Том 69, № 3 (2024)

Рассмотрены бесконечные сверхширокополосные решетки ТЕМ-рупоров и антенн Вивальди. На первом этапе была использована модель решетки в режиме квазипериодического возбуждения в виде канала Флоке, которая реализована в системе электродинамического моделирования HFSS. На втором этапе по рассчитанной матрице рассеяния канала Флоке определены параметры решетки в режиме кластерного возбуждения, в том числе распределение части полного поля — поля излучения в апертуре решетки. Проанализированы два кластера: конечные по одной координате и бесконечные по другой. Исследовано влияние на форму амплитудного распределения поля излучения в апертуре таких факторов, как размер кластера, частота, амплитудное распределение возбуждающих волн, сканирование в секторе углов. Показано, что распределение поля в излучающей апертуре может существенно отличаться от распределения возбуждающих волн на входах излучателей решетки. Предложено объяснение данного эффекта, основанное на представлении поля в решетке в виде суперпозиции ее собственных волн.

Исследован разряд ограниченной длины (“плазменный столб”) в газоразрядной трубке, наполненной разреженным газом. Разряд создается за счет одностороннего возбуждения протяженного высокочастотного разряда, поддерживаемого распространяющейся азимутально-симметричной модой поверхностной волны. Показано, что “плазменный столб” может быть эффективной плазменной антенной на рабочих частотах ниже плазменной частоты (ω_п), с частотной перестройкой за счет изменения длины “плазменного столба”.

Рассмотрено моделирование эхосигналов от распределенных радиолокационных объектов с учетом шумов их угловых координат. Приведены соотношения, позволяющие осуществить переход от многоточечной модели произвольного объекта, содержащей десятки, сотни и даже тысячи излучающих точек, к модели, составленной из четырех излучающих точек, расположенных в вершинах квадрата. В качестве примера синтезирована модель самолета, содержащая всего четыре точки. Она получена на основе многоточечной модели, составленной из 56 точек. Методами численного моделирования показано, что угловые шумы, формируемые многоточечной и четырехточечной моделями самолета, имеют совпадающие корреляционые функции и близкие параметры плотности распределения вероятности шумов угловых координат. Полученный результат также подтвержден методами полунатурного моделирования с использованием матричного имитатора.

Рассмотрена методика ASMD-FSMD проектирования цифровых устройств, которая заключается в построении блок-схемы автомата с трактом обработки данных (algorithmic state machine with datapath – ASMD), описывающей поведение устройства, и в создании кода проекта на языке Verilog в виде конечного автомата с трактом обработки данных (finite state machine with datapath – FSMD). Одним из направлений развития методики ASMD-FSMD является использование особенностей языка описания аппаратуры (hardware description language – HDL). Выдвинута гипотеза: в методике ASMD-FSMD возможно применение нескольких операторов неблокирующего назначения к одной и той же переменной в одном такте синхронизации, что приведет к увеличению быстродействия устройства. Выдвинутая гипотеза исследована при проектировании синхронных умножителей, реализующих классические алгоритмы умножения c и d. Экспериментальные исследования подтвердили справедливость выдвинутой гипотезы, при этом быстродействие умножителей увеличивается в два-три раза, а стоимость реализации в большинстве случаев уменьшается по сравнению с традиционным подходом.

На основе ранее выполненных измерений туннельных вольт-амперных характеристик структур металл-SiО₂-Si (МОП) проведено моделирование изолирующего рельефа в сверхтонкой (4.2 нм) пленке окисла кремния. Потенциал в диэлектрике задавался в форме трапеции, боковые склоны которой имитировали переходные слои, а верхнее основание — объем SiО₂. Вычислены параметры модели — высота барьера и координаты угловых точек трапеции, исходя из требования максимальной близости экспериментальной и теоретической производных по напряжению от логарифма тока. Обнаружены общие, с более тонкими пленками (3.7 нм) окисла кремния, черты изолирующего потенциала: барьер занимает до половины номинального объема диэлектрического промежутка и сдвинут к полевому электроду, а его склон в сторону полупроводниковой подложки гораздо более пологий по сравнению с примыкающим к затвору.

На наборе эталонных точных решений, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями и элементарными функциями, исследованы геометризованные модели плоских электронных пучков в l-, φ- и W-представлениях. Проведено сопоставление возможностей геометризованного подхода и параксиальной теории.

Предложена обобщенная методика анализа схемы пассивного смесителя частот с управлением по току при использовании защитных интервалов между соседними импульсами сигналов гетеродина. Приведены результаты расчета и моделирования в среде Micro-Cap для двух случаев входного импеданса смесителя: RLC-контур, RC-цепь. Рассмотрены зависимости модуля передаточного импеданса смесителя для различных длительностей защитных интервалов.