Открытый доступ
Доступ предоставлен
Только для подписчиков
Том 70, № 8 (2025)
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН
Фокусировки электромагнитных полей высоких частот локальными неоднородностями электронной плотности ионосферы
Аннотация
Ранее разработанный и опубликованный специальный аналитический метод описания процессов распространения высокочастотных электромагнитных волн в регулярной сферически-слоистой фоновой ионосфере обобщен на случай среды, содержащей также и среднемасштабные трехмерные включения в фоновую ионосферу. Присутствие таких включений существенно изменяет полную лучевую картину высокочастотного волнового поля. Эти эффекты аналитически описываются как дополнительный набег фазы каждой волновой компоненты с учетом искажения ее лучевой траектории. Представлены результаты численных расчетов, демонстрирующие эффекты фокусировки волнового поля в зависимости от характеристик ионосферных неоднородностей.
Радиотехника и электроника. 2025;70(8):709-718
709-718
О распространении гауссовского электромагнитного импульса в резонансно-поглощающей газовой среде
Аннотация
На основе непосредственного и без упрощающих допущений вычисления интеграла Фурье выполнен анализ процесса прохождения терагерцевых импульсов с гауссовской огибающей и амплитудным спектром, принадлежащим занимаемому спектральной линией частотному интервалу, через слой резонансно-поглощающей среды. Взаимодействие среды и импульса описывается моделью Друде-Лоренца. Показано, что с увеличением оптической глубины слоя среды на текущую огибающую поля излучения, регистрируемого на приемном конце трассы, все большее влияние оказывает эффект интерференции гармоник отдельных участков текущего спектра импульса, что приводит к принципиальной деформации огибающей, но не к ее систематическому смещению в сторону отрицательных временных величин. Анализ интегральных характеристик поля принимаемого излучения также не обнаруживает соответствия с выводами, получаемыми на основе первого приближения теории дисперсии. Предложены способы устранения осцилляции огибающей принимаемого импульса за счет смещения несущей и изменения полосы пропускания приемного устройства.
Радиотехника и электроника. 2025;70(8):719-729
719-729
Достижение углового сверхразрешения на основе метода отделения
Аннотация
Предложен и обоснован комплексный метод повышения разрешающей способности и точности угловых измерений цифровыми антенными решетками. Рассмотрена задача определения координат отдельных объектов в виде групповой цели, которые не разрешаются при прямом наблюдении. Математически задача сведена к решению интегральных уравнений Фредгольма первого рода типа свертки с дополнительными условиями. Решения с угловым сверхразрешением предложено осуществлять на основе нового метода, основанного на исключении из анализируемого сигнала одной из его составляющих. Приведены и проанализированы результаты численных экспериментов на математической модели.
Радиотехника и электроника. 2025;70(8):730-736
730-736
СТАТИСТИЧЕСКАЯ РАДИОФИЗИКА
Один подход к анализу развития тропических ураганов
Аннотация
Рассмотрен подход к тропическому циклогенезу, основанный на представлении о переходе от стадии морского шторма к стадии урагана как процессе, когда тепловыделения из океана в атмосферу не уравновешиваются передачей тепла от атмосферы к океану, в результате чего можно ожидать всплеска вертикальных тепловых потоков на границе раздела этих сред. Приведены результаты апробации данного подхода для ряда тропических ураганов в Мексиканском заливе и в тропической Атлантике на основе данных о потоках скрытого и явного тепла на поверхности океана спутникового архива HOAPS. Оценивается влияние слепых зон, образующихся в результате расхождения полос сканирования СВЧ-радиометров спутников DMSP, на представительность данных архива HOAPS в исследуемых районах.
