Подсказка

Уважаемые преподаватели и сотрудники!

На этой странице Вы можете разместить учебные материалы и документы.

Размещаемые здесь материалы и документы являются либо персональными, либо кафедральными, либо институтскими и не контролируются (в отличие от УМК) управлением образовательной деятельностью.

Здесь Вы можете размещать то, что считаете нужным для своей работы.

Подробнее...

Документы подразделения

Редакционно-издательский отдел

 Информация о подразделении...
Вернуться к списку подразделений...
Учебные материалы / Вестник НовГУ / 2022 / №3 (128) Технические науки
Название документа Описание Размер
Захаров А.Ю., Зубков В.В. Полевая механика как основа классической релятивистской кинетической теории УДК 530.1; 533.7; 539.6 Захаров А.Ю., Зубков В.В. Полевая механика как основа классической релятивистской кинетической теории // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.15–20. Ключевые слова: классическая релятивистская динамика; стабильные межатомные потенциалы; запаздывающие взаимодействия; явление необратимости; не-статистическая кинетика Показано, что учет поля, посредством которого происходит взаимодействие между частицами, и принципа причинности позволяет вывести кинетическое уравнение для микроскопической функции распределения, позволяющее описать необратимую эволюцию системы частиц без привлечения каких-либо вероятностных гипотез. Введено вспомогательное скалярное поле для описания динамики системы нейтральных частиц (атомов) в рамках классической теории поля. Доказано, что класс стабильных межатомных потенциалов допускает представление в виде суперпозиции потенциалов Юкавы. Получена полная система уравнений релятивистской динамики системы, состоящей из атомов и вспомогательного поля. Предложенный релятивистско-полевой подход к описанию динамики систем может быть использован как без-вероятностный метод построения микроскопической термодинамики и кинетики как макроскопических, так и «малых» систем, в том числе и наносистем. UDC 530.1; 533.7; 539.6 Zakharov A.Yu., Zybkov V.V. Field mechanics as the basis of the classical relativistic kinetic theory // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.15–20. K e y w o r d s: classical relativistic dynamics, stable interatomic potentials, retarded interactions, irreversibility phenomenon, non-statistical kinetics It is shown that taking into account the field, through which the interaction between particles occurs, and the causality principle allows us to derive a kinetic equation for a microscopic distribution function, which enables us to describe the irreversible evolution of a particle system without involving any probabilistic hypotheses. An auxiliary scalar field is introduced to explain the dynamics of a system of neutral particles (atoms) in the framework of the classical field theory. It has been proved that the class of stable interatomic potentials can be represented as a superposition of Yukawa potentials. A complete system of equations for the relativistic dynamics of a system consisting of atoms and an auxiliary field has been obtained. The proposed relativistic-field approach to describing the dynamics of systems can be used as a probability-free method for constructing microscopic thermodynamics and kinetics of both macroscopic and "small" systems, including nanosystems. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).15-20 571 КБ
Захаров А.Ю., Захаров М.А. Одномерная классическая модель динамики кристаллической решетки с учетом запаздывающих взаимодействий УДК 537.8, 539.2, 517.9 Захаров А.Ю., Захаров М.А. Одномерная классическая модель динамики кристаллической решетки с учетом запаздывающих взаимодействий // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.11–14. Ключевые слова: динамика многочастичных систем; запаздывающие взаимодействия; необратимость; термодинамическое равновесие Динамика колебаний одномерной атомной цепочки исследуется в гармоническом приближении с учетом запаздывания межатомных взаимодействий. Обнаружено, что запаздывание взаимодействий между частицами приводит к радикальной перестройке динамики одномерной гармонической цепочки. В частности, из-за запаздывания взаимодействий стационарные свободные колебания в атомной цепочке невозможны. Получен критерий отсутствия нарастающих колебаний в системе, этот критерий является условием стабильности цепочки. Показано, что при погружении устойчивой цепочки частиц с запаздывающими взаимодействиями между ними в переменное внешнее поле система переходит в стационарное состояние, которое зависит как от свойств системы, так и от характеристик внешнего поля. Это стационарное состояние было интерпретировано как динамическое равновесие между атомной цепочкой и внешним полем. UDC 537.8, 539.2, 517.9 Zakharov A.Yu., Zakharov M.A. One-dimensional classical model of crystal lattice dynamics taking into account