Search

The problem of scattering of plane electromagnetic waves on lattices of spherical dielectric resonators (DRs) with low magnetic oscillations is considered. The results of theoretical calculations of complex coefficients of mutual coupling of spherical dielectric resonators in open space for cases of excitation of degenerate types of oscillations are presented. The expressions found coincide with those obtained earlier for the special case of oscillations of resonators excited along or perpendicular to the line connecting their centers. The main regularities of the change in the coupling coefficients with variations in the coordinates of the resonators in the transverse plane are considered. Analytical expressions for c-functions are found for the field of fundamental magnetic oscillations of a resonator and a plane wave in open space. On the basis of the obtained formulas, with the help of the perturbation theory, the characteristics of the scattering of plane waves on a square lattice of spherical DRs with basic degenerate magnetic oscillation types are calculated and studied. The distribution of the scattering field in the wave zone of the grating is studied for different angles of incidence. The regions of variation of the angles of incidence are determined, in which the scattering amplitude of a lattice constructed on the basis of spherical DRs differs most noticeably from DR lattices of other shapes with nondegenerate types of oscillations. The polarization characteristics of scattered waves in the far zone of the lattice are calculated. It is noted that, in contrast to the lattices of pseudorotating cylindrical DRs with the main magnetic types of oscillations, lattices based on spherical resonators are characterized by a more complex distribution of the polarization of scattered waves. In the wave zone of the lattice, scattered waves of all three types of polarization, linear, circular, elliptical, can be observed. The obtained results significantly expand the possibilities of developers, since allow us to create electrodynamic models of lattices, as well as other devices in the millimeter and infrared ranges, built on the basis of the use of spherical resonators with oscillations of the main types. Such lattices can be used in antennas, passive reflectors, and other devices of modern optical communication systems. Розглядається задача розсiювання плоских електромагнiтних хвиль на решiтках дiелектричних резонаторiв (ДР) сферичної форми iз нижчими коливаннями магнiтного типу. Наведено результати теоретичних розрахункiв комплексних коефiцiєнтiв взаємного зв’язку сферичних дiелектричних резонаторiв у вiдкритому просторi для випадкiв порушення вироджених типiв коливань. Знайденi вирази збiгаються з отриманими ранiше для окремого випадку коливань резонаторiв, якi збуджуються вздовж або перпендикулярно прямiй, яка з’єднує їх центри. Розглянуто основнi закономiрностi змiни коефiцiєнтiв зв’язку пiд час варiацiї координат резонаторiв у поперечнiй площинi. Знайденi новi аналiтичнi вирази с-функцiй (3) для поля основних магнiтних коливань резонатора i плоскої хвилi у вiдкритому просторi. На пiдставi отриманих формул, за допомогою теорiї збурень розраховано та дослiджено характеристики розсiювання плоских хвиль на квадратних решiтках сферичних ДР з основними виродженими магнiтними типами коливань. Дослiджено розподiл поля розсiювання у хвильовiй зонi решiтки для рiзних кутiв падiння. Визначено областi змiни кутiв падiння, в яких амплiтуда розсiювання решiтки, побудованої на основi сферичних ДР, найбiльш помiтно вiдрiзняється вiд решiток ДР iнших форм iз невиродженими типами коливань. Розраховано характеристики поляризацiї розсiяних хвиль у дальнiй зонi решiтки. Зазначено, що на вiдмiну вiд ґрат псевдообертальних ДР цилiндричної форми з основними магнiтними типами коливань, решiтки, побудованi на основi сферичних резонаторiв, характеризуються бiльш складнiшим розподiлом поляризацiї розсiяних хвиль. У хвильовiй зонi решiтки можуть спостерiгатися розсiянi хвилi всiх трьох типiв поляризацiї – лiнiйної, кругової, елiптичної. Отриманi результати значно розширюють можливостi розробникiв, оскiльки дозволяють створювати електродинамiчнi моделi решiток, а також iнших пристроїв мiлiметрового та iнфрачервоного дiапазонiв, побудованих на основi застосування сферичних резонаторiв з коливаннями основних типiв. Такi решiтки можуть бути використанi в антенах, пасивних вiдбивачах, а також в iнших пристроях сучасних оптичних систем зв’язку.

Проблематика. Підвищення швидкості передачі інформації визначається жорсткими вимогами, що пред'являються до елементної бази приймально-передавальних пристроїв. Одної із важливих складових частин таких пристроїв є смугові фільтри, яки часто виконуються на діелектричних резонаторах. Розрахунок параметрів багатоланкових смугових фільтрів неможливо без подальшого розвитку теорії їх проектування. Розвиток теорії фільтрів базується на електродинамічному моделюванні яке ґрунтується на попередніх розрахунках коєфіціентів взаємного зв'язку діелектричних резонаторів в різноманітних лініях передачі. Мета дослідження. Метою досліджень є розрахунок та дослідження коєфіціентів взаємного зв'язку прямокутних діелектричних резонаторів які розташовані у прямокутному металевому хвилеводі при застосуванні нових структур з обертанням їх осей. Дослідження нових ефектів, що дозволяють покращувати характеристики розсіювання смугових фільтрів та інших пристрів на їх основі. Методика реалізації. Для розрахунку та аналізу коєфіціентів взаємного зв'язку використовуються методи технічної електродинаміки. Кінцевим результатом є отримання нових аналітичних формул для нових структур з прямокутними діелектричними резонаторами, що дозволяють аналізувати і розраховувати їх коефіцієнти взаємного зв'язку. Результати дослідження. Знайдено нові аналітичні вирази для коефіцієнтів взаємного зв'язку діелектричних резонаторів з обертанням їх осей в прямокутному позамежному хвилеводі. Висновки. Розширено теорія конструювання фільтрів на нових структурах діелектричних резонаторів з обертанням їх осей в металевих хвилеводах. Знайдено нові аналітичні співвідношення та досліджені нові закономірності зміни коефіцієнтів зв'язку. Background. A further increase in the speed of information transfer is determined by more stringent requirements for the elements of communication devices. One of the most important components of such devices is various filters, which are often made on the basis of dielectric resonators. Calculation of the parameters of multi-section filters is impossible without further development of the theory of their design. The development of filter theory is based on electrodynamic modelling, which involves calculating the coupling coefficients of dielectric resonators in various transmission lines. Objective. The aim of the research is to calculate and study the coupling coefficients of rectangular dielectric resonators with a rectangular metal waveguide when their axes rotate. Investigation of new effects to improve the performance of filters and other devices based on them. Methods. Methods of technical electrodynamics are used to calculate and analyse the coupling coefficients. The end result is to obtain new analytical formulas for new structures with rectangular dielectric resonators, which make it possible to analyse and calculate their coupling coefficients. Results. New analytical expressions are found for the coupling coefficients of dielectric resonators with the rotation of their axes in a rectangular waveguide. Conclusions. The theory of designing filters based on new structures of dielectric resonators with rotation of their axes in metal waveguides has been expanded. New analytical relationships and new patterns of change in the coupling coefficients are found.

The coefficients of mutual coupling of rectangular dielectric resonators in open space are calculated under the condition of their rotation relative to one of the axes of a given rectangular coordinate system. Analytical formulas for complex coupling coefficients are obtained. The expressions found give complete information about the frequencies and Q-factor of coupled oscillations of dielectric resonators. The dependences of the coupling coefficients on the angles of rotation and spatial coordinates of resonators in the case of excitation of the main magnetic types of natural oscillations in them are considered. The concept of pseudo-rotation of resonators is introduced. Cases are noted when the pseudo-rotation of the resonators does not lead to a change in the coupling coefficients. The dependences of the coupling coefficients for different types of resonator pseudo-rotations are investigated. New integral representations are derived for the mutual coupling coefficients of rectangular dielectric resonators provided that their axes rotate in open space. In particular cases of parallelism of the resonator axes of one of the coordinate axes, the analytical expressions found in the work coincide with those obtained earlier. For each case of rotation, approximate analytical formulas are found for the integral representations obtained in this work, expressed in terms of the spherical Hankel functions of the second kind. Comparison of calculations of coupling coefficients by integral formulas and approximate expressions is carried out. It is shown that the approximate expressions have acceptable accuracy for all the considered cases of rotations. The dependences of the coupling coefficients on the coordinates of the resonators are investigated. The regions are marked in which the found integral representations make it possible to correctly describe the coupling coefficients of rectangular resonators. In contrast to integral representations, approximate formulas are correct in the entire spatial region of resonator interaction. The results obtained make it possible to construct analytical models of antennas, multi-element arrays and devices of infrared and optical wavelength ranges, made with the use of rectangular dielectric resonators; significantly reduce computation timecompared to numerical methods and optimize complex multi-cavity structures of microwave and optical communication systems. Розрахованi коефiцiєнти взаємного зв’язку дiелектричних резонаторiв прямокутної форми у вiдкритому просторi при їх обертаннi щодо однiєї з осей заданої прямокутної системи координат. Знайденi вирази дають повну iнформацiю про частоти та добротностi зв’язаних коливань дiелектричних резонаторiв. Отриманi аналiтичнi формули для комплексних коефiцiєнтiв взаємного зв’язку. Розглядаються залежностi коефiцiєнтiв зв’язку вiд кутiв обертання i просторових координат резонаторiв в разi збудження в них основних магнiтних типiв власних коливань. Введено поняття псевдообертання резонаторiв. Дослiджено залежностi коефiцiєнтiв зв’язку при рiзних видах псевдообертання резонаторiв. Вiдзначено випадки, коли псевдообертання резонаторiв не призводить до змiни коефiцiєнтiв зв’язку. Виведено новi iнтегральнi спiввiдношення для коефiцiєнтiв взаємного зв’язку дiелектричних резонаторiв прямокутної форми при обертаннi їх осей у вiдкритому просторi. В окремих випадках паралельностi осей резонаторiв однiй з координатних осей, знайденi в роботi аналiтичнi вирази збiгаються з отриманими ранiше. Для кожного випадку обертання знайденi наближенi аналiтичнi формули для отриманих в роботi iнтегральних спiввiдношень, що виражаються через сферичнi функцiї Ханкеля другого роду. Проведено порiвняння обчислень коефiцiєнтiв зв’язку за iнтегральними формулами i наближеними виразами. Показано, що наближенi вирази мають прийнятну точнiсть для всiх розглянутих випадкiв обертань. Розглянуто залежностi коефiцiєнтiв зв’язку вiд координат резонаторiв. Вiдзначено областi, в яких знайденi iнтегральнi вирази дозволяють коректно описувати коефiцiєнти зв’язку прямокутних резонаторiв. На вiдмiну вiд iнтегральних спiввiдношень, наближенi формули коректнi у всiй просторовiй областi взаємодiї резонаторiв. Отриманi результати дозволяють будувати аналiтичнi моделi антен, багатоелементних решiток i пристроїв iнфрачервоного i оптичного дiапазонiв довжин хвиль, виконаних з застосуванням дiелектричних резонаторiв прямокутної форми; значно скорочувати час обчислень в порiвняннi з чисельними методами i оптимiзувати складнi багаторезонаторнi структури мiкрохвильових i оптичних систем зв’язку. Рассчитаны коэффициенты взаимной связи диэлектрических резонаторов прямоугольной формы в открытом пространстве при условии их вращения относительно одной из осей заданной прямоугольной системы координат. Найденные выражения дают полную информацию о частотах и добротности связанных колебаний диэлектрических резонаторов. Выводятся аналитические формулы для комплексных коэффициентов взаимной связи. Рассматриваются зависимости коэффициентов связи от углов вращения и пространственных координат резонаторов в случае возбуждения в них основных магнитных типов собственных колебаний. Введено понятие псевдовращения резонаторов. Отмечены случаи, когда псевдовращение резонаторов не приводит к изменению значений коэффициентов связи. Исследованы зависимости коэффициентов связи при разных видах псевдовращений резонаторов. Выведены новые интегральные представления для коэффициентов взаимной связи диэлектрических резонаторов прямоугольной формы при условии вращения их осей в открытом пространстве. В частных случаях параллельности осей резонаторов одной из координатных осей, найденные в работе аналитические выражения совпадают с полученными ранее. Для каждого случая вращения получены приближенные аналитические формулы для найденных в работе интегральных представлений, выражаемые через сферические функции Ханкеля второго рода. Проведено сравнение расчетов коэффициентов связи по интегральным формулам и приближенными выражениями. Показано, что приближенные выражения обладают приемлемой точностью для всех рассмотренных случаев вращений. Рассмотрены зависимости коэффициентов связи от координат резонаторов. Отмечены области, в которых найденные интегральные представления позволяют корректно описывать коэффициенты связи прямоугольных резонаторов. В отличие от интегральных представлений, найденные приближенные формулы корректны во всей пространственной области взаимодействия резонаторов. Полученные результаты позволяют строить аналитические модели антенн, многоэлементных решеток и устройств инфракрасного и оптического диапазонов длин волн, выполненных с применением диэлектрических резонаторов прямоугольной формы; значительно сокращать время вычислений по сравнению с численными методами и оптимизировать сложные многорезонаторные структуры микроволновых и оптических систем связи.

New structures of dielectric resonators, simultaneously performing the functions of antennas and input filters of transceiver-transmitting devices of communication in the microwave wavelength range, are proposed. The new structures have the form of coupled systems of dielectric resonators, some of which are located in the segment of the evanescent waveguide and perform the functions of a band-pass filter, and the other part of the resonators are located in open space and perform the functions of an antenna system. A part of the resonators of the antenna subsystem has the form of dielectric semi-cylinders glued onto a metallic conductive screen and plays the role of directors forming the radiation characteristic. Two cases of the same and different in shape and material dielectric resonators are considered. For the case of dielectric resonators of different types, using the perturbation theory, a system of equations was obtained for the coefficients of the expansion of the scattering field from the known coupled oscillations of the system. Using the developed theory, the frequency dependence of the reflection coefficient of the proposed antenna-filters was calculated. It is shown that the proposed structures are characterized by much more rectangular amplitude-frequency characteristics, which allows to effectively solve the problems of electromagnetic compatibility of several communication systems using adjacent bandwidths. An additional advantage of the considered antenna filters are smaller dissipative losses, which is important for reducing bit errors. Calculated radiation patterns of antennas in the far zone. It is also shown that the radiation characteristics of the antennas do not change, or change only slightly compared with antennas made only with the help of similar structures of dielectric resonators. The obtained simulation results can significantly reduce computation time and optimize complex communication systems that simultaneously perform channel separation and radiation functions., Предложены новые структуры диэлектрических резонаторов, одновременно выполняющие функции антенн и входных фильтров приемо-передающих устройств связи сантиметрового диапазона длин волн. Новые структуры имеют вид связанных между собой систем диэлектрических резонаторов, часть которых расположена в отрезке запредельного волновода и выполняет функции полосового фильтра, а другая часть резонаторов расположена в открытом пространстве и выполняет функции антенной системы. Часть резонаторов антенной подсистемы имеет форму диэлектрических полуцилиндров, наклеенных на металлический проводящий экран, и играет роль директоров, формирующих характеристику излучения. Рассмотрено два случая одинаковых и разных по форме и материалу диэлектрических резонаторов. Для случая диэлектрических резонаторов разных видов, с помощью теории возмущений, получена система уравнений для коэффициентов разложения поля рассеяния по известным связанным колебаниям системы. С помощью развитой теории рассчитана частотная зависимость коэффициента отражения предложенных антенн-фильтров. Показано, что предлагаемые структуры характеризуются значительно более прямоугольными амплитудно-частотными характеристиками, что позволяет эффективно решать задачи электромагнитной совместимости нескольких систем связи, использующих смежные полосы пропускания. Дополнительным преимуществом рассмотренных антенн-фильтров являются меньшие диссипативные потери, что является важным для уменьшения битовых ошибок. Рассчитаны диаграммы направленности антенн в дальней зоне. Отмечено также, что характеристики излучения антенн не меняются, или меняются незначительно по сравнению с антеннами, выполненными только с помощью подобных структур диэлектрических резонаторов. Полученные результаты моделирования позволяют значительно сократить время вычислений и оптимизировать сложные системы связи, одновременно выполняющие функции разделения каналов и функции излучателей., Запропоновано нові структури діелектричних резонаторів, які одночасно виконують функції антен та вхідних фільтрів приймально-передавальних пристроїв зв'язку сантиметрового діапазону довжин хвиль. Нові структури мають вигляд зв'язаних між собою систем діелектричних резонаторів, частина яких розташована у відрізку позамежного хвилеводу і виконує функції смугового фільтру, а друга частина резонаторів розташована у відкритому просторі і виконує функції антенної системи. Частина резонаторів антенної підсистеми має форму діелектричних полуциліндрів, наклеєних на металевий провідний екран, і грає роль директорів, які формують характеристику випромінювання. Розглянуто два випадки однакових та різних за формою та матеріалом діелектричних резонаторів. Для випадку діелектричних резонаторів різних видів, за допомогою теорії збурень, одержана система рівнянь для коефіцієнтів розкладу амплітуд поля розсіювання за відомими зв'язаними коливаннями системи. За допомогою розвиненої теорії розраховані частотні залежності коефіцієнтів відбиття запропонованих антен-фільтрів. Показано, що запропоновані структури характеризуються значно більш прямокутними амплітудно-частотними характеристиками, що дозволяє ефективно вирішувати завдання електромагнітної сумісності декількох систем зв'язку, які використовують суміжні частотні смуги. Додатковою перевагою розглянутих антен-фільтрів є менші дисипативні втрати вхідних пристроїв, що є важливим для зменшення бітових помилок. Розраховані діаграми спрямованості антен в дальній зоні. Показано, що характеристики випромінювання антен не змінюються, або змінюються не значним образом у порівнянні з характеристиками антен, виконаних тільки за допомогою подібних структур діелектричних резонаторів. Отримані результати дозволяють значно скоротити час розрахунків та оптимізувати складні системи зв'язку, які одночасно використовують частотне розділення каналів та виконують функції випромінювачів.

