Выпуск № 6 (20), 2025
Содержание номера
|
Раздел 1. Вычислительная электродинамика |
|
|
Применение линзы Люнеберга для измерения коэффициента отражения на бистатическом стенде |
стр. 4 - 10 |
|
Аннотация Настоящее исследование направлено на модернизацию бистатического измерительного стенда путем усовершенствования облучателя гигагерцового диапазона частот с помощью линзы Люнеберга. Предложенная модификация обеспечивает формирование электромагнитного поля в широкой полосе частот с необходимым амплитудным распределением в зоне размещения исследуемого плоского образца материала и повышает точность определения бистатических характеристик рассеяния. В задачах определения модуля коэффициента зеркального отражения от материалов в свободном пространстве существенным фактором, влияющим на погрешность измерений, являются дифракционные эффекты, связанные с формой и размером образца, уменьшение влияния которых достигается оптимизацией структуры падающего электромагнитного поля в области размещения образца. В рамках работы выполнено численное моделирование методом моментов формирования поля облучателем с линзой и процесса измерения коэффициента отражения электромагнитной волны от образца материала с применением модернизированного облучателя. Результаты численного моделирования показали, что применение облучателя с гиперболической линзой уменьшает амплитуду падающей электромагнитной волны на краях образца. Диаграмма направленности модернизированной системы характеризуется более низким уровнем боковых лепестков, что снижает влияние сигнала прямого прохождения между антеннами на точность измерения коэффициента отражения в бистатической схеме. Результаты численного моделирования измерения коэффициента отражения и сравнение с аналитическим расчетом показали, что применение облучателя с линзой Люнеберга уменьшает погрешность измерения модуля коэффициента зеркального отражения в широком частотном диапазоне и секторе углов. Ключевые слова:линза Люнеберга, ВВКО, коэффициент отражения, краевые эффекты
Application of Luneburg lens for measuring reflectivity on bistatic facility Abstract In this paper modernization of a bistatic facility by improving a gigahertz-range frequencies feed through the use of a Luneburg lens is described. The proposed modification enables the formation of electromagnetic field over a wide frequency band with the required amplitude distribution in the area where the flat material sample is placed, thereby increasing the accuracy of determining bistatic scattering characteristics. In problems of determining the reflection coefficient magnitude of materials in free space, a significant source of measurement error is the diffraction effects associated with the shape and size of the sample. Reducing their influence is achieved by optimizing the structure of the incident electromagnetic field in the area where the sample under study is located. Within this work, numerical modeling was performed using the method of moments of field formation by an irradiator with a lens and the process of measuring the reflection coefficient of electromagnetic wave from a material sample using a modernized irradiator. The simulation results show that employing an illuminator with a hyperbolic lens reduces the amplitude of the incident electromagnetic wave at the edges of the sample. The radiation pattern of the modernized system features a lower level of sidelobes, which decreases the influence of direct transmission between antennas in the bistatic scheme on the accuracy of reflection coefficient measurements. Numerical modeling of the reflection coefficient measurement experiment and comparison with analytical calculations demonstrated that the use of the Luneburg lens feed reduces the error in measuring the reflection coefficient magnitude across a wide frequency range and angular sector. Keywords: Luneburg lens, FEKO, reflection coefficient, edge diffraction |
|
|
Раздел 2. Вопросы экспериментальной электродинамики |
|
|
Формирование приповерхностных максимумов излучения собственными волнами тонких металлических стержней |
стр. 11 - 18 |
|
Аннотация Приповерхностные максимумы интенсивности излучения тонкими цилиндрическими проводниками в виде круглых металлических стержней с радиусом много меньше длины волны формируются собственными волнами, бегущими вдоль стержней. Максимумы интенсивности достигаются на дифракционных конусах вокруг направлений ориентации стержней. Угловые зависимости интенсивности излучения в основном приповерхностном лепестке и его первых боковых лепестках имеют один и тот же вид и для двухпозиционной диаграммы рассеяния металлическим стержнем, и для диаграммы направленности вибраторной антенны, при условии равенства длины плеча вибратора и длины стержня. Очень близкая угловая зависимость в интервале существования приповерхностных максимумов получается и у диаграммы направленности тока, бегущего с фазовой скоростью, равной скорости света, по тонкому цилиндрическому проводнику такой же длины. Формирование приповерхностных максимумов вокруг тонких цилиндрических элементов металлических конструкций ухудшает направленность и помехозащищённость антенн, даёт дополнительные направления повышенного рассеяния объектами при их облучении. Собственная волна металлического стержня существует в ограниченной по радиальной координате области, и амплитуда волны уменьшается до нуля с расширением до бесконечности границ области, в которой волна формируется. Наилучшие результаты по подавлению приповерхностного максимума излучения даёт поглощение собственной волны металлического стержня сразу у места её возникновения. Ключевые слова: диаграмма направленности вибраторной антенны, двухпозиционная диаграмма рассеяния металлического стержня, приповерхностный максимум, собственная волна металлического стержня
