей электромагнитной волны для решения задач РЭБ и ЭМС.

Полученные результаты позволили заключить, что микрополосковая решетка с НН может служить основой для создания нелинейного покрытия при решении задач радиолокационной маскировки объектов. Возможность непосредственного управления частотой и амплитудой комбинационных составляющих в спектре отраженного от решетки сигнала позволяют обеспечить их близкое расположение к основной частоте и гармоникам отраженного сигнала тем самым "размывая" его. Подбор электрофизических и геометрических параметров решетки в совокупности с подбором типа НН позволяют оказывать влияние на коэффициенты отражения на частотах гармоник и комбинационных составляющих. В итоге проведенные

мероприятия позволят замаскировать полезный сигнал и сделать его неразличимым на фоне отношения сигнал/шум.

Достоверность полученных в работе результатов подтверждается применением метода интегральных уравнений, использованием многократно проверенных математических моделей нелинейных нагрузок, применением метода моментов, результатами тестирования алгоритма в частных случаях; совпадением характера ряда полученных закономерностей с известными ранее характеристиками ЭНР другими объектами с НН.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на всероссийских и международных конференциях:

International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications ICEAA 14; IEEE-APS Topical Conference on Antennas and Propagation in Wireless Communications IEEE APWC 14; Международная научная онлайн-конференция "Modern problems and ways of their solution in science, transport, production and education 2014" S World; Международная конференция ИРЭМВ-2013.; Совместная пользовательская конференция ANSYS, Inc и ПЛМ Урал: Направления развития инженерного анализа, 2013г.; Ежегодная научная конференция студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН 2013г.; Ежегодная научная конференция студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН 2014г.; XI Всероссийская научная конференция студентов и аспирантов КРЭС-2012г.; Ежегодная весенняя студенческая конференция 2013г.;

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 работ:

1. D. V. Semenikhina, A. I. Semenikhin, T.Y. Privalova, V. V. Demshevsky Parametrical Excitation Microstrip Lattice with Nonlinear Loads Proceedings of the 2014 International Conference on Electromagnetics in Advanced Applications (ICEAA), 3-8 August 2014. IEEE catalog number: CFP1474N-CDR, ISBN: 9781-4673-5690-9, p.248-248

2. Демшевский B.B. Падение плоской электромагнитной волны на бесконечную двумерную микрополосковую решетку с нестационарными нелинейными нагрузками//Известия ЮФУ. Технические науки.,2013,№11(148). С.122-129

3. Семенихина Д. В., Демшевский В.В. Теоретическое и экспериментальное исследование характеристик рассеяния микрополосковой решетки с нестационарными нелинейными нагрузками//Инженерный вестник Дона,№3(2014), URL: ivdon.m/ru/magazine/archive/n3y2014/2540

4. Демшевский B.B. Экспериментальное исследование характеристик рассеяния микрополосковой решетки с нестационарными нелинейными нагрузками//Труды международной научной онлайн-конференции "Modern problems and ways of their solution in science, transport, production and education 2014" S World, Tom 4 Технические науки. Одесса, Международное издание, Куприенко C.B. с. 8-14

5. Семенихина Д. В., Демшевский В. В. Отражение плоской электромагнитной волны от микрополосковой решетки с нестационарными нелинейными нагрузками//Труды Международной научной конференции «ИРЭМВ - 2013», Таганрог, Изд - во ТТИ ЮФУ, 2013, с.377-382

6. Юханов Ю.В., Мерглодов КВ., Ильин И.В., Орда-Жигулина М.В., K.Schuemann, Демшевский В.В. Исследование возможности антенных измерений в диапазоне частот 20-300 МГц в условиях безэховой камеры ЦКП «ПЭД и АИ» ЮФУ //Труды Международной научной конференции «ИРЭМВ - 2013», Таганрог, Изд - во ТТИ ЮФУ, 2013, с.54-58

7. Демшевский В.В. Исследование отклика двумерной бесконечной микрополосковой решетки с нестационарными нелинейными нагрузками // Сборник материалов Ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН. Изд-во ЮНЦ РАН, 2013. с. 124-125

8. Демшевский В.В. Анализ характеристик бесконечной двумерной микрополосковой решетки с нестационарными нелинейными нагрузками //

Сборник материалов Ежегодной научной конференции студентов и аспирантов базовых кафедр ЮНЦ РАН. Изд-во ЮНЦ РАН, 2014. с. 108-109

9. Демшевский В.В. Подбор резонансных геометрических параметров элементов бесконечной микрополосковой решетки с нелинейными нагрузками //Сборник материалов XI Всероссийской научной конференции студентов и аспирантов «КРЭС-2012г». Изд-во ЮФУ, 2012.с.58-59

Объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов основного текста и заключения. Работа содержит 145 е., в том числе 131с. основного текста, 53 рисунков, список литературы из 62 наименований на 7 с.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Формулировка граничной задачи параметрического возбуждения микрополосковой периодической решетки с нелинейными нагрузками и электродинамический подход к ее решению.