The coupling coefficients of cylindrical dielectric resonators with a regular rectangular waveguide under the condition their axes rotation are calculated. The dependences of the coupling coefficients on the angles of rotation and transverse coordinates of the resonator in the case of excitation of the main magnetic types of natural oscillations in them are considered. The dependence of the coupling value on the angles of rotation at the points of circular polarization of the fundamental wave of a rectangular waveguide is shown. The condition for the angle of rotation of the axis of the resonator, determined by the dimensions of the cross section of the waveguide and the frequency of the main type of natural oscillations, is also established, when fulfilled, the coupling coefficient becomes constant in the transverse plane of symmetry of the waveguide. New analytical expressions are derived for the mutual coupling coefficients of identical cylindrical dielectric resonators when their axes rotate relative to a rectangular waveguide. The dependences of the mutual coupling coefficients on the angles of rotation and coordinates of the resonators are investigated. Conditions are found under which the mutual coupling coefficients of two cylindrical resonators are independent of their transverse coordinate in the plane of symmetry of the waveguide. The reasons for the change in the sign of the coupling coefficients of the resonators during their rotation are discussed. The effect of the emergence of coupling extrema for different relative orientations of dielectric resonators is noted. In particular cases of parallelism of the resonator axes of one of the coordinate axes of the waveguide, the analytical expressions found in the work coincide with those obtained earlier. The obtained analytical results make it possible to construct analytical models of bandpass and notch filters, significantly reduce the computation time and optimize complex multi-cavity structures of microwave and optical communication systems. Розрахованi коефiцiєнти зв’язку дiелектричних резонаторiв цилiндричної форми з регулярним прямокутним хвилеводом за умови обертання їх осей. Розглянуто залежностi коефiцiєнтiв зв’язку вiд кутiв обертання i поперечних координат резонатора в разi збудження в них основних магнiтних типiв власних коливань. Показана незалежнiсть величини зв’язку вiд кутiв обертання в точках кругової поляризацiї основної хвилi прямокутного хвилеводу. Також встановлено умови для кута обертання осi резонатора, визначаємого розмiрами поперечного перерiзу хвилеводу i частотою основного типу власних коливань, при виконаннi якого, коефiцiєнт зв’язку стає постiйним в поперечнiй площинi симетрiї хвилеводу. Виведено новi аналiтичнi вирази для коефiцiєнтiв взаємного зв’язку однакових дiелектричних резонаторiв цилiндричної форми при обертаннi їх осей щодо прямокутного хвилеводу. Дослiджено залежностi коефiцiєнтiв взаємного зв’язку вiд кутiв обернення та координат резонаторiв. Встановлено умови при виконаннi яких коефiцiєнти взаємного зв’язку двох цилiндричних резонаторiв не залежать вiд їх поперечної координати у площини симетрiї хвилеводу. Обговорюються причини змiни знакiв коефiцiєнтiв зв’язку резонаторiв при їх обертаннi. Вiдзначається ефект виникнення екстремумiв зв’язку для рiзних вiдносних орiєнтацiй дiелектричних резонаторiв. В окремих випадках паралельностi осей резонаторiв однiєї з координатних осей хвилеводу, знайденi в роботi аналiтичнi вирази збiгаються з отриманими ранiше. Знайденi аналiтичнi результати дозволяють будувати аналiтичнi моделi смугових i режекторних фiльтрiв, що значно скорочує час розрахункiв та оптимiзацiї складних багаторезонаторних структур мiкрохвильових i оптичних систем зв’язку. Рассчитаны коэффициенты связи диэлектрических резонаторов цилиндрической формы с регулярным прямоугольным волноводом при условии вращения их осей. Рассмотрены зависимости коэффициентов связи от углов вращения и поперечных координат резонатора в случае возбуждения в них основных магнитных типов собственных колебаний. Показана независимость величины связи от углов вращения в точках круговой поляризации основной волны прямоугольного волновода. Также установлено условие для угла вращения оси резонатора, определяемое размерами поперечного сечения волновода и частотой основного типа собственных колебаний, при выполнении которого, коэффициент связи становится постоянным в поперечной плоскости симметрии волновода. Выведены новые аналитические выражения для коэффициентов взаимной связи одинаковых диэлектрических резонаторов цилиндрической формы при вращении их осей относительно прямоугольного волновода. Исследованы зависимости коэффициентов взаимной связи от углов вращения и координат резонаторов. Установлены условия при выполнении которых коэффициенты взаимной связи двух цилиндрических резонаторов не зависят от их поперечной координаты в плоскости симметрии волновода. Обсуждаются причины изменения знака коэффициентов связи резонаторов при их вращении. Отмечается эффект возникновения экстремумов связи для различных относительных ориентаций диэлектрических резонаторов. В частных случаях параллельности осей резонаторов одной из координатных осей волновода найденные в работе аналитические выражения совпадают с полученными ранее. Полученные аналитические результаты позволяют строить аналитические модели полосовых и режекторных фильтров, значительно сокращать время вычислений и оптимизировать сложные многорезонаторные структуры микроволновых и оптических систем связи.

Розрахованi i дослiдженi c-функцiї, що визначають ступiнь впливу зовнiшнього збуджуючого електромагнiтного поля на прямокутний дiелектричний резонатор (ДР) у вiдкритому просторi. Показано наявнiсть напрямкiв з ”нульовою” проекцiєю поля збудження на поле ДР. За допомогою теорiї збурень, вивчено просторовий розподiл полiв розсiювання, що виникає при падiннi плоскої електромагнiтної хвилi p- або s-типу, на квадратну решiтку прямокутних дiелектричних резонаторiв. Побудована електродинамiчна модель розсiювання на решiтцi ДР прямокутної форми. Продемонстровано появу вiдбитої i тiньової пелюстки при розсiяннi на решiтцi прямокутних ДР з основними магнiтними видами коливань. Дослiджуються особливостi розсiювання на решiтцi кубiчної форми з виродженими магнiтними коливаннями основного типу. Показано, що виродження власних коливань резонаторiв призводить до бiльш складної картинi розсiювання: появи додаткових пелюсток, а також змiни їх форми. Вiдзначено, що форма просторового розподiлу розсiяного поля решiтки може помiтно змiнюватися з варiацiєю частоти в межах смуги частот зв’язаних коливань резонаторiв решiтки. Отриманi практичнi результати моделювання дозволяють значно скоротити час обчислень i оптимiзувати складнi багаторезонаторнi структури мiкрохвильових та оптичних систем зв’язку, якi одночасно виконують функцiї подiлу або об’єднання каналiв. The c-functions that determine the degree of influence of an external exciting electromagnetic field on a rectangular dielectric resonator (DR) in open space are calculated and investigated. The presence of directions with ”zero” projection of the exciting electromagnetic field onto the DR field is shown. Using the perturbation theory, the spatial distribution of the scattered electromagnetic fields, which arises when a plane electromagnetic wave of p-, or s-type, is incident on a square lattice of rectangular dielectric resonators is studied. An electromagnetic model of scattering on a rectangular DR lattice is constructed. The appearance of a reflected and shadow lobe during scattering by a lattice of rectangular DRs with basic magnetic modes is demonstrated. The features of scattering by a cubic lattice with degenerate magnetic oscillations of the main type are investigated. It is shown that the degeneracy of the eigenoscillations of the resonators leads to a more complex scattering pattern: the appearance of additional lobes, as well as a change in their shape. It is noted that the shape of the spatial distribution of the scattered electromagnetic field of the grating can change noticeably with frequency variation within the frequency band of coupled oscillations of the resonators of the lattice. The obtained practical simulation results make it possible to significantly reduce the computation time and optimize complex multi-cavity structures of microwave and optical communication systems that simultaneously perform the functions of separation or combining of channels. Рассчитаны и исследованы c-функции, определяющие степень воздействия внешнего возбуждающего электромагнитного поля на прямоугольный диэлектрический резонатор (ДР) в открытом пространстве. Показано наличие направлений с ”нулевой” проекцией возбуждающего поля на поле ДР. С помощью теории возмущений, изучено пространственное распределение полей рассеяния, возникающее при падении плоской электромагнитной волны p- или s-типа, на квадратную решетку прямоугольных диэлектрических резонаторов. Построена электродинамическая модель рассеяния на решетке ДР прямоугольной формы. Продемонстрировано появление отраженного и теневого лепестка при рассеянии на решетке прямоугольных ДР с основными магнитными типами колебаний. Исследуются особенности рассеяния на решетке кубической формы с вырожденными магнитными колебаниями основного типа. Показано, что вырождение собственных колебаний резонаторов приводит к более сложной картине рассеяния: появлению дополнительных лепестков, а также изменению их формы. Отмечено, что форма пространственного распределения рассеянного поля решетки может заметно меняться с вариацией частоты в пределах полосы частот связанных колебаний резонаторов решетки. Полученные практические результаты моделирования позволяют значительно сократить время вычислений и оптимизировать сложные многорезонаторные структуры микроволновых и оптических систем связи, одновременно выполняющие функции разделения или объединения каналов.

Проблематика. Дальнейшее повышение скорости передачи информации определяется более жесткими требованиями, предъявляемыми к элементам приемо-передающих устройств. Одной из важнейших составных частей таких устройств являются различные фильтры, которые часто выполняются на диэлектрических резонаторах. Расчет параметров многозвенных фильтров невозможен без дальнейшего развития теории их проектирования. Развитие теории фильтров базируется на электродинамическом моделировании, которое предполагает расчет коэффициентов связи диэлектрических резонаторов в различных линиях передачи.Цель исследований. Целью исследований является расчет и исследование коэффициентов связи прямоугольных диэлектрических резонаторов с прямоугольным металлическим волноводом при вращении их осей. Исследование новых эффектов, позволяющих улучшать характеристики фильтров и других устройств на их основе.Методика реализации. Для проведения расчета и анализа коэффициентов связи используются методы технической электродинамики. Конечным результатом является получение новых аналитических формул для новых структур с прямоугольными диэлектрическими резонаторами, которые позволяют анализировать и рассчитывать их коэффициенты связи.Результаты исследований. Найдены новые аналитические выражения для коэффициентов связи диэлектрических резонаторов с вращением их осей в прямоугольном волноводе.Выводы. Расширена теория конструирования фильтров на новых структурах диэлектрических резонаторов с вращением их осей в металлических волноводах. Найдены новые аналитические соотношения и новые закономерности изменения коэффициентов связи., Background. A further increase in the speed of information transfer is determined by more stringent requirements for the elements of communication devices. One of the most important components of such devices is various filters, which are often made on dielectric resonators. Calculation of the parameters of multi-section filters is impossible without further development of the theory of their design. The development of filter theory is based on electrodynamic modeling, which involves calculating the couplingcoefficients of dielectric resonators in various transmission lines.Objective. The aim of the research is to calculate and study the coupling coefficients of rectangular dielectric resonators with a rectangular metal waveguide when their axes rotate. Investigation of new effects to improve the performance of filters and other devices based on them.Methods. Methods of technical electrodynamics are used to calculate and analyze the coupling coefficients. The end result is to obtain new analytical formulas for new structures with rectangular dielectric resonators, which make it possible to analyze and calculate their coupling coefficients.Results. New analytical expressions are found for the coupling coefficients of dielectric resonators with the rotation of their axes in a rectangular waveguide.Conclusions. The theory of designing filters based on new structures of dielectric resonators with rotation of their axes in metal waveguides has been expanded. New analytical relationships and new patterns of change in the coupling coefficients are found., Проблематика. Подальше підвищення швидкості передачі інформації визначається більш жорсткими вимогами, що пред'являються до елементів приймально-передавальних пристроїв. Одної із важливих складових частин таких пристроїв є різноманітні фільтри, які часто виконуються на діелектричних резонаторах. Розрахунок параметрів багатоланковихфільтрів неможливо без подальшого розвитку теорії їх проектування. Розвиток теорії фільтрів базується на електродинамічному моделюванні яке передбачає розрахунок коефіцієнтів зв'язку діелектричних резонаторів в різноманітних лініях передачі.Мета досліджень. Метою досліджень є розрахунки та дослідження коефіцієнтів зв'язку прямокутних діелектричних резонаторів з прямокутним металевим хвилеводом при застосуванні нових структур з обертанням осей резонаторів. Дослідження нових ефектів, що дозволяють покращувати характеристики розсіювання фільтрів та інших пристрів на їх основі.Методика реалізації. Для розрахунку та аналізу коефіцієнтів зв'язку використовуються методи технічної електродинаміки. Кінцевим результатом є отримання нових аналітичних формул для нових структур з прямокутними діелектричними резонаторами, що дозволяють аналізувати і розраховувати їх коефіцієнти зв'язку.Результати досліджень. Знайдено нові аналітичні вирази для коефіцієнтів зв'язку діелектричних резонаторів з обертанням їх осей в прямокутному хвилеводі.Висновки. Розширено теорія конструювання фільтрів на нових структурах діелектричних резонаторів з обертанням їх осей в металевих хвилеводах. Знайдено нові аналітичні співвідношення та нові закономірності зміни коефіцієнтів зв'язку.

