Выпуск № 1 (15), 2025
Содержание номера
|
Раздел 1. Теоретическая электродинамика |
|
|
Высокочастотная магнитная проницаемость системы полых сферических ферромагнитных частиц |
стр. 4 - 18 |
|
Аннотация В работе исследуется высокочастотная магнитная проницаемость композитных материалов, состоящих из ферромагнитных частиц, помещенных в немагнитную диэлектрическую среду. Предполагается, что ферромагнитные частицы имеют сферическую форму, но не являются сплошными, а содержат в себе центральную полость, при этом толщина ферромагнитного слоя d много меньше диаметра частицы D. Ранее было показано [Современная электродинамика, № 5 (7), с. 15 (2023)], что при определенных условиях распределение намагниченности в такой частице не является однородным, а образует конфигурацию по типу вихря: намагниченность закручена в некоторой плоскости, а на полюсах частицы имеются магнитные домены с намагниченностью, перпендикулярной данной плоскости. Магнитная проницаемость композита, состоящего из таких частиц, была исследована нами в пределе невзаимодействующих частиц, а также при d/D <<1. Нами было показано, в частности, что частотная зависимость восприимчивости частицы во многом схожа с таковой у тонкой пленки. В то же время, колебания намагниченности частицы в переменном поле не являются однородными. Ключевые слова: магнитные композитные материалы, магнитная проницаемость
High frequency permeability of the system of hollow ferromagnetic particles Abstract The paper studies high-frequency permeability of the composite materials consisting of hollow ferromagnetic particles embedded into the non-magnetic media. It is assumed that the ferromagnetic particles have spherical shape, and the thickness of the ferromagnetic region d is much smaller than the particles’ diameters D. It was shown recently [Modern Electrodynamics, 5 (7), p. 15 (2023)], that under certain conditions, the magnetization distribution in such a particles is non-uniform, but form a vortex-like structure: the magnetization is twisted in some plain outside two domains placed at the poles of the particle. The high-frequency permeability of such a composite material has been studied at d/D << 1 and in the limit of non-interacting particles. It was shown, in particular, that the frequency dependence of the particle’s susceptibility is quite similar to that for the thin film. At the same time, the magnetization oscillations in the ac field are non-homogeneous. Keywords: magnetic composites, magnetic permeability |
|
|
Раздел 2. Взаимодействие электромагнитного поля с материалами |
|
|
Моделирование и сравнительный анализ структур, улучшающих антенную развязку в антенных решётках технологии MIMO |
стр. 19 - 32 |
|
Аннотация В данной статье проведен комплексный анализ уменьшения взаимной связи излучающих элементов антенных решёток (АР) MIMO при использовании структур проводников с электромагнитной запрещённой зоной, представленных в виде сочетания одноплоскостной свастично-гребенчатой и спирально-меандровой, а также отдельной грибовидно-крестовой структуры и структуры деформированного заземления с L-образными заглушками. Разработаны модели трёх антенных решёток, рассчитаны и проанализированы передающие характеристики получившихся моделей, проведён сравнительный анализ с целью определения эффективности рассматриваемых антенных систем, выявления их преимуществ и недостатков, определения оптимального использования и возможностей практического применения в локальных беспроводных сетях, а также особенностей частотных характеристик рассматриваемых структур и условий проектирования их архитектуры в рамках внедрения в конструкцию антенных решёток MIMO. С применением разработанных моделей исследованы частотные зависимости коэффициентов передачи мощности, коэффициентов усиления (DG) АР, коэффициентов корреляции огибающих антенных решёток (ECC), коэффициентов полезного действия антенны (MEG), общих активных коэффициентов отражения (TARC) для каждой структуры уменьшения взаимной связи, а также потерь пропускной способности канала (CCL). По итогам предварительных расчётов, проведённого моделирования и обработки результатов продемонстрирована возможность существенного уменьшения взаимной связи элементов антенных решёток с учётом индивидуальных особенностей каждой рассматриваемой структуры. Ключевые слова: MIMO, DGS, EBG, индуктивность, ёмкость, ECC, MEG, TARC, CCL
Modeling and comparative analysis of structures that improve antenna isolation in MIMO technology antenna arrays Abstract This article provides a comprehensive analysis of the reduction of the mutual coupling between the radiating elements of MIMO antenna arrays when using semiconductor structures with an electromagnetic band gap in the form of a combination of a single-plane swastika-combed and spiral-meander, as well as a separate mushroom-shaped cross and a deformed earth structure with L-shaped plugs. Models of all three antenna arrays have been developed, the transmission characteristics of the resulting models have been calculated and analyzed, a comparative analysis has been carried out to determine the effectiveness of the antenna systems under consideration, to identify their advantages and disadvantages, to determine the most optimal use and practical application in local wireless networks, as well as the features and conditions within the framework of the introduction of MIMO antenna arrays. Using the developed models, the power transmission coefficients, gain coefficients (DG) AP, correlation coefficients of antenna array envelopes (ECC), antenna efficiency coefficients (MEG), total active reflection coefficient (TARC) for each structure of reducing mutual coupling, as well as channel bandwidth loss (CCL) were studied. Based on the results of preliminary calculations, modeling and processing of the results, it is demonstrated that it is possible to significantly reduce the interconnection of antenna array elements, taking into account the individual characteristics of each structure under consideration. Keywords: MIMO, DGS, EBG, inductance, capacitance, ECC, MAG, TAC, CCL |
|
|
Раздел 3. Методические заметки |
|
|
Вынужденное комбинационное рассеяние и работа рамановского лазера |
стр. 33 - 44 |
|
Аннотация Природа накачки рамановского лазера не связана с возбуждением каких-либо уровней электронной подсистемы раман-активных молекул, заполняющих резонатор лазера. Фактически усиление происходит за счет нелинейного взаимодействия раман-активных молекул с двумя когерентными электромагнитными полями волн, полем волны накачки и полем резонаторной моды. Такой механизм накачки не требует создания инверсной населенности каких-либо уровней молекулы. Работа рамановского лазера может быть описана классически в рамках нелинейной оптики как генератора с когерентной накачкой. Обсуждаются условия возникновения когерентной составляющей на частоте резонатора, необходимой для включения механизма рамановского усиления. Ключевые слова: комбинационное рассеяние, эффект Парселла, спонтанное и вынужденное излучение, виртуальные уровни
Stimulated Raman Scattering and Raman Laser Operation Abstract The nature of Raman laser pumping is not related to the excitation of any levels of the electron subsystem of Raman-active molecules filling the laser resonator. In fact, amplification occurs due to the nonlinear interaction of Raman-active molecules with two coherent electromagnetic wave fields, the pump wave field and the resonator mode field. Such a pumping mechanism does not require the creation of an inverse population of any levels of the molecule. The operation of a Raman laser can be described classically within the framework of nonlinear optics as a generator with coherent pumping. The conditions for the emergence of a coherent component at the resonator frequency, necessary for turning on the Raman amplification mechanism, are discussed. Keywords:Raman scattering, Purcell effect, spontaneous and stimulated emission, virtual levels |