2. Совокупность алгоритмов решения задачи рассеяния плоской монохроматической электромагнитной волны на микрополосковой решетке с нестационарными поверхностными нелинейными нагрузками.

3. Алгоритмы решения линейных задач подбора геометрических и электрофизических параметров микрополосковой решетки.

4. Установленные закономерности влияния параметров структур, нелинейных нагрузок и частоты изменения их параметров на характеристики нелинейного рассеяния.

5. Рекомендации по выбору параметров микрополосковой решетки и параметров нелинейных нагрузок, обеспечивающих наибольший уровень комбинационных составляющих в спектре отраженного сигнала.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Демшевский, Валерий Витальевич, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. http://www.modernarmy.ru/article/163

2. А.Н. Лагарьков, М.А. Погосян Фундаментальные и прикладные проблемы стелс-технологий//Вестник российской академии наук, том 73, №9, с.848 (2003).

3. Штейншлегер В.Б. К теории рассеяния электромагнитных волн вибратором с нелинейным контактом// Радиотехника и электроника, 1978. Т.23. №.7. С.1329-1338.

4. Штейншлегер В.Б. Нелинейное рассеяние радиоволн металлическими объектами// Успехи физических наук, 1984. Т. 141. Вып.1. С. 131-145.

5. Штейншлейгер В. Б., Мисежников Г. С. Исследование эффекта нелинейного рассеяния радиоволн металлическими объектами// Радиотехника и электроника, 1994. Т.39, №6. С. 902-906.

6. Штейншлегер В.Б., Мясежников Г.С., Мухина М.М., Сельский А.Г. О частотной зависимости нелинейного рассеяния радиоволн// Радиотехника и электроника, 1987. Т. 32.№.11. С. 2444-2446.

7. Гуревич А. В., Шварцбург А. Б., Нелинейная теория распространения радиоволн в ионосфере. - М.: Наука, 1973.

8. Горбачев A.A., Ларцов C.B., Тараканков С.П. Чигин Е.П О влиянии некоторых факторов на нелинейное рассеяние электромагнитных волн структурами с несовершенными металлическими контактами// Радиотехника и электроника, 1997. Т.42. №7. С.782- 784.

9. Щербаков Г.Н. Обнаружение скрытых объектов. - Изд. Арбат-Информ, ISBN: 5891050293,2004г.

Ю.Хорев A.A. Способы и средства защиты информации. - М.: МО РФ, 1998.-316 с.

11 .Вернигоров Н.С. Принцип обнаружения объектов. Нелинейным радиолокатором. //"Конфидент", 1998, № 4, с.67.

12.Штейншлейгер В.Б. Нелинейное рассеяние радиоволн металлическими объектами. "Успехи физических наук", 1984 г., т. 142, №1, с. 131.

И.Хорев A.A. Технические каналы утечки информации, обрабатываемой средствами вычислительной техники// «Специальная техника»№2, 2010 г.

14.Крылова C.JI. Исследование побочных электромагнитных излучений видеосистемы ПЭВМ в учебной лаборатории информационной безопасности//Сборник трудов международной научно-технической конференции S World,Одесса, июнь 2014г.

15.Бояхчан Г.П. Физические процессы в приемно-преобразующих системах ректенного типа // Москва 1984г.

16.Бояхчян Г.П., Банке В.А., Лесота С.К. Особенности приемных антенных систем, состоящих из независимо нагруженных, вибраторов. Вестник МГУ, сер. Физика. Астрономия, 1982, т.23, № 4, с.88-90.

17.Умнов А.Л., Головачев Д.А., Филимонов В.А., Шишалов И.С. Использование нелинейных рассеивателей для задач связи и локации в беспроводных сенсорных сетях.// Нелинейный мир, 2004, N5-6, с.

18.А. Л. Умнов, Д. А. Головачев, И. С. Шишалов Использование эффектов нелинейного рассеяния радиоволн для создания энергетически эффективной системы связи в беспроводных сенсорных.сетях// Нелинейный мир. 2004. Т.2, №5-6. С.327-337.

19.Франческетти Дж., Пинто И. Антенны с нелинейной нагрузкой// Нелинейные электромагнитные волны/ Под ред. П.Усленги. М., 1983. С. 223-249.