Розглядається система кiльцевих мiкрорезонаторiв з коливаннями шепочучей галереї надвисокої добротностi, якi широко використовуються для побудови рiзноманiтних iнтегральних фiльтрiв оптичного дiапазону довжин хвиль. За допомогою теорiї збурень розроблена електродинамiчна модель, яка описує складну систему зв’язаних мiж собою мiкрорезонаторiв з двократно виродженими типами власних коливань, а також розташованих мiж двома рiзними лiнiями передачи. Отриманi загальнi аналiтичнi вирази для опису не взаємних характеристик розсiювання власних хвиль лiнiї на системi оптичних мiкрорезонаторiв, якi утворюють фiльтр-розгалужувач. Розрахованi частотнi залежностi матрицi розсiювання оптичних фiльтрiв-розгалужувачiв з декiлькома каналами зв’язку. На основi побудованої аналiтичної моделi, розрахованi часовi функцiї Грiна для фiльтрiв з послiдовним зв’язком мiж мiкрорезонаторами, фiльтрiв з мiкрорезонаторами зв’язаними по боковiй стiнцi, та двом лiнiям передачи, а також фiльтрiв, побудованих на подвiйнiй решiтцi мiкрорезонаторiв, зв’язаних з двома лiнiями передачи. За допомогою використання знайдених часових функцiй Грiна, розрахованi огинаючi оптичних iмпульсiв, розсiюваних фiльтрами-розгалужувачами в рiзнi канали зв’язку. Розглянутi огинаючi прямокутного та Гауссовского одиночних iмпульсiв, розсiюваних на 10-резонаторних фiльтрах рiзних конструкцiй. Дослiджено взаємний вплив декiлькох прямокутних, а також Гауссовских iмпульсiв при їх розсiюваннi на багатоланкових оптичних фiльтрах-розгалужувачах. На основi порiвняння отриманих даних для трьох найбiльш поширених видiв конструкцiй, зроблено висновок про перевагу застосування фiльтрiв з послiдовно зв’язаними мiкрорезонаторами. Отриманi практичнi результати моделювання дозволяють суттєво скоротити час розрахункiв та оптимiзувати складнi багаторезонаторнi структури оптичних систем зв’язку, одночасно виконуючих функцiї розподiлу, або об’єднання каналiв. We consider a system of ring microresonators with whispering gallery oscillations of ultrahigh-Q, which are widely used to construct various integrated filters of the optical wavelength range. Using the perturbation theory, an electrodynamic model has been developed that describes a complex system of coupled microresonators with doubly degenerate types of natural oscillations, as well as located between two different transmission lines. General analytical expressions are obtained for describing the non-mutual characteristics of the scattering of the eigenwaves of a line on a system of optical microresonators that form a channel splitter. The frequency dependences of the scattering matrix of optical filter couplers with several communication channels are calculated. Based on the constructed analytical model, the time Green’s functions are calculated for filters with serial coupling between microresonators, filters with microresonators coupled along the side wall and two transmission lines, as well as filters built on a double lattice of microresonators coupled along two transmission lines. The envelopes of optical pulses scattered by filters into various channels are considered. The envelopes of a rectangular and Gaussian single pulses scattered by 10-cavity filters of various designs are studied. The mutual influence of several rectangular as well as Gaussian pulses during their scattering by multilink optical splitters is investigated. Based on a comparison of the data obtained for the three types of structures, it is concluded that filters with laterally coupled microresonators are preferred. The obtained practical simulation results can significantly reduce the computation time and optimize complex multi-resonator structures of optical communication systems that simultaneously perform the functions of separation, or combination of channels. Рассматривается система кольцевых микрорезонаторов с колебаниями шепчущей галереи сверхвысокой добротности, широко применяемых для построения различных интегральных фильтров оптического диапазона длин волн. С помощью теории возмущений разработана электродинамическая модель, описывающая сложную систему связанных между собой микрорезонаторов с двукратно вырожденными типами собственных колебаний, а также расположенных между двумя разными линиями передачи. Получены общие аналитические выражения для описания не взаимных характеристик рассеяния собственных волн линии на системе оптических микрорезонаторов, которые образуют фильтр-разветвитель каналов. Рассчитаны частотные зависимости матрицы рассеяния оптических фильтров-разветвителей с несколькими каналами связи. На основе построенной аналитической модели, рассчитаны временные функции Грина для фильтров с последовательной связью между микрорезонаторами, фильтров с микрорезонаторами, связанными по боковой стенке и двум линиям передачи, а также фильтров, построенных на двойной решетке микрорезонаторов, связанных по двум линиям передачи. Рассмотрены огибающие оптических импульсов, рассеиваемых фильтрами-разветвителями в различные каналы. Рассмотрены огибающие прямоугольного и Гауссовского одиночного импульсов, рассеиваемых на 10-резонаторных фильтрах различной конструкции. Исследовано взаимное влияние нескольких прямоугольных, а также Гауссовских импульсов при их рассеянии на многозвенных оптических фильтрах-разветвителях. На основе сравнения полученных данных для трех видов конструкций, сделан вывод о предпочтительности применения фильтров с последовательно связанными микрорезонаторами. Полученные практические результаты моделирования позволяют значительно сократить время вычислений и оптимизировать сложные многорезонаторные структуры оптических систем связи, одновременно выполняющие функции разделения, или объединения каналов.

New concepts of the phase velocity of the energy flux density, the phase velocity of the energy density, the concept of a portion of the energy flux density, portions of the energy density are introduced. The entered values shed light on the energy distribution of the electromagnetic field of a harmonic wave in space, the nature of an electromagnetic wave, the process of energy transfer by an electromagnetic wave. The energy of an electromagnetic wave is propagated in portions (quanta, in a non-modern sense of the word). It is shown that the phase velocity is a physically understandable quantity - the speed of propagation of portions of the energy flow, energy portions. The process of energy transfer is a wave process moving with a velocity equal to the phase velocity of the field components, the Poynting vector, the energy and energy density. The flow of the Poynting vector does not arise from zero. One serving leaves (shifts in the direction of spreading), another one comes into its place. The continuity of the energy flow should be interpreted as the continuity of the flow of portions of energy, the continuity of the flow of mean value. The reduced results, simple from the mathematical and physical points of view, become more complicated when considering more complicated processes, for example, waves excited by a Hertz dipole., Проанализировано распределение энергии в электромагнитном поле гармонической волны. Введено понятие порции потока энергии, порции энергии. Доказано, что энергия электромагнитной волны распространяется порциями (квантами, в не самом современном понимании этого слова). Показано, что фазовая скорость физически понятной величине - это скорость распространения порций потока энергии, порций энергии. Процесс переноса энергии является волновым процессом, движущегося со скоростью, равной фазовой скорости компонент поля, вектора Пойнтинга, плотности энергии и энергии., Проаналізовано розподіл енергії в електромагнітному полі гармонічної хвилі. Введено поняття порції потоку енергії, порції енергії. Доведено, що енергія електромагнітної хвилі поширюється порціями (квантами, в не сучасному розумінні цього слова). Показано, що фазова швидкість є фізично зрозумілою величиною – це є швидкість поширення порцій потоку енергії, порцій енергії. Процес переносу енергії є хвильовим процесом, що рухається зі швидкістю, рівною фазовій швидкості компонент поля, вектора Пойнтинга, густини енергії і енергії.

Проблематика. Сьогодні подальше підвищення швидкості обробки та передавання інформації пов'язується з розробкою гібридних інтегральних схем, яки об'єднують в собі електричні та оптичні компоненти. Одної із важливих складових частин майбутніх оптичних інтегральних схем є фільтри, яки зручно виконувати із так званих дискових мікрорезонаторів з коливаннями шепочучей галереї. Технічно задача виготовлення таких фільтрів в інфрачервоному та навидь у видимому діапазонах довжин хвиль вирішена, але розрахунок параметрів та настройка багатоланкових фільтрів неможлива без подальшого розвитку теорії їх проектування. Розвиток цей теорії базується на електродинамічному моделюванні процесів, яки відбуваються у складних системах зв'язаних мікрорезонаторів, зв'язаних також і з лінією передачи. В наступний час дослідження фільтрів, побудованих на різних мікрорезонаторах не проводилось. Мета досліджень. Метою досліджень є розробка теорії розсіювання електромагнітних хвиль інтегральних оптичних ліній на системах зв'язаних між собою різних оптичних мікрорезонаторів з коливаннями шепочучей галереї. Розробка математичних моделей фільтрів, виконаних із застосуванням різних дискових мікрорезонаторів. Дослідження нових структур зв'язаних мікрорезонаторів з прийнятними характеристиками розсіювання. Методика реалізації. Для побудови математичної моделі фільтрів застосовано приблизне вирішення системи рівнянь Максвела, засноване на застосуванні теорії збурень. Застосуванні теорії збурень дозволило знайти вирішення задачі розрахунку S - матриці фільтра у аналітичному вигляді. Результати досліджень. Розроблена електродинамічна модель розсіювання хвиль оптичної лінії на системі зв'язаних мікрорезонаторів різної форми і виконаних із різного діелектрика. Досліджені нові структури мікрорезонаторів яки реалізують смугові та режекторні фільтрі та розраховані їх характеристики розсіювання. Висновки. Розширена теорія розсіювання електромагнітних хвиль на системах різних зв'язаних оптичних мікрорезонаторів. Дано нове визначення коефіцієнтів зв'язку різних мікрорезонаторів. Побудовані нові моделі фільтрів. Background. At the present time, further increase in the speed of processing and transmission of information is associated with the development of hybrid integrated circuits, combining electrical and optical components. One of the important constituent parts of future optical integrated circuits are filters that can be conveniently implemented using so-called disc microresonators with whispering gallery oscillations. Technically, the problem of manufacturing such filters in the infrared and even in the visible wavelength range has been solved, but calculation of parameters and tuning of multilink filters is impossible without further development of the theory of their building. The development of such a theory is based on the electrodynamic modeling of processes that occur in complex systems of coupled microcavities, coupled also with transmission line. At present, the study of filters built on different microresonators has not been carried out. Objective. The aim of the research is to construct the theory of scattering of electromagnetic waves of the integral optical transmission lines on systems of coupled different optical microresonators with whispering gallery modes. Development of mathematical models of filters constructed using various disk microresonators. Investigation of new structures of coupled microresonators with acceptable scattering characteristics. Methods. To construct a mathematical model of filters, an approximate solution of the Maxwell equations based on perturbation theory is used. The application of perturbation theory made it possible to find a solution to the problem of calculating the S-matrix of the filter in an analytical form. Results. An electrodynamic model for the scattering of optical transmission line waves by a system of different shapes coupled microresonators and made of different dielectrics is developed. New structures of microresonators, realizing bandpass and bandstop filters, are investigated and their scattering characteristics are calculated. Conclusions. The theory of scattering of electromagnetic waves by systems of various coupled optical microresonators is expanded. A new definition of the coupling coefficients of different microresonators is given. New models of filters are constructed. Проблематика. В настоящее время дальнейшее повышение скорости обработки и передачи информации связывается с расработкой гибридных интегральных схем, объединяющих в себе электрические и оптические компоненты. Одной из важных составляющих частей будущих оптических интегральных схем являются фильтры, которые удобно выполнять, используя так называемые дисковые микрорезонаторы с колебаниями шепчущей галлереи. Технически задача изготовления подобных фильтров в инфракрасном и даже в видимом диапазоне длин волн решена, однако расчет параметров и настройка многозвенных фильтров невозможна без дальнейшего развития теории их проектирования. Развитие такой теории основывается на электродинамическом моделировании процессов, которые происходят в сложных системах связанных микрорезонаторов, связанных также и с линией передачи. В настоящее время исследование фильтров, построенных на различных микрорезонаторах не проводилось. Цель исследований. Целью исследований является построение теории рассеяния электромагнитных волн интегральных оптических линий передачи на системах связанных между собой различных оптических микрорезонаторов с колебаниями шепчущей галлереи. Разработка математических моделей фильтров, выполненных с применением различных дисковых микрорезонаторов. Исследование новых структур связанных микрорезонаторов с приемлемыми характеристиками рассеяния. Методика реализации. Для построения математической модели фильтров использовано приближенное решение уравнений Максвелла, основанное на применении теории возмущений. Применение теории возмущений позволило найти решение задачи расчета S - матрицы фильтра в аналитическом виде. Результаты исследований. Разработана электродинамическая модель рассеяния волн оптической линии на системе связанных микрорезонаторов разной формы и выполненных из разного диэлектрика. Исследованы новые структуры микрорезонаторов, реализующих полосовые и режекторные фильтры и рассчитаны их характеристики рассеяния. Выводы. Расширена теория рассеяния электромагнитных волн на системах разных связанных оптических микрорезонаторов. Дано новое определение коэффициентов связи разных микрорезонаторов. Построены новые модели фильтров.

Приведено результати розрахунків коефіцієнтів взаємного зв’язку різноманітних дискових мікрорезонаторів з коливаннями шепочучої галереї, виконаних із різних матеріалів. Отримані аналітичні вирази для коефіцієнтів зв’язку. Розглянуті основні закономірності зміни зв’язку при варіації параметрів структури. Приведені результати розрахунків коефіцієнтів передачи та відбиття смугових фільтрів, побудованих на різних микрорезонаторах з різними видами коливань. Розраховані частотні залежності матриці розсіювання смугових фільтрів на різних дискових микрорезонаторах інфрачервоного діапазону довжин хвиль. Визначені значення добротності діелектрику, необхідні для отримання прийнятних характеристик розсіювання. Досліджені амплітудно-частотні характеристики смугових фільтрів на вертикально зв’язаних, а також зв’язаних по боковій стінці дискових мікрорезонаторах. Встановлено найбільш оптимальні конфігурації зв’язаних мікрорезонаторів, які дозволяють достигати найкращих характеристик розсіювання. Показано, що застосування мікрорезонаторів з коливаннями шепочучої галереї дозволяє відносно просто отримувати частотно-симетричні характеристики розсіювання фільтрів. The coupling coefficients of the disk microresonators, consisting of different dielectrics, are presented. The analytical expressions for the coupling coefficients are obtained. The basic regularities of the coupling coefficient changing on the structure parameter variations are considered. The coupling coefficients as functions of main structure parameters are studied. The calculation results of the transmission coefficients as well as the reflection coefficients of the bandpass filters, building up on different disk microresonators with different modes are presented. The S-matrix frequency dependences of the bandpass filters on different disk microresonators in the infrared wavelength range are calculated. The dielectric Q-factor values, necessary for acceptable measure of the scattering are determined. The amplitude-frequency characteristics of the bandpass filters on the vertically coupled as well as laterally coupled disc microresonators are investigated. Most optimal configurations of coupled microresonators, allowing to achieve the best scattering characteristics are determined. It’s showed that using of microresonators with whispering gallery modes allow relatively easy obtain frequency-symmetrical characteristics of the filters. Приведены результаты расчета коэффициентов взаимной связи различных дисковых микрорезонаторов с колебаниями шепчущей галереи, выполненных из разных материалов. Получены аналитические выражения для коэффициентов связи. Рассмотрены основные закономерности изменения связи при вариации параметров структуры. Приведены результаты расчета коэффициентов передачи и отражения полосовых фильтров, построенных на различных микрорезонаторах с разными видами колебаний. Рассчитаны частотные зависимости матрицы рассеяния полосовых фильтров на различных дисковых микрорезонаторах инфракрасного диапазона длин волн. Определены значения добротности диэлектрика, необходимые для получения приемлемых характеристик рассеяния. Исследованы амплитудно-частотные характеристики полосовых фильтров на вертикально связанных, а также связанных по боковой стенке дисковых микрорезонаторах. Установлены наиболее оптимальные конфигурации связанных микрорезонаторов, позволяющие достигать наилучших характеристик рассеяния. Показано, что применение микрорезонаторов с колебаниями шепчущей галереи позволяет относительно просто получать частотно-симметричные характеристики рассеяния фильтров.