Радиотехника и электроника. 2025;70(8):737-742
737-742
ТЕОРИЯ И МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ
Оптимальное группирование пользователей в системе PD-NOMA
Аннотация
Предложен алгоритм оптимального группирования пользователей для систем беспроводной связи с использованием технологии PD-NOMA (Power Domain Non-Orthogonal Multiple Access), направленный на минимизацию межгрупповых помех и улучшение помехоустойчивости системы. Применение предложенного подхода позволяет базовой станции с четырьмя передающими антеннами обслуживать до восьми пользователей, что значительно превышает возможности традиционных систем с применением технологии MIMO (Multiple-Input-Multiple-Output). В сравнении с существующими алгоритмами группирования пользователей новый алгоритм обеспечивает выигрыш в помехоустойчивости до 2 дБ.
Радиотехника и электроника. 2025;70(8):743-752
743-752
Метод преобразования речевого сигнала для улучшения разборчивости речи
Аннотация
Рассмотрена задача улучшения разборчивости речи в системах речевой связи. Указано на острую проблему узнаваемости голоса диктора при применении известных методов ее решения. Для преодоления указанной проблемы предложен новый метод преобразования речевого сигнала, основанный на авторегрессионной модели голосового тракта и на принципе избирательного по частоте усиления основных формант. Рассмотрен пример практической реализации нового метода на базе алгоритмов быстрого преобразования Фурье. Даны оценки вычислительных затрат и быстродействия. Поставлен и проведен натурный эксперимент. По его результатам установлен достигаемый при применении предложенного метода положительный эффект, а именно: повышение разборчивости речи контрольного диктора при сохранении достаточно высокой степени узнаваемости его голоса. Полученные результаты предназначены для использования при разработке новых и модернизации существующих систем речевой связи, включая мобильную связь и VoIP-системы.
Радиотехника и электроника. 2025;70(8):753-760
753-760
ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХ
Эффективность использования (111)А-, (411)А-ориентированных подложек при низкотемпературном эпитаксиальном росте фотопроводящих структур (In,Ga)As, применяемых для генерации терагерцевых импульсов
Аннотация
Представлено обобщение результатов исследований, проводившихся, начиная с 2016 г., и посвященных эпитаксиальному выращиванию однослойных и многослойных структур (In,Ga)As на подложках GaAs (111)A и InP (411) при пониженной температуре и генерации импульсного излучения терагерцевого (ТГц) диапазона путем облучения фемтосекундными оптическими импульсами непосредственно поверхности этих пленок либо зазора фотопроводящих антенн, изготовленных на поверхности пленок. Каждая из пленок по своему кристаллическому совершенству и эффективности ТГц-генерации сравнивалась с пленкой аналогичного состава, выращенной на подложке GaAs либо InP со стандартной ориентацией поверхности (100). Показано, что пленки, выращенные в низкотемпературном режиме на нестандартных подложках (111)А, (411)А, насыщены протяженными дефектами (двойниками, дефектами упаковки, малоугловыми границами блоков мозаики), частично или полностью поликристалличны, однако это не является препятствием для более эффективной генерации ТГц-импульсов по сравнению с аналогичными пленками на стандартных подложках (100), которые менее дефектны и обеспечивают значительно бóльшую подвижность электронов.
Радиотехника и электроника. 2025;70(8):761-779
761-779
Влияние невязкой непроводящей жидкости на поглощение волн Лэмба в пьезоэлектрических пластинах
Аннотация
Экспериментально исследована зависимость затухания волн Лэмба из-за излучения в невязкую непроводящую жидкость (радиационные потери) от 1) соотношения фазовых скоростей волн в пластине Vn и жидкости Vж и от 2) отношения вертикальной компоненты поверхностного смещения U3 к горизонтальной U1 в волне рассматриваемого номера n. Показано, что доминирующим при формировании радиационных потерь является величина U3/U1: для малых U3/U1 1 излучение волн Лэмба в жидкость и величина радиационных потерь малы даже при Vn Vж, для больших U3/U1 ≥ 1 излучение в жидкость и величина радиационных потерь велики и могут достигать значений, сравнимых с таковыми для поверхностных акустических волн в том же материале (~5 дБ/мм). Зависимость затухания волн Лэмба от соотношения скоростей Vn и Vж намного слабее.
Радиотехника и электроника. 2025;70(8):780-786
780-786