20.Мясежников Г.С., Мухина М.М., Сельский А.Г., Штейншлегер В.Б. Исследование полуволнового вибратора, содержащего нелинейный контакт// Радиотехника и электроника, 1978. Т.23.№.12. С. 2625-2628.

21.Щербаков Г.Н., Николаев A.B., Прохоркин А.Г., Усманов Р.И., Шлыков Ю.А. Исследование рассеивающих свойств нелинейного

биконического отражателя - физической модели боеприпаса с электронными устройствами // Спецтехника и связь. - 2011. - № 1.

22.Шифрин Я. С., Лучанинов А. И. Современное состояние теории антенн с нелинейными элементами// Изв. Вузов. Радиоэлектроника, 1996. Т. 39. №9-10. С. 4-16.

23.Шифрин Я.С. Нелинейные эффекты в антеннах// Успехи современной радиоэлектроники, 1997. №4. С.33-44.

24.Горбачев А.А., Заборонкова Т.М., Тараканов С.П. Влияние границы раздела двух сред на структуру электромагнитного поля, рассеянного нелинейной полуволновой рамкой// Изв.Вузов. Радиофизика, 1995. Т .38. №9. С.961-968.

25.Горбачев А.А., Заборонкова Т.М. Рассеяние радиоволн на нелинейных вибраторных системах// Радиотехника, 1998. №10. С. 89-95.

26.Беляев В.В., Ларцов С.В., Маюнов А.Г., Михайлов Г.Д., Разиньков С.Н. Исследование рассеяния электромагнитных волн от заглубленной рамки с нелинейными нагрузками// Изв.Вузов. Радиофизика, 1999. Т.42, №4. С.314-323.

27.Shifrin Y.S., Luchaninov A.I.,Shokalo V.M. Theory of Antennas with Nonlinear Elements and Its Application// Proceeding of the 3th Conference on Antenna Theory and Techniques, Sevastopil, Ukraine,8-11 Sept. 1999. PP. 148-149.

28.Фельд Я.С., Бененсон Л.С. Антенно-фидерные устройства 4.2.-Изд. ВВИА им. Проф. Н.Е. Жуковского, 1959. 552 С.

29.Kanda М. Analitical and Numerical Technique for Analysing an Electrically Short Dipole with Nonlinear Load// IEEE Trans. Antenna and Propag., 1980. V.AP-28. N1. PP.71-78.

30.Liu Т.К., Tesche F.M., Deadrick F.J. Transient Excitation of an Antenna with Nonlinear Load: Numerical and Experimental Results// IEEE Trans, on Antennas, and Propag., 1977. №7. PP.539-542.

31.Правда В.И., Борисенко А.А., Яременко В.А. Состояние и перспективы применения генераторно-излучающих модулей в активных ФАР// Изв.ВУЗов. Радиоэлектроника, 1993. Т.36. №2. С.3-15.

32.Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.: Радио и связь. 1983. 296 с.

33.Петров Б.М., Семенихина Д.В., Панычев А.И. Гармоническое и бигармоническое возбуждение цилиндра с нелинейными контактами// Устройства и методы прикладной электродинамики. II Всес. науч.-техн. конф. 9-13 сент. 1991, тез. докл. С. 65.

34.Petrov В.М., Semenikhina D.V., Panihev A.I. A New Analysis Method of Nonlinear Problem//In: 1993 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications NOLTA'93, Hawaii, December 5-10, 1993r.

35.Semenikhina D.V. Nonlinear Effects in Microwave Antenna Feed//In: Proceedings of the 1995 Int. Conference on Antenna Theory and Techniques ICATT'95 1995 November 21-23. Kharkov, Ukraine. P.97.

36.Семенихина Д.В. Исследование электродинамических нелинейных эффектов методом интегральных уравнений //В кн: 1997 High Power Microwave Electronics Measurements, Identification, Applications. PP. 6-8.

37. Семенихина Д.В. Возбуждение колебаний в СВЧ-резонаторе с распределенной нелинейной нагрузкой//Изв.Вузов. Радиоэлектроника, 1998. №1. Т.41. С.27-32.

38.Петров Б.М., Семенихина Д.В. Рассеяние электромагнитных волн на телах с нелинейными контактами// Устройства и методы прикладной электродинамики. I Всес. науч.-техн. конф. 13-15 сент. 1988, Тез. докл. М. Из-воМАИ, 1988. С. 117.

39.Петров Б.М., Семенихина Д.В. Нелинейное рассеяние электромагнитных волн на телах с контактами металл-диэлектрик-металл// Современные проблемы радиоэлектроники Всес. науч.-техн. Конф. 21-23 нояб. 1988. Тез. докл. Москва. МЭИ, С.230.