Проблематика. Подальше підвищення швидкості передавання інформації визначається розробкою інтегральних схем, які одночасно об'єднують в собі функції різних приймально-передавальних пристроїв. Однією із важливих складових частин оптичних інтегральних схем є різноманітні фільтри, які виконуються на так званих мікрорезонаторах з коливаннями галереї, що шепоче. Технічно проблема виготовлення подібних фільтрів в інфрачервоному і навіть у видимому діапазоні довжин хвиль вирішена, однак розрахунок параметрів і настройка багатоланкових фільтрів неможлива без подальшого розвитку теорії їх проектування. Розвиток цієї теорії базується на електродинамічному моделюванні процесів, які відбуваються у складних системах зв'язаних мікрорезонаторів, зв'язаних також і з багатьма лініями передачі. В даний час дослідження фільтрів, побудованих на різних мікрорезонаторах не проводилося. Мета досліджень. Метою досліджень є розробка теорії розсіювання електромагнітних хвиль інтегральних оптичних ліній на системах зв'язаних між собою оптичних мікрорезонаторів з коливаннями галереї, що шепоче. Розробка математичних моделей Add-drop фільтрів, виконаних на основі оптичних мікрорезонаторів. Дослідження різних структур зв'язаних мікрорезонаторів з прийнятними характеристиками розсіювання. Методика реалізації. Для побудови математичної моделі фільтрів застосовано приблизне вирішення системи рівнянь Максвела, засноване на застосуванні теорії збурень. Застосуванні теорії збурень дозволило знайти вирішення задачі розрахунку S - матриці Add-drop фільтрів у аналітичному вигляді. Результати досліджень. Розроблена електродинамічна модель розсіювання хвиль оптичної лінії на системі пов'язаних мікрорезонаторів різної форми і виконаних з різного діелектрика. Досліджено нові структури мікрорезонаторів, що реалізують смугові і режекторні фільтри і розраховані їх характеристики розсіювання. Висновки. Розширена теорія розсіювання електромагнітних хвиль на системах зв'язаних оптичних мікрорезонаторів у нових багато зв'язних структурах оптичних ліній. Побудовані нові моделі фільтрів. Розраховані частотні залежності коефіцієнтів матриць розсіювання. Background. At the present time, further increase in the speed of processing and transmission of information is associated with the development of hybrid integrated circuits, combining electrical and optical components. One of the important constituent parts of future optical integrated circuits are filters that can be conveniently implemented using so-called disc microresonators with whispering gallery oscillations. Technically, the problem of manufacturing such filters in the infrared and even in the visible wavelength range has been solved, but calculation of parameters and tuning of multilink filters is impossible without further development of the theory of their building. The development of such a theory is based on the electrodynamic modeling of processes that occur in complex systems of coupled microcavities, coupled also with transmission line. At present, the study of filters built on different microresonators has not been carried out. Objective. The aim of the research is to construct the theory of scattering of electromagnetic waves of the integral optical transmission lines on systems of coupled different optical microresonators with whispering gallery modes. Development of mathematical models of filters constructed using various disk microresonators. Investigation of new structures of coupled microresonators with acceptable scattering characteristics. Methods. To construct a mathematical model of filters, an approximate solution of the Maxwell equations based on perturbation theory is used. The application of perturbation theory made it possible to find a solution to the problem of calculating the Smatrix of the filter in an analytical form. Results. An electrodynamic model for scattering of optical transmission line waves based on a system of coupled microresonators of different shapes and made of different dielectrics is developed. New structures of microresonators, realizing bandpass and bandstop filters, are investigated and their scattering characteristics are calculated. Conclusions. The theory of scattering of electromagnetic waves by systems of various coupled optical microresonators is expanded. A new definition of the coupling coefficients of different microresonators is given. New models of filters are constructed. Проблематика. В настоящее время дальнейшее повышение скорости обработки и передачи информации связывается с расработкой гибридных интегральных схем, объединяющих в себе электрические и оптические компоненты. Одной из важных составляющих частей будущих оптических интегральных схем являются фильтры, которые удобно выполнять, используя так называемые дисковые микрорезонаторы с колебаниями шепчущей галлереи. Технически задача изготовления подобных фильтров в инфракрасном и даже в видимом диапазоне длин волн решена, однако расчет параметров и настройка многозвенных фильтров невозможна без дальнейшего развития теории их проектирования. Развитие такой теории основывается на электродинамическом моделировании процессов, которые происходят в сложных системах связанных микрорезонаторов, связанных также и с линией передачи. В настоящее время исследование фильтров, построенных на различных микрорезонаторах не проводилось. Цель исследований. Целью исследований является построение теории рассеяния электромагнитных волн интегральных оптических линий передачи на системах связанных между собой различных оптических микрорезонаторов с колебаниями шепчущей галлереи. Разработка математических моделей фильтров, выполненных с применением различных дисковых микрорезонаторов. Исследование новых структур связанных микрорезонаторов с приемлемыми характеристиками рассеяния. Методика реализации. Для построения математической модели фильтров использовано приближенное решение уравнений Максвелла, основанное на применении теории возмущений. Применение теории возмущений позволило найти решение задачи расчета S - матрицы фильтра в аналитическом виде. Результаты исследований. Разработана электродинамическая модель рассеяния волн оптической линии на системе связанных микрорезонаторов разной формы и выполненных из разного диэлектрика. Исследованы новые структуры микрорезонаторов, реализующих полосовые и режекторные фильтры и рассчитаны их характеристики рассеяния. Выводы. Расширена теория рассеяния электромагнитных волн на системах разных связанных оптических микрорезонаторов. Дано новое определение коэффициентов связи разных микрорезонаторов. Построены новые модели фильтров.

The questions of practical use of multi-agent technologies are considered. The description of the specific properties of multi-agent systems is presented, which determine the scope of their practical application, as well as examples of successful use of the multi-agent approach for solving important practical problems. The main attention is paid to the problem of agents interaction with an external environment. In this regard, the description of examples is given for the environment of several multi-agent systems. It also contains a description of the virtual reality model and virtual space, which reflect the full life cycle of multi-agent application systems. Taking into account the direction of the paper, the main attention is also paid the description of the environment to the description of the proposed solutions used to implement the mechanisms of interaction between agents and the environment., Розглядаються питання практичного використання багатоагентних технологій. Наводиться опис специфічних властивостей багатоагентних систем, що визначають області їх практичного застосування, а також приклади успішного використання багатоагентного підходу для вирішення важливих практичних завдань. Основна увага приділяється проблемі взаємодії агентів із зовнішнім середовищем. У зв'язку з цим наводиться опис прикладів зовнішнього середовища декількох багатоагентних систем. Також міститься опис моделі віртуальної реальності та віртуального простору, які відображають повний життєвий цикл прикладних багатоагентних систем. З урахуванням спрямованості статті основна увага при описі середовища також приділяється опису пропонованих у ній рішень, використаних для реалізації механізмів взаємодії агентів із зовнішнім середовищем.

An electrodynamic model of the detuned Dielectric Resonators’ (DRs) system has been proposed. A new equation system connecting frequencies and resonator' amplitudes has been obtained. The Coupled oscillations law of two different DRs has been explored. The resonances of one-, two-dimensional lattices, composed of different Spherical DRs in the Open Space have been considered. New properties of the detuned DR Lattices have been discovered., Рассматривается система связанных диэлектрических резонаторов различных размеров, расстроенных по частоте. На основе теории возмущений, построена простая аналитическая модель связанных колебаний. Получена система уравнений, связывающая между собой частоты и амплитуды резонаторов. Рассмотрены основные закономерности изменения параметров системы двух различных ДР при вариации относительной расстройки их резонансных частот. Исследованы одно- и двух-мерные решетки сферических ДР различных размеров. Показано, что изменение относительных размеров резонаторов в структуре решетки как правило сопровождается заметным уменьшением добротности их связанных колебаний. Установлено появление локализованных в пространстве решетки связанных колебаний, возникающее при плавном изменении размеров резонаторов. Показано, что дальнейшее изменение относительных размеров ДР приводит к их независимым собственным колебаниям., Запропоновано електродинамічна модель розстроєних діелектричних резонаторів. Одержана система рівнянь, зв'язуючи частоті та амплітуди резонаторів. Досліджуються закони зв'язаних коливань двох різних діелектричних резонаторів. Розглянуто власні коливання одно-, двох-вимірних решіток, складених із різних сферичних ДР у відкритому просторі. Відзначено нові властивості решіток різних ДР.

The theory of scattering of electromagnetic pulses in a transmission line on systems of coupled dielectric resonators of different shapes and dielectric permittivity is developed. General analytic expressions for envelope pulses scattered on band-pass and rejection dielectric filters are obtained. It is shown that for identical resonators the expressions found in special cases become known. The results of calculating the rectangular and Gaussian pulses scattered by bandpass and bandstop filters of the terahertz and infrared wavelengths, constructed on various dielectric resonators in various transmission lines, are presented., Развита теория рассеяния электромагнитных импульсов в линии передачи на системах связанных диэлектрических резонаторов разной формы и диэлектрической проницаемости. Получены общие аналитические выражения для огибающих импульсов, рассеиваемых на полосовых и режекторных диэлектрических фильтрах. Показано, что найденные выражения переходят в известные в частных случаях одинаковых резонаторов. Приведены результаты расчета прямоугольного и гауссовского импульсов при их рассеянии на полосовых и режекторных фильтрах терагерцового и инфракрасного диапазона длин волн, построенных на различных диэлектрических резонаторах в различных линиях передачи., Розвинута теорія розсіювання електромагнітних імпульсів в лінії передачи на системах зв'язаних діелектричних резонаторів різної форми та діелектричної проникності. Знайдено загальні аналітичні вирази для огинаючих імпульсів, які розсіюються на смугових та режекторних діелектричних фільтрах. Показано, що отримані вирази переходять в відомі в окремих випадках однакових резонаторів. Наведено результати розрахунків обвідної прямокутного та гауссовского імпульсів при їх розсіюванні на смугових та режекторних фільтрах терагерцового та інфрачервоного діапазонів довжин хвиль, побудованих на різноманітних діелектричних резонаторах в різноманітних лініях передачи.

У даній роботі приведені способи виміру деформацій, проаналізовані датчики деформації, їх переваги та недоліки. З проведеного аналізу показано, що найбільш доцільним є використання волоконно-оптичного датчика.

Дипломна робота містить основну частину на 78 сторінках, 5 розділів, 32 ілюстрації, 29 таблиць і 17 джерел в переліку посилань. Об’єктом дослідження є топологія волоконно-оптичної мережі «УРАН» в м. Полтава. Предметом дослідження є грубе спектральне ущільнення оптичних каналів на різних несучих довжинах хвилі. Метою роботи є розробка модернізованої топології волоконно-оптичної лінії зв’язку в сегменті «УРАН» в м. Полтава із застосуванням технології грубого спектрального ущільнення каналів. Розроблено топологію волоконно-оптичної мережі із застосуванням технології CWDM. Нова лінія зв’язку забезпечує підведення до кожного абоненту щонайменше по два канали CWDM, до 10 Гбіт/с кожний. Мережа розгорнута паралельно існуючій одножильній оптичній лінії передачі, що дає можливість плавного переходу та підключення клієнтів. Додатково був розроблений стартап проект впровадження технології грубого спектрального ущільнення у місті, проведений огляд потенційних конкурентів та аналіз ризиків і можливостей. Thesis contains the main part of 78 pages, 5 chapters, 32 illustrations, 29 tables and 17 links in the list of source references. Object is the topology of the optical network "URAN" in the city of Poltava. The subject of the study is coarse wavelength-division multiplexing technology. The aim of study is to modernize the URAN optical network topology in Poltava using coarse wavelength-division multiplexing technology. The topology of fiber-optic network with the use of CWDM technology was developed. The new communication line provides access to at least two CWDM channels for each subscriber, up to 10 Gbit/s each. The network is deployed in parallel with the existing bidirectional optical transmission line, which provides a gradual upgrade process and customer connection. In addition, a start-up project for the implementation of coarse wavelength-division technology in the metropolitan area was developed, with an overview of potential competitors, risk and opportunities analysis.

Актуальність. Актуальність теми полягає в тому, що виникає потреба моніторингу та перевірки технічного стану різних інженерних об’єктів на наявність деформацій, тріщин, для забезпечення надійності, міцності, прогнозування граничного терміну експлуатації та безвідмовної роботи в окремих елементах і вузлах конструкцій. Моніторинг за допомогою тензодатчиків на сьогоднішній день не дає точних результатів, так як тензодатчики поступаються волоконно-оптичним датчикам за своєю точністю, та мають кращі властивості та можливості для реалізації їх у сучасних системах моніторингу. Об'єкт дослідження. Процес вимірювання деформації за допомогою волоконно-оптичного датчика. Предмет дослідження. Волоконно-оптичний датчик на основі брегівських решіток. Мета роботи. Змоделювати процес вимірювання деформації за допомогою волоконно-оптичного датчика. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі: 1. Розглянути стан проблеми моніторингу деформації. 2. Дослідити характеристики ВОД на основі брегівських решіток. 3. Промоделювати процес вимірювання деформації ВОД. 4. Розробити стартап-проект «Моделювання процесу вимірювання деформації за допомогою волоконно-оптичного датчика». Наукова новизна. Удосконалено схему каналу вимірювання деформації брегівським волоконно-оптичним датчиком комплексної системи моніторингу за рахунок виключення з неї спектроаналізатора і перенесення його функцій у програмну частину. 6 Практична цінність. Полягає у використанні волоконно-оптичних датчиків на основі брегівських решіток у системах моніторингу для вирішення задач контролю напружено-деформованого стану інженерних споруд. Topicality. The urgency of the topic is that there is a need for monitoring and verification of the technical condition of various engineering objects for the presence of deformations, cracks, for reliability, durability, prediction of the limiting period of operation and failure-free operation in separate elements and units of structures. Monitoring with strain gauges today does not give exact results, since strain gauges inferior to fiber-optic sensors in their accuracy, and have better properties and opportunities for their implementation in modern monitoring systems. Object of study. The process of measuring deformation using a fiber-optic sensor. Subject of study. Fiber-optic sensor based on the Bragg's gratings. The goal of the work. Modulate the deformation measurement process using a fiber optic sensor. To achieve this goal, the following tasks must be solved: 1. Consider the state of the problem of monitoring deformation. 2. Explore the characteristics of fiber optic sensor based on Bragg's gratings. 3. To model the process of measuring the deformation of a fiber optic sensor. 4. Develop a startup project "Simulation of the deformation measurement process using a fiber-optic sensor". Scientific novelty. The scheme of the deformation channel measurement channel by the Bragg’s fiber-optic sensor of the complex monitoring system is improved due to the exclusion of the spectroanalyser from it and the transfer of its functions to the program part. Practical value. It is necessary to use fiber-optic sensors based on the Bragg's gratings in monitoring systems for solving the problems of controlling the stress-strain state of engineering structures.

Дипломну роботу виконано на 64 сторінках, що містять 5 розділів, 20 ілюстрації, 15 джерел в переліку посилань. Об’єктом дослідження в роботі є топологія оптичної мережі «УРАН» в м. Хемльницький. Метою роботи є модернізація топології оптичної мережі «УРАН» в м. Хмельникький із застосуванням технології спектрального ущільнення зв’язку CWDM. У першому розділі викладено теоретичні відомості наявної на данний час у місті технології PON, її принцип роботи, переваги та недоліки. У другому розділі проведення ознайомлення з технологією спектрального ущільнення каналів CWDM, описан прицип роботи, обладнання, що використовується системою. У третьому розділі наведений варіант модернізації топології оптичної мережі «УРАН» та необхідне обладнання для реалізації технології. В четвертому розділі розроблений старап проект впровадження технології CWDM у місті, проведений аналіз ризиків та можливостей. У п’ятому розділі викладені висновки з даної магістерської дисертації. The thesis was completed on 64 pages containing 5 sections, 20 illustrations, 15 sources in the list of references. The object of research in the work is the topology of the optical network "URAN" in the city of Kemlnitsky. The aim of the work is to modernize the URAN optical network topology in Khmelnytsky using CWDM spectral compaction technology. In the first section the theoretical information of the PON technology available at the present time in the city is presented, its principle of work, advantages and disadvantages. The second section introduces CWDM spectrum compaction technology, describes the operating method, equipment used by the system. The third section presents an option for upgrading the topology of the URAN optical network and the necessary equipment for the implementation of the technology. In the fourth section, a start-up CWDM technology implementation project was developed, risk analysis and opportunity analysis was conducted. In the fifth section, conclusions from this master's thesis are presented.