Formation of near-surface radiation maxima by eigenwaves of thin metal rods Abstract Near-surface intensity maxima of radiation from thin cylindrical conductors, which represent round metal rods with radius much smaller than the wavelength, are formed by eigenwaves running along the rods. Intensity maxima are achieved on diffraction cones around the rods' orientation directions. The near-surface mainlobe and its closest sidelobes have the same shape both in directional diagram of the dipole antenna and in two-position scattering diagram of the metal rod provided the lengths of the dipole arm and the rod are equal. Directional diagram of the current, which runs along the same length thin rod with phase velocity equal to the speed of light, also has very similar dependence of radiation intensity in the angular interval where the near-surface maxima exist. Formation of the near-surface maxima around thin cylindrical elements of metal structures worsens directivity and jam resistance of antennas, results in additional directions of increased scattering from illuminated objects. Eigenwave of the metal rod exists in the region bounded by radial coordinate, and the wave's amplitude decreases to zero with expansion of the boundaries of the region, where it is formed, to infinity. Best results in the near-surface radiation maxima suppression can be obtained by absorbing eigenwave of the cylindrical conductor immediately near the location of the eigenwave's generation. Keywords:near-surface maximum, two-position scattering diagram of metal rod, directional diagram of dipole antenna, eigenwave of the metal rod |
|
|
Синтез и исследование тонкоплёночного нераспыляемого геттерного покрытия Ti-Zr-V с низкой температурой активации для микроэлектронных устройств |
стр. 19 - 25 |
|
Аннотация В статье представлены результаты разработки и экспериментального исследования тонкоплёночного нераспыляемого газопоглотителя (NEG) на основе трёхкомпонентной системы Ti-Zr-V. Методом магнетронного распыления с использованием трёх независимых источников получено покрытие со стехиометрией, близкой к целевому составу Ti31Zr18V51. Специально разработанный вакуумный стенд позволил подтвердить возможность активации покрытия при температуре 200°C в течение 24 часов. Динамические кривые остаточного давления продемонстрировали эффективность активированного геттера в поддержании вакуума в изолированной камере в течение нескольких часов, в отличие от неактивированного или насыщенного состояния. Полученные результаты подтверждают перспективность применения синтезированного покрытия в устройствах, содержащих чувствительные к перегреву микроэлектронные компоненты, и соответствуют современным тенденциям снижения температуры активации NEG-материалов. Для полной характеристики сорбционных свойств покрытия в отношении ключевых газов (CO, H2) требуется дальнейшая разработка специализированной экспериментальной установки. Ключевые слова: нераспыляемый геттер, Ti-Zr-V покрытие, низкотемпературная активация, микроэлектронные устройства
Synthesis and study of a thin-film non-evaporable getter Ti-Zr-V coating with low activation temperature for microelectronic devices Abstract We report a development and experimental study of a thin-film non-evaporable getter (NEG) based on the three-component Ti-Zr-V system. A coating with a stoichiometry close to the target Ti31Zr18V51 composition was obtained using magnetron sputtering with three independent sources. A specially designed vacuum test bench con rmed the possibility of activating the coating at a temperature of 200°C for 24 hours. Dynamic residual pressure curves demonstrated the e ectiveness of the activated getter in maintaining vacuum in an isolated chamber for several hours, unlike the non-activated or saturated state. The obtained results con rm the promise of applying the synthesized coating in devices containing microelectronic components sensitive to overheating and align with current trends in lowering the activation temperature of NEG materials. For a complete characterization of the coating’s sorption properties regarding key gases (CO, H2), further development of a specialized experimental setup is required. Keywords: non-evaporable getter, Ti-Zr-V coating, low-temperature activation, microelectronic devices |