40.Петров Б.М., Семенихина Д.В. Возбуждение электромагнитных волн на полуплоскости с нелинейными контактами на кромке// Математическое моделирование и САПР радиоэлектронных систем СВЧ на ОНС. Тез. докл. науч.-техн. конф. 7 апр. 1989, Суздаль; Москва, 1989. С.88.

41.Семенихина Д.В. - Параметрическое возбуждение микрополосковой решетки с нелинейными нагрузками//Нелинейный мир 2004, №5.

42.Петров Б.М., Семенихина Д.В., Панычев А.И. Электродинамический анализ эффекта нелинейного рассеяния//Таганрогский РТ университет, 1995г.-175с.., ДСП 01.02.95 N 285-В95. Сб. ВИНИТИ РАН Депонированные научные работы. Ежемес. библиогр. указатель N4(281). Москва, 1995.

43.Wilson J.L., Jolly M.B. Unified Analisys Approach to EMC from Nonlinear Environment// IEEE Int. Symp. on Electrom. Compat., Washington, Aug. 20 -22, 1983. PP. 226-230.

44.Бова Н.Г., Стукало П.А., Храмов В.А. Управляемые устройства СВЧ.-Киев: Техника, 1973. 164 С.

45.Буссганг Дж. Дж., Эрман Д., Грейам Дж. В. Анализ нелинейных систем при воздействии нескольких входных сигналов// ТИИЭР, 1974., №8, С.56-92.

46.Банков С.Е., Курушин A.A. «Проектирование СВЧ устройств и антенн с помощью AnsoftHFSS» - М., ЗАО «НПП «РОДНИК», 2009. - 736 с.

47.Банков С.Е., Курушин A.A. «Электродинамика и техника СВЧ для пользователей САПР» - М., ЗАО «НПП «РОДНИК», 2008. - 276 с.

48.Семенихина Д-В., Демшевский В.В. Отражение плоской электромагнитной волны от микрополосковой решетки с нестационарными нелинейными нагрузками//Труды Международной научной конференции «ИРЭМВ - 2013», Таганрог, Изд - во ТТИ ЮФУ, 2013, с.377-382.

49.Петров Б.М. Граничные условия на нелинейных контактах// Рассеяние электромагнитных волн, Таганрог. ТРТУ, 1991. Вып.8. С.4-8.

50.Петров Б.М. Нелинейные граничные условия// Изв. Вузов. Радиоэлектроника. 1992г., Т.35. №3. С.30-37.

51.Семенихина Д.В. Анализ электродинамических структур с нелинейными нагрузками: Дисс. ... док. техн. наук. Таганрог. 2000. -515 с.

52.Амитей Н., Галиндо В., By Ч. Теория и анализ фазированных антенных решеток Пер. с англ./ Под ред. А.Ф.Чаплина.-М.: Мир, 1974. 456С.

53.Галишникова Т.Н., Ильинский A.C. Численные методы в задачах дифракции,- М.:Изд-во МГУ, 1987.208 С.

54.Морс Ф.М., Фешбах Г. Методы теоретической физики. М.: Иностр. литература. 1958г.

55. R.Garg, P.Bhartia, I.Bahl, A.Ittipiboon Microstrip Antenna Desigh Handbook// Attech house inc., Boston London 2001, 434 pp.

56.0буховец B.A., Касьянов A.O. Рассеяние волн полосковой решеткой с пассивными нагрузками// Рассеяние электромагнитных волн. Таганрог, ТРТИ. 1987. Вып.6. С. 19-25.

57.Касьянов А.О., Обуховец В.А. Управление токами в микрополосковой антенной решетке с нагруженными элементами. //Радиотехника, 1995. №12. С.32-36.

58.Марков Г.Т., Васильев E.H. Математические методы прикладной электродинамики. -М.:Сов.радио,1970. 120 С.

59.Шестопалов В.П. и др. Дифракция волн на решетках. -Харьков: Изд-во харьковского университета, 1973. 287 С.

60.Щербаков Г.Н., Николаев A.B., Усманов Р.И., Шлыков Ю.А. Исследование рассеивающих свойств нелинейного биконического отражателя - физической модели боеприпаса с электронными устройствами. // Спецтехника и связь, 2011, № 01 С.33-39.

61. Петров Б.М. Электродинамика и распространение радиоволн. Москва: Изд-во Горячая линия-Телеком, 2007 г., 558 С.

62.Петров Б.М., Семенихина Д.В. Возбуждение ЭМВ системой нелинейных контактов на круговом цилиндре// Рассеяние электромагнитных волн, Таганрог, ТРТИ. 1989г. Вып.7. С.34-39.