Проблематика. Подальше підвищення швидкості передавання інформації визначається розробкою гібридних схем, які одночасно об'єднують в собі електричні та оптичні компоненти. Одної із важливих складових частин оптичних інтегральних схем є різноманітні фільтри, яки зручно виконувати із так званих сферичних мікрорезонаторів з коливаннями шепочучої галереї. Розрахунок параметрів багатоланкових фільтрів неможлива без подальшого розвитку теорії їх проектування. Розвиток цей теорії базується на електродинамічному моделюванні процесів, які відбуваються у складних системах зв'язаних мікрорезонаторів, зв'язаних також і з лінією передачі. В наступний час дослідження фільтрів, побудованих на різних мікрорезонаторах не проводилось. Мета досліджень. Метою досліджень є розробка теорії розсіювання електромагнітних хвиль інтегральних оптичних ліній на системах зв'язаних між собою різних оптичних мікрорезонаторів з коливаннями шепочучої галереї. Розробка математичних моделей фільтрів, виконаних із застосуванням різних сферичних мікрорезонаторів з різними видами коливань. Дослідження нових структур зв'язаних мікрорезонаторів з прийнятними характеристиками розсіювання. Методика реалізації. Для побудови математичної моделі фільтрів застосовано приблизне вирішення системи рівнянь Максвела, засноване на застосуванні теорії збурень. Застосуванні теорії збурень дозволило знайти вирішення задачі розрахунку S - матриці фільтра у аналітичному вигляді. Результати досліджень. Розроблена електродинамічна модель розсіювання хвиль оптичної лінії на системі зв'язаних сферичних мікрорезонаторів різних розмірів і виконаних із різного діелектрика. Досліджені нові структури мікрорезонаторів, які реалізують смугові та режекторні фільтрі та розраховані їх характеристики розсіювання. Висновки. Розширена теорія розсіювання електромагнітних хвиль на системах різних зв'язаних оптичних мікрорезонаторів. Розраховані коефіцієнти зв'язку сферичних мікрорезонаторів у відкритому просторі. Побудовані нові моделі фільтрів. Background. Nowadays, further increase of processing and transmission speed of information is associated with the development of hybrid integrated circuits, combining electrical and optical components. One of the important constituent parts of future optical integrated circuits are filters that can be conveniently implemented using so-called disc microresonators with whispering gallery oscillations. Technically, the problem of manufacturing such filters in the infrared and even in the visible wavelength range has been solved, but calculation of parameters and tuning of multilink filters is impossible without further development of the theory of their building. The development of such a theory is based on the electrodynamic modeling of processes that occur in complex systems of coupled microcavities, coupled with transmission line. At present, the study of filters that built on different microresonators hasn’t been carried out. Objective. The aim of the research is to construct the theory of electromagnetic wave scattering of the integral optical transmission lines on systems of coupled diversiform optical microresonators with whispering gallery modes, as well as development of mathematical models of filters constructed using various disk microresonators, and investigation of new structures of coupled microresonators with acceptable scattering characteristics. Methods. To construct a mathematical model of filters, an approximate solution of the Maxwell equations based on perturbation theory is used. The application of perturbation theory made it possible to find a solution to the problem of calculating the S-matrix of the filter in an analytical form. Results. An electrodynamic model for the scattering of optical transmission line waves by a system of coupled diversiform microresonators made of different dielectrics is developed. New structures of microresonators, realizing bandpass and bandstop filters, are investigated and their scattering characteristics are calculated. Conclusions. The theory of scattering of electromagnetic waves by systems of coupled diversiform optical microresonators is expanded. A new definition of the coupling coefficients of different microresonators is given. New filter models are constructed. Проблематика. В настоящее время дальнейшее повышение скорости обработки и передачи информации связывается с расработкой гибридных интегральных схем, объединяющих в себе электрические и оптические компоненты. Одной из важных составляющих частей будущих оптических интегральных схем являются фильтры, которые удобно выполнять, используя так называемые дисковые микрорезонаторы с колебаниями шепчущей галлереи. Технически задача изготовления подобных фильтров в инфракрасном и даже в видимом диапазоне длин волн решена, однако расчет параметров и настройка многозвенных фильтров невозможна без дальнейшего развития теории их проектирования. Развитие такой теории основывается на электродинамическом моделировании процессов, которые происходят в сложных системах связанных микрорезонаторов, связанных также и с линией передачи. В настоящее время исследование фильтров, построенных на различных микрорезонаторах не проводилось. Цель исследований. Целью исследований является построение теории рассеяния электромагнитных волн интегральных оптических линий передачи на системах связанных между собой различных оптических микрорезонаторов с колебаниями шепчущей галлереи. Разработка математических моделей фильтров, выполненных с применением различных дисковых микрорезонаторов. Исследование новых структур связанных микрорезонаторов с приемлемыми характеристиками рассеяния. Методика реализации. Для построения математической модели фильтров использовано приближенное решение уравнений Максвелла, основанное на применении теории возмущений. Применение теории возмущений позволило найти решение задачи расчета S - матрицы фильтра в аналитическом виде. Результаты исследований. Разработана электродинамическая модель рассеяния волн оптической линии на системе связанных микрорезонаторов разной формы и выполненных из разного диэлектрика. Исследованы новые структуры микрорезонаторов, реализующих полосовые и режекторные фильтры и рассчитаны их характеристики рассеяния. Выводы. Расширена теория рассеяния электромагнитных волн на системах разных связанных оптических микрорезонаторов. Дано новое определение коэффициентов связи разных микрорезонаторов. Построены новые модели фильтров.

Розвинута теорiя розсiювання електромагнiтних iмпульсiв в лiнiї передачи на системах зв’язаних дiелектричних резонаторiв рiзної форми та дiелектричної проникностi. Знайдено загальнi аналiтичнi вирази для огинаючих iмпульсiв, якi розсiюються на смугових та режекторних дiелектричних фiльтрах. Показано, що отриманi вирази переходять в вiдомi в окремих випадках однакових резонаторiв. Наведено результати розрахункiв обвiдної прямокутного та гауссовского iмпульсiв при їх розсiюваннi на смугових та режекторних фiльтрах терагерцового та iнфрачервоного дiапазонiв довжин хвиль, побудованих на рiзноманiтних дiелектричних резонаторах в рiзноманiтних лiнiях передачи. The theory of scattering of electromagnetic pulses in a transmission line on systems of coupled dielectric resonators of different shapes and dielectric permittivity is developed. General analytic expressions for envelope pulses scattered on band-pass and rejection dielectric filters are obtained. It is shown that for identical resonators the expressions found in special cases become known. The results of calculating the rectangular and Gaussian pulses scattered by bandpass and bandstop filters of the terahertz and infrared wavelengths, constructed on various dielectric resonators in various transmission lines, are presented. Развита теория рассеяния электромагнитных импульсов в линии передачи на системах связанных диэлектрических резонаторов разной формы и диэлектрической проницаемости. Получены общие аналитические выражения для огибающих импульсов, рассеиваемых на полосовых и режекторных диэлектрических фильтрах. Показано, что найденные выражения переходят в известные в частных случаях одинаковых резонаторов. Приведены результаты расчета прямоугольного и гауссовского импульсов при их рассеянии на полосовых и режекторных фильтрах терагерцового и инфракрасного диапазона длин волн, построенных на различных диэлектрических резонаторах в различных линиях передачи.

The theory of scattering of electromagnetic waves by systems of various coupled the different shape and variant permittivity dielectric resonators is expanded. A new definition of the coupling coefficients of different dielectric resonators is given. The analytical expressions of coupling coefficient of different cylindrical and spherical dielectric resonators made from different dielectrics are obtained. The main regularities of the change in the coupling with the variation of the structure's parameters are considered. The results of calculation of the transmission and the reflection coefficients for bandpass and bandstop filters on various dielectric resonators in the rectangular and circular waveguides are presented. Most optimal configurations, allowing to achieve the best scattering characteristics are determined., Расширена теория рассеяния электромагнитных волн линии передачи на системах связанных диэлектрических резонаторов разной формы и диэлектрической проницаемости. Дано новое определение коэффициентов связи различных диэлектрических резонаторов. Получены аналитические выражения для коэффициентов связи диэлектрических резонаторов цилиндрической и сферической формы, выполненных из различных материалов. Рассмотрены основные закономерности изменения связи при вариации параметров структуры. Приведены результаты расчета коэффициентов передачи и отражения полосовых и режекторных фильтров, построенных на различных диэлектрических резонаторах в прямоугольном и круглом волноводах. Установлены наиболее оптимальные конфигурации, позволяющие достигать наилучших характеристик рассеяния., Розширена теорія розсіювання електромагнітних хвиль лінії передачи на системах зв'язаних діелектричних резонаторів різної форми та діелектричної проникності. Дано нове визначення коефіцієнтів зв'язку різних діелектричних резонаторів. Отримані аналітичні вирази для коефіцієнтів взаємного зв'язку діелектричних резонаторів циліндричної та сферичної форми, виконаних із різних матеріалів. Розглянуті основні закономірності зміни зв'язку при варіації параметрів структури. Приведені результати розрахунків коефіцієнтів передачи та відбиття смугових та режекторних фільтрів, побудованих на різних діелектричних резонаторах в прямокутному та круглому хвилеводах. Встановлено найбільш оптимальні конфігурації, які дозволяють досягати найкращих характеристик розсіювання.

Introduction. Today a multiple-unit antenna properties, containing big number DRs are studied inefficiently. At present article a possibility of the antennas building produced on paraboloidal lattices consisting DRs of the cylindrical form with lowest magnetic type resonances is considered. The results. Calculation results of the antenna parameters on dielectric resonator paraboloidal lattices are presented. The space distribution of the radiation field patterns in the near and wave zones is considered. Reflection coefficient frequency dependence of the antennas is calculated. Possibility narrowing of the directional pattern is showed. Signals frequency selection performing as well as increased electromagnetic compatibility of the suggested structures is noticed. Conclusion. Adduced calculations indicate capability of the practical application lattices on DRs as well as building on their base a wide class of the frequency selective antennas in millimeter and sub millimeter wavelength ranges. Such antennas will have enhanced electromagnetic compatibility., Приведены результаты расчетов параметров антенн, построенных на параболических решетках цилиндрических диэлектрических резонаторов. Рассмотрены закономерности пространственного распределения излучаемого поля в ближней и волновой зонах. Рассчитаны частотные зависимости коэффициента отражения антенн. Показана возможность сужения ДН. Отмечено выполнение частотной селекции сигналов, а также повышенная электромагнитная совместимость предлагаемых конструкций., Приведено результати розрахунків параметрів антен, побудованих на параболічних решітках циліндричних діелектричних резонаторів. Розглянуті закономірності просторового розподілу поля випромінювання в ближній та хвильової зонах. Розраховані частотні залежності коефіцієнту відбиття антен. Показана можливість звуження ДС. Відмічено виконання частотної селекції сигналів, а також поліпшення електромагнітної сумісності запропонованих конструкцій.

The coupling coefficients of the disk microresonators consisting of different dielectrics are presented. The analytical expressions for the coupling coefficients are obtained. The basic regularities of the coupling coefficient changing on the structure parameter variations are considered. The coupling coefficients as functions of main structure parameters are studied. The calculation results of the transmission coefficients as well as the reflection coefficients of the bandpass filters building up on different disk microresonators with different modes are presented. The S-matrix frequency dependences of the bandpass filters on different disk microresonators in the infrared wavelength range are calculated. The necessary for acceptable measure of the scattering dielectric Q-factor values are determined. The amplitude-frequency characteristics of the bandpass filters on the vertically coupled as well as laterally coupled disc microresonators are investigated. Most optimal configurations of coupled microresonators allowing to achieve the best scattering characteristics are determined. It's shown that using of microresonators with whispering gallery modes relatively easy allows to obtain frequency-symmetrical characteristics of the filters., Приведены результаты расчета коэффициентов взаимной связи различных дисковых микрорезонаторов с колебаниями шепчущей галереи, выполненных из разных материалов. Получены аналитические выражения для коэффициентов связи. Рассмотрены основные закономерности изменения связи при вариации параметров структуры. Приведены результаты расчета коэффициентов передачи и отражения полосовых фильтров, построенных на различных микрорезонаторах с разными видами колебаний. Рассчитаны частотные зависимости матрицы рассеяния полосовых фильтров на различных дисковых микрорезонаторах инфракрасного диапазона длин волн. Определены значения добротности диэлектрика, необходимые для получения приемлемых характеристик рассеяния. Исследованы амплитудно-частотные характеристики полосовых фильтров на вертикально связанных, а также связанных по боковой стенке дисковых микрорезонаторах. Установлены наиболее оптимальные конфигурации связанных микрорезонаторов, позволяющие достигать наилучших характеристик рассеяния. Показано, что применение микрорезонаторов с колебаниями шепчущей галереи позволяет относительно просто получать частотно-симметричные характеристики рассеяния фильтров., Приведено результати розрахунків коефіцієнтів взаємного зв'язку різноманітних дискових мікрорезонаторів з коливаннями шепочучої галереї, виконаних із різних матеріалів. Отримані аналітичні вирази для коефіцієнтів зв'язку. Розглянуті основні закономірності зміни зв'язку при варіації параметрів структури. Приведені результати розрахунків коефіцієнтів передачи та відбиття смугових фільтрів, побудованих на різних микрорезонаторах з різними видами коливань. Розраховані частотні залежності матриці розсіювання смугових фільтрів на різних дискових микрорезонаторах інфрачервоного діапазону довжин хвиль. Визначені значення добротності діелектрику, необхідні для отримання прийнятних характеристик розсіювання. Досліджені амплітудно-частотні характеристики смугових фільтрів на вертикально зв'язаних, а також зв'язаних по боковій стінці дискових мікрорезонаторах. Встановлено найбільш оптимальні конфігурації зв'язаних мікрорезонаторів, які дозволяють достигати найкращих характеристик розсіювання. Показано, що застосування мікрорезонаторів з коливаннями шепочучої галереї дозволяє відносно просто отримувати частотно-симетричні характеристики розсіювання фільтрів.

Проаналiзовано розподiл енергiї в електромагнiтному полi гармонiчної хвилi. Введено поняття порцiї потоку енергiї, порцiї енергiї. Доведено, що енергiя електромагнiтної хвилi поширюється порцiями (квантами, в не сучасному розумiннi цього слова). Показано, що фазова швидкiсть є фiзично зрозумiлою величиною – це є швидкiсть поширення порцiй потоку енергiї, порцiй енергiї. Процес переносу енергiї є хвильовим процесом, що рухається зi швидкiстю, рiвною фазовiй швидкостi компонент поля, вектора Пойнтинга, густини енергiї i енергiї. New concepts of the phase velocity of the energy flux density, the phase velocity of the energy density, the concept of a portion of the energy flux density, portions of the energy density are introduced. The entered values shed light on the energy distribution of the electromagnetic field of a harmonic wave in space, the nature of an electromagnetic wave, the process of energy transfer by an electromagnetic wave. The energy of an electromagnetic wave is propagated in portions (quanta, in a non-modern sense of the word). It is shown that the phase velocity is a physically understandable quantity - the speed of propagation of portions of the energy flow, energy portions. The process of energy transfer is a wave process moving with a velocity equal to the phase velocity of the field components, the Poynting vector, the energy and energy density. The flow of the Poynting vector does not arise from zero. One serving leaves (shifts in the direction of spreading), another one comes into its place. The continuity of the energy flow should be interpreted as the continuity of the flow of portions of energy, the continuity of the flow of mean value. The reduced results, simple from the mathematical and physical points of view, become more complicated when considering more complicated processes, for example, waves excited by a Hertz dipole. Проанализировано распределение энергии в электромагнитном поле гармонической волны. Введено понятие порции потока энергии, порции энергии. Доказано, что энергия электромагнитной волны распространяется порциями (квантами, в не самом современном понимании этого слова). Показано, что фазовая скорость физически понятной величине - это скорость распространения порций потока энергии, порций энергии. Процесс переноса энергии является волновым процессом, движущегося со скоростью, равной фазовой скорости компонент поля, вектора Пойнтинга, плотности энергии и энергии.

Introduction. Crystal-like structures (CS) have unique, similar to crystals, band spectral characteristics and form the basis of new various signal processing devices. In this paper the criteria of CS approaching by δ-inhomogeneities lattices are established. Wave mediums of crystal-like structures. Quantum-mechanical, electromagnetic and acoustic wave mediums are considered and expressions for impedance δ-barriers and δ-wells input impedances and admittance are described. Unlimited impedance δ-wells lattices. Features of impedance δ-wells lattice are considered. Expression for input impedance of impedance δ-wells lattice is obtained. Active and reactive input impedance components characteristics of unlimited impedance δ-inhomogeneities lattices are presented. Unlimited crystal-like structures approaching. Comparative analysis of input impedance components characteristics of unlimited CSs and δ-inhomogeneities lattices are considered. Criteria of unlimited CSs approaching by δ-inhomogeneities lattices are established. Limited crystal-like structures approaching. Comparative analysis of input impedance components characteristics of limited CSs and δ-inhomogeneities lattices are considered. Criteria of limited CSs approaching by δ-inhomogeneities lattices are established. Conclusions. Criteria for unlimited and limited CS approaching by δ-inhomogeneities lattices limiting CS inhomogeneity width by one-fourth of the wavelength and normalized wave impedance of electromagnetic and acoustic inhomogeneities by values of not less than 3 or not more than 1/3. These criteria determine range of modeling ― energy for quantum-mechanical CSs and frequency for electromagnetic and acoustic CSs accordingly., Рассмотрены особенности зависимостей активной и реактивной составляющих входного импеданса решеток импедансних δ-неоднородностей в квантово-механической, электромагнитной и акустической средах. На основе сравнительного анализа зависимостей входного импеданса неограниченных и ограниченных кристаллоподобных структур (КС) и решеток импедансних δ-неоднородностей установлены критерии приближения КС решетками импедансних δ-неоднородностей. Эти критерии ограничивают ширину неоднородности КС одной четвертой длины волны, а нормированный волновой импеданс электромагнитных и акустических неоднородностей значениями не меньше 3 или не больше 1/3., Розглянуто особливості залежностей активної й реактивної складових вхідного імпедансу решіток імпедансних δ-неоднорідностей у квантово-механічному, електромагнітному та акустичному середовищах. На основі порівняльного аналізу залежностей вхідного імпедансу необмежених і обмежених кристалоподібних структур (КС) та решіток імпедансних δ-неоднорідностей встановлено критерії наближення КС решітками імпедансних δ-неоднорідностей. Ці критерії обмежують ширину неоднорідності КС однією четвертою довжини хвилі, а нормований хвильовий імпеданс електромагнітних та акустичних неоднорідностей значеннями не менше 3 або не більше 1/3.

Полный текст доступен на сайте издания по подписке: http://radio.kpi.ua/article/view/S0021347013060034 Рассмотрена периодическая структура из микропроводов, расположенных над металлическим зеркалом. Получены условия согласования такой структуры со свободным пространством. Показано, что при достаточно малом периоде структуры и выполнении условий согласования частотная зависимость коэффициента отражения близка к таковой для четвертьволнового слоя. Возможность варьирования в широких пределах импеданса проводов и геометрии их расположения в радиопоглотителе позволяет влиять на его частотную характеристику.

The calculation results of the mutual coupling coefficients of different relative sizes cylindrical dielectric resonators with magnetic modes are presented. A general formula for the mutual coupling coefficients for an arbitrary orientation of the cylindrical DRs in the open space are obtained. The basic patterns of coupling coefficient changing with the variation of the relative position of the resonators are examined., Приведены результаты расчетов коэффициентов взаимной связи цилиндрических диэлектрических резонаторов различных относительных размеров с магнитными типами колебаний. Получена общая формула для коэффициентов взаимной связи для произвольной ориентации цилиндрических ДР в открытом пространстве. Рассмотрены основные закономерности изменения связи при вариации относительного положения резонаторов., Приведено результати розрахунків коефіцієнтів взаємного зв'язку циліндричних діелектричних резонаторів різних відносних розмірів з магнітними типами коливань. Знайдено загальна формула для коефіцієнтів взаємного зв'язку для довільної орієнтації циліндричних ДР у відкритому просторі. Розглянуті основні закономірності зміни зв'язку при варіації відносного положення резонаторів.

Inroduction. In this paper the input impedance characteristics of unlimited and limited superlattices structures were investigated. Superlattices structures are periodic nanoscale multilayer structures in which a periodic potential of the crystal spatially additionally lattice modulated with potential of this structure. Superlattices’ impedance model. The expressions for input impedance on the left bound of unlimited crystal structure barrier were formed. Impedance characteristics of unlimited superlattices. The input impedance characteristics of unlimited structures were formed. The band nature of the superlattices’ structures through the dependence of active component of input impedance was shown. Impedance characteristics of limited superlattices. By the intercomparison of the reflection coefficient of the limited superlattices and active component of the input impedance of unlimited superlattices was analyzed the formation of the unlimited superlattices’ band diagram. As the result of the analysis of the parameters’ of the forbidden zones of limited superlattices and the number of superlattices’ barriers dependence was analyzed the degree of the parameters’ approximation of the limited superlattices’ band diagrams to the parameters of unlimited superlattice’s band diagram. Three points of matching were found. One point was located in the forbidden zone. The matching condition for the second and the third points meets resonance over-barrier passage of electrons through superlattices. Conclusions. They were found matching conditions of limited superlattices with the environment on their input as well as the features of the formation of the band diagram of superlattices., Исследованы зонные особенности входных импедансных характеристик неограниченных и ограниченных полупроводниковых сверхрешеток (СР). Взаимным сравнением зависимостей коэффициента отражения ограниченных СР и активной составляющей входного импеданса неограниченной СР проанализировано формирование зонной диаграммы ограниченными СР. В результате анализа зависимости параметров запрещенных зон ограниченных СР от количества барьеров проанализирована степень приближения параметров зонной диаграммы ограниченных СР к параметрам зонной диаграммы неограниченной СР. Ключевые слова: полупроводниковые сверхрешетки; входной импеданс; зонная диаграмма, Досліджено зонні особливості вхідних імпедансних характеристик необмежених і обмежених напівпровідникових надґрат (НҐ). Взаємним порівняння залежностей коефіцієнта відбиття обмежених НҐ і активної складової вхідного імпедансу необмежених НҐ проаналізовано формування зонної діаграми обмеженими НҐ. В результаті аналізу залежності параметрів заборонених зон обмежених НҐ від кількості бар’єрів проаналізовано степінь наближення параметрів зонної діаграми обмежених НҐ до параметрів зонної діаграми необмежених НҐ.

The calculation results of the Spherical dielectric microresonators coupling coefficients with whispering gallery modes are presented. Microresonator coupling coefficients as a functions of main parameters is considered. S-matrix frequency dependences of both bandstop and bandpass filters on the Spherical microresonators of infrared wavelength range are calculated., Рассчитаны распределения полей различных вырожденных собственных колебаний сферических микрорезонаторов вида шепчущей галереи. Приведены результаты теоретических расчетов комплексных коэффициентов взаимной связи сферических диэлектрических микрорезонаторов в открытом пространстве. Получены общие аналитические соотношения для коэффициентов связи. Найденные выражения совпадают с полученными ранее для низших типов колебаний сферических диэлектрических резонаторов. Рассмотрены основные закономерности изменения коэффициентов связи при вариации параметров микрорезонаторов, а также их относительного расположения при возбуждении в них разных видов колебаний типа шепчущей галереи. Показано, что в случае колебаний шепчущей галереи, коэффициенты связи изменяются более сложным образом при вариации параметров структуры. Установлено, что коэффициенты взаимной связи принимают видимые значения только в ближней области вблизи "касания" поверхностей микрорезонаторов, определяемой распределением поля их собственных колебаний, при этом быстро убывают при увеличении расстояния между центрами. Выведено несколько новых не табличных интегралов, содержащих функции Бесселя, и отсутствующих в научных публикациях и справочниках. На основании полученных формул, рассчитаны частотные зависимости матрицы рассеяния 25-звенного режекторного фильтра, построенного с применением сферических микрорезонаторов инфракрасного диапазона длин волн, выполненных из кварцевого стекла. Рассчитаны и исследованы характеристики рассеяния ряда многозвенных полосовых фильтров. Исследованы параметры полос пропускания, а также вносимой групповой задержки фильтров в зависимости от возбуждаемых в микрорезонаторах видов колебаний. Показано, что на одних и тех же структурах микрорезонаторов можно реализовывать как широкополосные, так и узкополосные фильтры в зависимости от способа возбуждения их вырожденных колебаний. Полученные результаты существенно расширяют возможности разработчиков, т.к. позволяют создавать электродинамические модели полосовых и режекторных фильтров, а также других устройств миллиметрового и инфракрасного диапазонов, построенных на основе применения микрорезонаторов сферической формы с колебаниями шепчущей галереи. Такие фильтры могут быть использованы в мультиплексерах, линиях задержки, а также других устройствах современных волоконно-оптических систем связи., Приведено результати теоретичних розрахунків коефіцієнтів зв'язку сферичних діелектричних мікрорезонаторів з коливаннями шепочучеї галереї. Розглянуті основні закономірності зміни коефіцієнтів зв'язку при варіації параметрів мікрорезонаторів. Розраховані частотні залежності матриці розсіювання режекторного та смугових фільтрів які побудовані на сферичних микрорезонаторах інфрачервоного діапазону.

Calculation results of the Disk dielectric microresonators coupling coefficients are presented. Microresonator coupling coefficients as a functions of main parameters is considered. S-matrix frequency dependences of both bandstop and bandpass filters on Disk microresonators of infrared wavelength range is calculated., Приведены результаты расчетов коэффициентов взаимной связи дисковых диэлектрических резонаторов с колебаниями шепчущей галереи. Рассмотрены основные закономерности изменения связи при вариации параметров микрорезонаторов. Рассчитаны частотные зависимости матрицы рассеяния полосовых и режекторного фильтров на дисковых микрорезонаторах инфракрасного диапазона., Приведено результати розрахунків коефіцієнтів взаємного зв'язку дискових діелектричних резонаторів з коливаннями шепочучей галереї. Розглянуті основні закономірності зміни зв'язку при варіації параметрів мікрорезонаторів. Розраховані частотні залежності матриці розсіювання смугового та режекторного фільтрів на дискових микрорезонаторах інфрачервоного діапазону.

Introduction. In this paper the impedance models double well structures (DWS) which is based on δ-inhomogeneities and rectangular potential are developed. The models of double well potential which is based on δ-functions and rectangular depending allow to obtain analytical solutions and to investigate important features of DWS. Analogy of double well structure and coupled oscillatory circuits. The analogy of DWS and coupled oscillatory circuits are considered. It is presented comparison the Schrödinger equation for the wave function and the equation for the current circuit without loss. It is shown that DWS as the system with two states performs the function of logical operations similar bits in classical computer. Models based on the impedance δ-inhomogeneities. Two models of DWS based on the impedance δ-inhomogeneities: δ-barrier in the potential well and two δ-wells are developed. The analytical expressions for input impedance and eigenvalues are received and investigated. It is shown that characteristics of DWS with finite size and δ-inhomogeneities agree well. Eigenvalues of asymmetric double well structure. The most general case of asymmetric DWS with a rectangular potential is considered. The eigenvalues of such a structure on the basis of a generalized model of barrier structures are found. Dependences of eigenvalues of symmetric and asymmetric DWS are presented. Conclusions. Impedance models allow to obtain the analytical solutions with substantial generalization problems in comparison with known traditionally solved problems. By analysis of input impedance characteristics conditions for the eigenvalues DWS placed between environments with different wave impedance are received., Разработаны импедансные модели двухъямных структур на основе δ-неоднородностей и прямоугольного потенциала. Рассмотрено аналогию двухъямной структуры и связанных колебательных контуров. Получены аналитические выражения для входного импеданса и собственных значений двухъямной структуры. Показано, что характеристики двухъямных структур с конечным потенциалом и на основе δ-неоднородностей хорошо согласуются. Исследованы зависимости собственных значений от параметров структур., Імпедансні моделі двоямних структур. Розроблено імпедансні моделі двоямних структур на основі δ-неоднорідностей та прямокутного потенціалу. Розглянуто аналогію двоямної структури та зв’язаних коливальних контурів. Отримано аналітичні вирази для вхідного імпедансу і власних значень двоямних структур. Показано, що характеристики двоямних структур зі скінченним потенціалом та на основі δ-неоднорідностей добре узгоджуються. Досліджено залежності власних значень від параметрів структур.

Приведено результати теоретичних розрахунків коефіцієнтів зв'язку сферичних діелектричних мікрорезонаторів з коливаннями шепочучеї галереї. Розглянуті основні закономірності зміни коефіцієнтів зв'язку при варіації параметрів мікрорезонаторів. Розраховані частотні залежності матриці розсіювання режекторного та смугових фільтрів які побудовані на сферичних микрорезонаторах інфрачервоного діапазону. The calculation results of the Spherical dielectric microresonators coupling coefficients with whispering gallery modes are presented. Microresonator coupling coefficients as a functions of main parameters is considered. S-matrix frequency dependences of both bandstop and bandpass filters on the Spherical microresonators of infrared wavelength range are calculated. Рассчитаны распределения полей различных вырожденных собственных колебаний сферических микрорезонаторов вида шепчущей галереи. Приведены результаты теоретических расчетов комплексных коэффициентов взаимной связи сферических диэлектрических микрорезонаторов в открытом пространстве. Получены общие аналитические соотношения для коэффициентов связи. Найденные выражения совпадают с полученными ранее для низших типов колебаний сферических диэлектрических резонаторов. Рассмотрены основные закономерности изменения коэффициентов связи при вариации параметров микрорезонаторов, а также их относительного расположения при возбуждении в них разных видов колебаний типа шепчущей галереи. Показано, что в случае колебаний шепчущей галереи, коэффициенты связи изменяются более сложным образом при вариации параметров структуры. Установлено, что коэффициенты взаимной связи принимают видимые значения только в ближней области вблизи "касания" поверхностей микрорезонаторов, определяемой распределением поля их собственных колебаний, при этом быстро убывают при увеличении расстояния между центрами. Выведено несколько новых не табличных интегралов, содержащих функции Бесселя, и отсутствующих в научных публикациях и справочниках. На основании полученных формул, рассчитаны частотные зависимости матрицы рассеяния 25-звенного режекторного фильтра, построенного с применением сферических микрорезонаторов инфракрасного диапазона длин волн, выполненных из кварцевого стекла. Рассчитаны и исследованы характеристики рассеяния ряда многозвенных полосовых фильтров. Исследованы параметры полос пропускания, а также вносимой групповой задержки фильтров в зависимости от возбуждаемых в микрорезонаторах видов колебаний. Показано, что на одних и тех же структурах микрорезонаторов можно реализовывать как широкополосные, так и узкополосные фильтры в зависимости от способа возбуждения их вырожденных колебаний. Полученные результаты существенно расширяют возможности разработчиков, т.к. позволяют создавать электродинамические модели полосовых и режекторных фильтров, а также других устройств миллиметрового и инфракрасного диапазонов, построенных на основе применения микрорезонаторов сферической формы с колебаниями шепчущей галереи. Такие фильтры могут быть использованы в мультиплексерах, линиях задержки, а также других устройствах современных волоконно-оптических систем связи.

Приведены результаты расчетов коэффициентов взаимной связи дисковых диэлектрических резонаторов с колебаниями шепчущей галереи. Рассмотрены основные закономерности изменения связи при вариации параметров микрорезонаторов. Рассчитаны частотные зависимости матрицы рассеяния полосовых и режекторного фильтров на дисковых микрорезонаторах инфракрасного диапазона., Calculation results of the Disk dielectric microresonators coupling coefficients are presented. Microresonator coupling coefficients as a functions of main parameters is considered. S-matrix frequency dependences of both bandstop and bandpass filters on Disk microresonators of infrared wavelength range is calculated.

Проблематика. Робота присвячена віброакустичній діагностиці тріщиноподібних пошкоджень лопаток газотурбінних двигунів на стаціонарному режимі. Мета дослідження. Досліджується ефективність застосування біспектрального аналізу для обробки віброакустичних сигналів у задачах діагностики тріщин у лопатках авіаційних газотурбінних двигунів. Методика реалізації. Для обробки діагностичної інформації використовується біспектральний аналіз. Біспектр визначається з використанням перетворення Фур’є потрійної автокореляційної функції: S₃ₓ(f₁, f₂) = Σk,l=−∞∞C₃ₓ(k, l)exp(−j2πf₁k)exp(−j2πf₂k). Результати дослідження. Проведено моделювання і біспектральний аналіз віброакустичних сигналів, що є реакціями на виході моделей лопаток робочих коліс без пошкодження і з тріщиноподібним пошкодженням на стаціонарному режимі. Встановлено, що зародження та початковий розвиток пошкодження призводить до зростання амплітуди біспектра. Висновки. Застосування сучасних методів обробки сигналів дало змогу виявляти діагностичні ознаки, які чутливі до малих тріщиноподібних пошкоджень. Отримані результати доцільно використовувати для створення віброакустичної системи моніторингу елементів робочих коліс авіаційних двигунів. Background. The work is devoted to vibroacoustical diagnosis of the crack-like damages of the gas-turbine engines (GTE) blades at the steady-state modes of GTE. Objective. The effectiveness of the usage bispectrum analysis is investigated for signal processing at the vibroacoustical diagnostic of the blades cracks of aviation gas-turbine engines. Methods. Bispectral analysis is used for diagnostic information processing. Bispectrum can be found using Fourier transform third-order autocorrelation functions: S₃ₓ(f₁, f₂) = Σk,l=−∞∞C₃ₓ(k, l)exp(−j2πf₁k)exp(−j2πf₂k). Results. Simulation bispectrum analysis vibroacoustical signals, radiated by models blades of working wheels without crack and with crack at the stationary vibrating excitations are carried out and investigated. It demonstrates that appearence and evolution of the fatigue crack in a blade increases intensity of bispectral modules. Conclusions. Application of a modern signal processing methods allows to detect fault features, which are sensitive to small crack-like damages. The receive results can be used to create a vibroacoustical monitoring system for aircraft engine rotor components. Проблематика. Работа посвящена виброакустической диагностике трещиноподобных повреждений лопаток газотурбинных двигателей на стационарном режиме. Цель исследования. Исследуется эффективность применения биспектрального анализа для обработки виброакустических сигналов в задачах диагностики трещин в лопатках авиационных газотурбинных двигателей. Методика реализации. Для обработки диагностической информации используется биспектральный анализ. Биспектр определяется путем преобразования Фурье тройной автокорреляционной функции: S₃ₓ(f₁, f₂) = Σk,l=−∞∞ C₃ₓ(k, l)exp(−j2πf₁k)exp(−j2πf₂k). Результаты исследования. Проведены моделирование и биспектральный анализ виброакустических сигналов, являющихся реакциями на выходе моделей лопаток рабочих колес без повреждения и с трещиноподобным повреждением на стационарном режиме. Установлено, что зарождение и начальное развитие повреждения приводит к росту амплитуды биспектра. Выводы. Применение современных методов обработки сигналов позволило выявить диагностические признаки, которые чувствительны к малым трещиноподобным повреждениям. Полученные результаты целесообразно использовать для создания виброакустической системы мониторинга элементов рабочих колес авиационных двигателей.

Наведено результати розрахунків параметрів антен, побудованих на параболічних решітках циліндричних діелектричних резонаторів. Розглянуті закономірності просторового розподілу поля випромінювання в ближній та хвильової зонах. Розраховані частотні залежності коефіцієнту відбиття антен. Показана можливість звуження ДС. Відмічено виконання частотної селекції сигналів, а також поліпшення електромагнітної сумісності запропонованих конструкцій. Introduction. Today a multiple-unit antenna properties, containing big number DRs are studied inefficiently. At present article a possibility of the antennas building produced on paraboloidal lattices consisting DRs of the cylindrical form with lowest magnetic type resonances is considered. The results. Calculation results of the antenna parameters on dielectric resonator paraboloidal lattices are presented. The space distribution of the radiation field patterns in the near and wave zones is considered. Reflection coefficient frequency dependence of the antennas is calculated. Possibility narrowing of the directional pattern is showed. Signals frequency selection performing as well as increased electromagnetic compatibility of the suggested structures is noticed. Conclusion. Adduced calculations indicate capability of the practical application lattices on DRs as well as building on their base a wide class of the frequency selective antennas in millimeter and sub millimeter wavelength ranges. Such antennas will have enhanced electromagnetic compatibility. Приведены результаты расчетов параметров антенн, построенных на параболических решетках цилиндрических диэлектрических резонаторов. Рассмотрены закономерности пространственного распределения излучаемого поля в ближней и волновой зонах. Рассчитаны частотные зависимости коэффициента отражения антенн. Показана возможность сужения ДН. Отмечено выполнение частотной селекции сигналов, а также повышенная электромагнитная совместимость предлагаемых конструкций.

Запропоновано резонатори на основі відбивачів з протифазними коефіцієнтами відбиття, названі в роботі двофазними. Розглянуто характеристики проходження двофазних резонаторів та традиційних однофазних. Для порівняння добротностей резонаторів та з’ясування причин зміщення характеристики двофазного резонатора проаналізовано частотні характеристики відбивачів резонаторів. З метою компенсації зміщення запропоновано корекцію структури двофазного резонатора. Показано, що при однакових розмірах і діапазоні імпедансів добротність двофазного резонатора в залежності від значення імпедансу в 1,25…3 рази вища у порівнянні з однофазним. Introduction. Resonance spectral filtration has an exceptional importance for many applications. Resonators based on reflectors with antiphase reflection coefficients — two-phase resonators — are proposed. Single-phase and two-phase resonators. Impedance dependencies of single- and two-phase crystal-like structures and single- and two-phase resonators are examined. Frequency dependences of the transmission coefficient for the single- and two-phase resonators are shown. Amplitude- and phase-frequency characteristics of resonators reflectors. The amplitude-frequency and phase-frequency characteristics of resonators reflectors are given. Coming from the condition of phases balance for a two-phase resonator reason of displacement of its transmission coefficient characteristic is set. Two-phase resonator structure correction. The correction of two-phase resonator structure is offered for correction of transmission coefficient characteristic displacement. Exact and approximate dependencies of relative magnitude of resonant cavity length correction from the impedance are shown. Conclusions. Two-phase resonator structures are provided the increase of quality factor in comparing to the traditional single-phase structures. At the set sizes and range of impedances with the increase of impedance of layers from 3 to 10 two-phase resonator quality factor in 1.25…3 times more than single-phase resonator one. Предложены резонаторы на основе отражателей с противофазными коэффициентами отражения, названные в работе двухфазными. Рассмотрены характеристики прохождения двухфазных резонаторов и традиционных однофазных. Для сравнения добротностей резонаторов и выяснения причин смещения характеристики двухфазного резонатора проанализированы частотные характеристики отражателей резонаторов. С целью компенсации смещения предложена кор-рекция структуры двухфазного резонатора. Показано, что при одинаковых размерах и диапазоне импедансов добротность двухфазного резонатора в зависимости от значения импеданса в 1,25…3 раза больше в сравнении с однофазным.

У засобах обчислювальної техніки часто застосовується паралельна передача сигналів по багатопровідним лініям. При цьому в навколишній простір випромінюється сумарний сигнал, рівень якого пропорційний кількості переданих сигналів високого рівня. За рівнем цього сумарного сигналу неможливо однозначно визначити, в яких лініях передавався сигнал високого рівня, а в яких - сигнал низького рівня. У точці прийому рівень прийнятого сигналу сумірний з рівнем навколишнього шуму, тому на ймовірність правильного розпізнавання впливає ще й шум. У найпростішому випадку це сума корисного сигналу та адитивної завади у вигляді стаціонарного гауссового шуму з нормальним законом розподілу амплітуди. У статті досліджується залежність ймовірності правильного приймання біта інформації залежно від кількості ліній і відносини сигнал/шум на вході оптимального приймального пристрою. Наведено результати аналізу в припущенні, що рівні випроміненого сигналу кожної лінії багатопровідного кабелю однакові, і оцінено вплив відмінності сигналів в окремих лініях. Показано, що при малому відношенні сигнал/шум ймовірність правильного приймання біта інформації при паралельній передачі наближається до ймовірності послідовної передачі. У цьому випадку неоднозначність визначення номера лінії з сигналом високого рівня компенсується збільшенням середньої енергії сумарного сигналу в порівнянні з енергією сигналу однієї послідовної лінії. У міру збільшення відносини сигнал/шум ймовірність правильного прийому інформації при паралельному її передаванні збільшується повільніше, ніж у послідовній передачі і значення цієї ймовірності завжди менше одиниці. Таким чином, паралельна передача сигналів характеризується певним рівнем захищеності. Граничне значення ймовірності правильного прийому при паралельній передачі сигналів знаходиться в зворотній залежності від числа передавальних ліній. In computing machinery is often used parallel transmission of information signals on multiwire lines. In the surrounding space is emitted total signal whose level is proportional to the number of transmitted signal of high level. According to the level of the total signal can not determine if any lines in the transmitted signal is high level, and in which - a low level signal . At the point of receiving the received signal level is usually commensurate with the level of ambient noise, so the probability of correct recognition and affects more noise. In the simplest case, the programming signal and additive noise in the form of a stationary Gaussian noise with a normal law of distribution of the amplitude. The paper investigates the dependence of the probability of correctly receiving bits of information depending on the number of lines and the signal/noise ratio at the input of the optimal receiver. Results of the analysis on the assumption that the transmitted signal levels of each line are the same multi-wire cable, and evaluated the impact of differences in individual signal lines. It is shown that at low signal/noise ratio probability of correct reception of bits of information in parallel transmission probability is close to the serial transmission. In this case, the ambiguity of the definition of the line room with high-level signal is compensated by the increase in the average total energy of the signal compared to the signal energy of one serial line. With increasing parameter signal / noise ratio probability of correct reception of information in parallel to its transmission increases slower than the sequential transmission and the value of this probability is always less than unity. Thus, the parallel transmission of signals characterized by a certain level of protection. The limit value for the probability of correct reception of the parallel transmission signals is inversely proportional to the number of transmission lines. В средствах вычислительной техники часто применяется параллельная передача сигналов по многопроводным линиям. При этом в окружающее пространство излучается суммарный сигнал, уровень которого пропорционален количеству передаваемых сигналов высокого уровня. По уровню этого суммарного сигнала невозможно однозначно определить, в каких линиях передавался сигнал высокого уровня, а в каких – сигнал низкого уровня. В точке приема уровень принимаемого сигнала обычно соизмерим с уровнем окружающего шума, поэтому на вероятность правильного распознавания влияет еще и шум. В простейшем случае это сумма полезного сигнала и аддитивной помехи в виде стационарного гауссова шума с нормальным законом распределения амплитуды. В статье исследуется зависимость вероятности правильного приема бита информации в зависимости от количества линий и отношения сигнал/шум на входе оптимального приемного устройства. Приведены результаты анализа в предположении, что уровни излученного сигнала каждой линии многопроводного кабеля одинаковы, и оценено влияние отличия сигналов в отдельных линиях. Показано, что при малом отношении сигнал/шум вероятность правильного приема бита информации для параллельной передачи приближается к вероятности последовательной передачи. В этом случае неоднозначность определения номера линии с сигналом высокого уровня компенсируется увеличением средней энергии суммарного сигнала по сравнению с энергией сигнала одной последовательной линии. По мере увеличения отношения сигнал/шум вероятность правильного приема информации при параллельной передаче увеличивается медленнее, чем у последовательной и значение этой вероятности всегда меньше единицы. Таким образом, параллельная передача сигналов характеризуется определенным уровнем защищенности. Предельное значение вероятности правильного приема при параллельной передаче сигналов находится в обратной зависимости от числа передающих линий.

Проведені розрахунки коефіцієнта проходження плоскої електромагнітної хвилі через металеву сітку, сформовану тонкими круглими провідниками, розташованими паралельно на плоскій поверхні. Для порівняння результатів, розрахунки проведені з використанням аналітичних виразів та пакетів прикладних програм HFSS і MWS. Для порівняння теоретичних розрахунків з експериментом створено експериментальний стенд і проведені експериментальні дослідження. Теоретичні розрахунки підтверджені експериментально. Abstract. Transmission coefficient of plane electromagnetic wave through a metal grid formed by thin parallel round-shaped wires arranged on a flat surface is performed. The comparing of calculations with the use of the analytical expressions and application packages HFSS and MWS is performed. The experimental setup is created and experimental studies are conducted for comparison of theoretical calculations with experimental one. The theoretical calculations are confirmed experimentally. Conclusions. The simplified analytical expression can be used for practical cases to calculate transmission coefficient of polarizing filter. Проведенные расчеты коэффициента прохождения плоской электромагнитной волны через металлическую сетку, сформированную тонкими круглыми проводниками, расположенными параллельно на плоской поверхности. Для сравнения результатов, расчеты проведены с использованием аналитических выражений и пакетов прикладных программ HFSS и MWS. Для сравнения теоретических расчетов с экспериментом создан экспериментальный стенд и проведены экспериментальные исследования. Теоретические расчеты подтверждены экспериментально.

Розглядається механотронна система яка забезпечує автоматичне підтримання постійного перепаду тиску в каналах формуючої головки. Розроблено конструктивні рішення дроселюючих елементів головки які передбачають раціональні гідродинамічні умови протікання матеріалу, що переробляється. Визначено ділянки гідродинамічної стабілізації потоку матеріалу після дроселюючих елементів головки. Отримані рішення дозволяють розширити область застосування головки за рахунок стабілізації тиску по всій довжині формуючого каналу при переробці сировини з різними реологічними властивостями. The advantages and disadvantages of existing technical solutions and methods of pressure stabilization in the forming die of the extruding machines were examined. The developed functional scheme of mechatronic system which provides automatic maintenance of a constant pressure drop in the forming die channels was shown. We presented construction solutions of the die restricting elements allowing use of mechatronic system and providing rational hydrodynamic flow conditions of the process material. Analysis of analytical studies and experimental results allowed us to determine calming lengths with the movement of various non-Newtonian fluids in die channels with a complex geometry and head and rate in the area of restricting element. Solutions obtained allowed to extend the application field of the forming die by stabilizing the pressure during raw materials processing with different rheological properties. Рассматривается механотронная система, обеспечивающая автоматическое поддержание постоянного перепада давления в каналах формующей головки. Разработаны конструктивные решения дросселирующих элементов головки, предусматривающие рациональные гидродинамические условия течения перерабатываемого материала. Определены участки гидродинамической стабилизации потока материала после дросселирующих элементов головки. Полученные решения позволяют расширить область применения головки за счет стабилизации давления по всей длине формующего канала при переработке сырья с различными реологическими свойствами.

Наведено результати дослідження обвідних режекторними фільтрами в залежності від їх форми, часової довжини, частоти несучій, модуляції та ін. Розглянуто можливість стиснення імпульсів, а також процеси інтерференції, що виникають в результаті розсіювання декількох імпульсів. Сформульовано вимоги щодо параметрів волоконно-оптичних систем зв'язку. Pulses’ shapes at their scattering on the Dielectric Micro-resonator band-stop filters of theoptical communication systems were examined. Most widespread optical pulse envelopes depending on duration, frequency and modulation were studied.The requirements have been formulated for both the pulse parameters,filters and sources of fiberoptic communication systems. Приведены результаты исследования огибающих наиболее распространенных оптических импульсов, рассеиваемых режекторными фильтрами, в зависимости от их формы, временной длительности, частоты несущей, модуляции и др. Рассмотрена возможность сжатия импульсов, а также процессы интерференции, возникающие в результате рассеяния нескольких импульсов. Сформулированы требования к параметрам волоконно-оптических систем связи.

Сутність новизни методу полягає у визначенні координат на основі функціонування пеленгатора Сайбеля і обробці значень потужності сигналу в точках прийому. Метод відрізняється зняттям обмеження на топологію трьох точок прийому, отриманням аналітичних залежностей однозначного визначення координат за рахунок комплексного контролю часових і амплітудних параметрів сигналу. Використання методу дозволило підвищити ефективність контролю об’єктів за рахунок забезпечення інваріантності топології точок прийому та зменшення грубих промахів контролю через неоднозначність визначення координат. Introduction. The feature of ranging positioning techniques is the required true coordinates selection. It leads to the need of finding the unique solution of the analytical problem. The results of the study. The newness of the method is coordinate determination based on Saybel’s direction finder operation and value processing of signal power in reception points. Conclusions. The method allows to increase the efficiency of objects control providing invariance of the reception points topology and decreasing the control blunders because of the coordinates definition ambiguity. Сущность новизны метода состоит в определении координат на основе функционирования пеленгатора Сайбеля и обработки значений мощности сигнала в точках приема. Метод отличается снятием ограничения на топологию трех точек приема, получением аналитических зависимостей однозначного определения координат за счет комплексного контроля временных и амплитудных параметров сигнала. Использование метода позволило повысить эффективность контроля объектов за счет обеспечения инвариантности топологии точек приема и уменьшение грубых промахов контроля из-за неоднозначности определения координат.

Засобами обчислювальної техніки інформація обробляється у вигляді електричних імпульсних сигналів. Цей процес супроводжується випромінюванням в навколишній простір змінного електромагнітного поля, яке дистанційно може перехоплюватися і розшифровуватися засобами технічної розвідки. Критерієм оцінювання якості передавання інформації, в тому числі і неможливості її відновлення, є ймовірність її правильного прийому. Імовірність в свою чергу визначається відношенням енергії імпульсного сигналу в точці його прийому до спектральної щільності шуму. Рівень побічного випромінювання зазвичай наближається до рівня навколишнього шуму, тому оцінюванню підлягають параметри каналу зв'язку з низьким співвідношенням сигнал/шум. Вимірювання енергії одиночного сигналу малого рівня – це складне і практично не реалізоване завдання. Тому оцінювання захищеності інформації проводять при передаванні в досліджуваних колах тестових періодичних сигналів. Заміна одиночного імпульсу з безперервним спектром на періодичну послідовність імпульсів дозволяє за рахунок високої селективності вимірювального приладу виявити і виміряти малі рівні гармонік тестового сигналу на тлі шуму що заважає. У той же час для оцінювання рівня захищеності переданої інформації необхідно порівнювати енергію одиночного імпульсного сигналу з рівнем шуму. Показано, що енергія імпульсного сигналу що випромінюється практично рівномірно розподілена в смузі частот, шириною більше трьох октав. Тому оцінювання відносини сигнал/шум на дискретних гармоніках періодичного тестового сигналу не враховує зміну спектра імпульсу в процесі його випромінювання, нерівномірний рівень шуму в смузі прийому і може істотно відрізнятися від такої ж оцінки для одиночного імпульсу. У статті показаний перехід від інтегрального відношення сигнал/шум, яке справедливе для оцінювання ймовірності правильного приймання одиночного імпульсного сигналу, до наближеною оцінки на дискретних гармоніках періодичного тестового сигналу. Показано можливість підвищення точності такої оцінки шляхом збільшення щільності імпульсів тестового сигналу. Computer equipment information is processed in the form of electrical pulse signals . This process is accompanied by the emission into the environment variable electromagnetic field , which can be remotely intercepted and decrypted by means of technical intelligence . The criterion for evaluating the transmission quality information , including an inability to restore a probability of correct reception . Chance in turn determined by the ratio of the pulse signal energy at the point of admission to the spectral density of the interfering noise. Spurious usually commensurate with the level of ambient noise , so shall be evaluated parameters of the channel due to low signal / noise ratio . Measuring the energy of a single low-level signal - it is a complicated and practically impossible task. Therefore, assessment of data protection is carried out at the transfer test in the test circuits periodic signals. Replacement of a single pulse with a continuous spectrum on a periodic sequence of pulses allows high selectivity due to the measuring device to detect and measure low levels of harmonics of the test signal to background noise disturbance . At the same time to assess the level of information security is necessary to compare the energy of a single pulse with the level of the interfering noise. It is shown that the energy of the emitted pulse almost uniformly distributed in the frequency band width of more than three octaves . Therefore, the evaluation of the signal / noise ratio at discrete harmonics periodic test signal does not account for the change of the pulse spectrum in the process of radiation , preventing uneven level of interference in the reception and may differ significantly from the same estimates for a single pulse . The article shows the transition from the integral ratio of the signal / noise ratio, which is valid for estimating the probability of correct reception of a single pulse signal to an approximate evaluation of discrete harmonics periodic test signal . The possibility of increasing the accuracy of such estimates by increasing the duty cycle of the test signal. Средствами вычислительной техники информация обрабатывается в виде электрических импульсных сигналов. Этот процесс сопровождается излучением в окружающее пространство переменного электромагнитного поля, которое дистанционно может перехватываться и расшифровываться средствами технической разведки. Критерием оценки качества передачи информации, в том числе и невозможности ее восстановления, является вероятность ее правильного приема. Вероятность в свою очередь определяется отношением энергии импульсного сигнала в точке его приема к спектральной плотности мешающего шума. Уровень побочного излучения обычно соизмерим с уровнем окружающего шума, поэтому оценке подлежат параметры канала связи с низким соотношением сигнал/шум. Измерение энергии одиночного сигнала малого уровня – это сложная и практически нереализуемая задача. Поэтому оценку защищенности информации проводят при передаче в исследуемых цепях тестовых периодических сигналов. Замена одиночного импульса с непрерывным спектром на периодическую последовательность импульсов позволяет за счет высокой селективности измерительного прибора выявить и измерить малые уровни гармоник тестового сигнала на фоне мешающего шума. В тоже время для оценки уровня защищенности передаваемой информации необходимо сравнивать энергию одиночного импульсного сигнала с уровнем мешающего шума. Показано, что энергия излученного импульсного сигнала практически равномерно распределена в полосе частот, шириною более трех октав. Поэтому оценка отношения сигнал/шум на дискретных гармониках периодического тестового сигнала не учитывает изменение спектра импульса в процессе его излучения, неравномерный уровень мешающих помех в полосе приема и может существенно отличаться от такой же оценки для одиночного импульса. В статье показан переход от интегрального отношения сигнал/шум, справедливого для оценки вероятности правильного приема одиночного импульсного сигнала, к приближенной оценке на дискретных гармониках периодического тестового сигнала. Показана возможность повышения точности такой оценки путем увеличения скважности импульсов тестового сигнала.

Computer aided microstrip structures modeling has been performed by conformal mapping technique. A new approach to reduce the connectivity order of the original cross-section geometry of the structure is proposed. The multiply connected domain is reduced to simply connected ones by implementation of magnetic slits concept. The microstrip structures analysis is carried out by numerical conformal transformations technique realized in Schwarz–Christoffel toolbox for MATLAB. This technique is applied to the quasi-static analysis of coupled microstrip lines taking into account the conductor thickness. Described approach ensures high numerical efficiency and can be used for accurate analysis of complex microstrip structures.

В роботі стисло характеризуються широко відомі методи вимірювання дальності. Головна увага приділяється особливостям оброблення сигналу в кореляційному методі вимірювання дальності. В якості зондуючого сигналу використовується сигнал з кутовою модуляцією з однотональним коливанням. Показана відсутність впливу доплерівського зсуву частоти на формування кореляційного інтеграла, нестабільність частоти передавача, змінення фази при відбитті його від цілі. Відмічається, що результат оброблення сигналу у вимірювачі дальності зводиться до формування на виході однотонального гармонічного коливання рівного частоті модуляції, що забезпечує високі характеристики радіодальноміра In work widely known methods of range measuring are short characterized. The basic at-tention is given features of signal processing in a correlation method of range measuring. The signal with angular modulation with one-voice-frequency fluctuation is used as a probing signal. The absence of Doppler effect on the formation of the correlation integral, the fre-quency instability of the transmitter, the phase change on reflection from the target is pre-sented. It is noticed that the result of signal processing in the range measuring instrument is reduced to formation on an exit one-voice-frequency harmonious fluctuation equal to modu-lating frequency that provides high characteristics of a radio range finder. В работе кратко характеризуются широко известные методы измерения дальности. Основное внимание уделено особенностям обработки сигнала в корреляционном мето-де измерения дальности. В качестве зондирующего сигнала используется сигнал с угло-вой модуляцией с однотональным колебанием. Показано отсутствие влияния доплеро-вского сдвига частоты на формирование корреляционного интеграла, нестабильности частоты передатчика, изменения фазы при отражении от цели. Отмечается, что результат обработки сигнала в измерителе дальности сводится к формированию на выходе однотонального гармонического колебания равного модулирующей частоте, что обеспечивает высокие характеристики радиодальномера

Приведено результати досліджень параметрів власних коливань багатошарових квадратних та гексагональних решіток діелектричних резонаторів (ДР) інфрачервоного діапазону довжин хвиль. Розглянуто вплив екранів на частотні параметри власних коливань різноманітних вакансій ДР, реалізованих в центрі структури. Показано можливість підвищення добротності коливань, яки локалізовані поблизу вакансій, за рахунок додаткового екранування поля планарними решітками резонаторів. Розраховано розподіл амплітуд поля парціальних ДР. Встановлені умови розрідження спектру поблизу локалізованих коливань Multilayer lattices of dielectric resonators in infrared wavelength range has been studied. The screen influence on frequency parameters the different vacancies of DRs realized in the center of structure was considered. Q-factor increase showed for the resonances local-ized in region of vacancies at the expense of additional field screening by another DR flat lattices. The field amplitudes of partial DR distribution were calculated. The condition of the spectrum depression nearby localize oscillations has been determined Приведены результаты исследования собственных колебаний многослойных квадратных и гексагональных решеток диэлектрических резонаторов (ДР) инфракрасного диапазона длин волн. Рассмотрено влияние экранов на частотные параметры собственных колебаний различных вакансий ДР, реализованных в центре структуры. Показана возможность повышения добротности для колебаний, локализованных в области вакансий, за счет дополнительного экранирования поля планарными решетками резонаторов. Рассчитано распределение амплитуд поля парциальных ДР. Установлены условия разрежения спектра вблизи локализованных колебаний

Розвиток волоконно-оптичних ліній зв’язку (ВОЛЗ) характеризується стрімким зростанням швидкості передачі інформації, яке в свою чергу потребує зменшення тривалості світлових інформаційних сигналів і збільшення дальності передачі сигналів без регенерації. Виникає необхідність збільшення відстані між двома сусідніми регенераційними ділянками (РД) до декількох сотень чи навіть тисяч кілометрів. В даній роботі поставлена задача оцінити можливу довжину РД на основі останніх даних про параметри затухання і дисперсії нових зразків одномодових волокон. На основі аналізу параметрів одномодових SMF, DSMF, NZDSF+ та NZDSF- був проведений розрахунок довжини РД і дані рекомендації по використанню того чи іншого типу одномодового волокна в сучасних лініях зв’язку. The development of fiber-optic communication lines (FOCL) is characterized by a rapid increase in the rate of information transfer, which in turn requires a reduction in the duration of light signals and information to increase the range of signal transmission without regeneration. Because of this it is necessary to increase the distance between two adjacent regeneration area (RA) to hundreds or even thousands of kilometers. In this article evaluated the possible length of the RA on the basis of recent data on the characteristics of attenuation and dispersion of new models of single-mode fibers. On the basis of the parameters of single-mode fiber SMF, DSMF, NZDSF+ and NZDSF- was calculated the length of the RA and given recommendations on the use of any type of single-mode fiber in modern communication lines. Развитие волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) характеризуется стремительным увеличением скорости передачи информации, которое, в свою очередь, требует уменьшения длительности световых информационных сигналов и увеличения дальности передачи сигналов без регенерации. Возникает необходимость увеличения расстояния между двумя соседними регенерационными участками (РУ) до нескольких сотен и даже тысяч километров. В данной работе поставлена задача оценить возможную длину РУ на основе последних данных о параметрах затухания и дисперсии новых образцов одномодовых волокон. На основе анализа параметров одномодовых волокон SMF, DSMF, NZDSF+ и NZDSF- был произведен расчет длины РУ и даны рекомендации по использованию того или иного типа одномодового волокна в современных линиях связи.

Pulse shape influence at it passing through multiplexers of the optical communication systems is studied. Investigation results of most widespread optical pulse envelope in dependence of it duration, frequency, modulation and so on were studied. Rectangular and normal pulses as well as soliton-like and super-Gaussian pulses were analyzed. It's formulated requirements both to the pulse parameters, filters and to sources of fiber-optic communication systems. Обсуждается проблема искажения формы импульсов при их передаче через мультиплексеры оптических систем связи. Рассматриваются импульсы с прямоугольными и нормальными, а также солитоноподобными и супергауссовскими огибающими. Сформулированы требования, предъявляемые как к самим импульсам, так и фильтрам, а также источникам излучения волоконно-оптических систем связи.

Розглянуто двовимірні структури циліндричних діелектричних резонаторів (ДР), які розміщуються на плоскій металевій поверхні навколо активного випромінювача, пов'язаного з мікрохвильовою лінією передачі. Кожен ДР збуджується на нижчому типі власних коливань, а вся структура в цілому утворює пасивну відображає систему, що формує діаграму спрямованості активного випромінювача. Показано, що подібні діелектричні структури можуть ефективно звужувати діаграми спрямованості антен. За допомогою наближеного рішення рівнянь Максвелла, розвинена електродинамічна модель антени. Розраховано основні параметри – діаграми випромінювання, амплітуди вимушених коливань парціальних ДР, коефіцієнти відбиття з боку лінії передачі, що живить. Досліджено можливість розширення смуги робочих частот при поліпшенні ДС It’s ex amined 2-D structures, representative by a cylindrical Dielectric Resonator (DR) system, situated on the planar metal surface around active irradiator, coupled with microwave line. Every DR becomes excited on it lowest resonance , and all structure as a whole are passive reflecting system, forming directional diagram of active radiation source. It’s demonstrated, that similar structures may effectively sharpen a directional diagram of antennas. On the basis an approximate solution of Maxwell equations has been developed antenna model. The basic antenna parameters – the radiation pattern, DR amplitudes and reflection coefficient, has been calculated. It’s investigated a possibility of working frequency band widening with improvement of radiation pattern Рассмотрены двухмерные структуры цилиндрических диэлектрических резонаторов (ДР), располагаемые на плоской металлической поверхности вокруг активного излучателя, связанного с микроволновой линией передачи. Каждый ДР возбуждается на низшем типе собственных колебаний , а вся структура в целом образует пассивную отражающую систему, формирующую диаграмму направленности активного излучателя. Показано, что подобные диэлектрические структуры могут эффективно сужать диаграммы направленности антенн. С помощью приближенного решения уравнений Максвелла, развита электродинамическая модель антенны. Рассчитаны основные параметры – диаграммы излучения, амплитуды вынужденных колебаний парциальных ДР, коэффициенты отражения со стороны питающей линии передачи. Исследована возможность расширения полосы рабочих частот при улучшении ДН

Викладено методику аналітичного розрахунку коефіцієнту передачі системи циліндричних діелектричних резонаторів у випадку їх ортогональної орієнтації відносно крайової несиметричної смужкової лінії. Наведено два способи експериментального визначення величини коефіцієнту зв’язку резонаторів по хвилям, що не розповсюджуються, смужкової лінії передачі: шляхом виміру величини розщепленнячастот в АЧХ системи та шляхом використання метода найменших квадратів. Показано, що залежність коефіцієнту зв’язку резонаторів по хвилях, що не розповсюджуються, від відстані між ними може бути апроксимована експоненціальною функцією. Проведено порівняння експериментальних і теоретичних даних. The method of analytical calculation of gain of a system of cylindrical dielectric resonators in case of their orthogonal orientation relative to an edge microstrip line is stated. Two ways of experimental determination of value of coupling coefficient between the resonators by evanescent waves of microstrip line are stated: measuring frequency splitting value and by force of least squares method. It is disclosed, that the dependence of coupling coefficient between resonators by evanescent waves versus a distance between them can be approximated by exponential function. The comparison between experimental and theoretical data is provided. Изложена методика аналитического расчета коэффициента передачи системы цилиндрических диэлектрических резонаторов в случае их ортогональной ориентации относительно краевой несимметричной полосковой линии. Приведены два способа экспериментального определения величины коэффициента связи резонаторов по не распространяющимся волнам полосковой линии передачи: путем измерения величины расщепления частот в АЧХ системы и путем использования метода наименьших квадратов. Показано, что зависимость коэффициента связи резонаторов по не распространяющимся волнам от расстояния между ними может быть аппроксимирована экспоненциальной функцией. Проведено сравнение экспериментальных и теоретических данных.