the retardation of interactions // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.11–14. K e y w o r d s: multi-particle system dynamics, retarded interactions, irreversibility, thermodynamic equilibration The dynamics of oscillations of a one-dimensional atomic chain is investigated in the harmonic approximation, taking into account the retardation of interatomic interactions. It is found that the retardation of interactions between particles leads to a radical restructuring of the dynamics of a one-dimensional harmonic chain. In particular, due to the retardation of interactions, stationary free oscillations in the atomic chain are impossible. A criterion for the absence of growing oscillations in the system has been obtained, and this criterion is a condition for the stability of the chain. It is shown that when a stable chain of particles with retarded interactions between them is immersed in an alternating external field, the system passes into a stationary state, which depends both on the properties of the system and on the characteristics of the external field. This stationary state has been interpreted as a dynamic equilibrium between an atomic chain and an external field. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).11-14 485 КБ
Ариас Е.А., Гаврушко В.В. Криогенный фотоприемник с изменяемой спектральной характеристикой УДК 621.382.4 Ариас Е.А., Гаврушко В.В. Криогенный фотоприемник с изменяемой спектральной характеристикой // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.75–77. Ключевые слова: фотоприемник, антимонид индия, спектральные характеристики, ключ Приводится описание конструкции фотоприемника, содержащего два встречно включенных фотодиода. Один из них расположен на освещаемой, а второй — на тыльной стороне кристалла. В цепи первого фотодиода предложено использовать подключаемое дополнительное внешнее сопротивление. При отключенном сопротивлении фотоприемник обладал широкополосной спектральной характеристикой. Подключение внешнего сопротивления изменяло широкополосную характеристику на селективную. Подавление сигнала в коротковолновой области происходило за счет его компенсации встречно включенным напряжением, на объемном сопротивлении базовой области. На примере криогенного InSb фотоприемника показана высокая эффективность подавления коротковолнового излучения. В селективном режиме работы при замкнутом ключе наблюдалось ослабление коротковолнового сигнала почти в 103 раз по сравнению с широкополосным режимом при разомкнутом ключе. UDC 621.382.4 Arias E.A., Gavrushko V.V. Cryogenic photodetector with variable spectral characteristics // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.75–77. K e y w o r d s: photodetector, indium antimonide, spectral characteristics, key A description is given of the design of a photodetector containing two back-to-back photodiodes. One of them is located on the illuminated side of the crystal, and the second one is on the back side. In the circuit of the first photodiode, it is proposed to use a connected additional external resistance. With the resistance turned off, the photodetector had a broadband spectral characteristic. The connection of an external resistance changed the broadband response to a selective one. Signal suppression in the short-wave region was due to its compensation by the back-to-back voltage across the bulk resistance of the base region. The high efficiency of suppression of short-wave radiation is shown by the example of a cryogenic InSb photodetector. In the selective mode of operation with a closed key, the short-wave signal was observed to be attenuated by almost 103 times compared to the broadband mode with an open key. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).75-77 413 КБ
Петров В.М. Методы моделирования мультикалорического эффекта в мультиферроиках УДК 669.017 Петров В.М. Методы моделирования мультикалорического эффекта в мультиферроиках // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.130–132. Ключевые слова: калорические эффекты, мультиферроики, магнитоэлектрический эффект Рассмотрена методика расчёта калорических эффектов в мультиферроиках, включая магнитокалорический, электрокалорический, барокалорический и мультикалорический эффекты. Проанализирована возможность увеличения калорических эффектов в материалах, обладающих магнитоэлектрическим эффектом, а также возможность создания композиционных магнитоэлектрических материалов, в которых приложение одного поля приводит к индуцированию калорических эффектов разной физической природы, обусловленному механической связью между компонентами композиционного материала. Результаты работы представляют интерес с точки зрения получения комплекса характеристик слоистых структур, необходимых для создания твердотельных охладителей с целью повышения надежности элементной базы микроэлектроники. UDC 669.017 Petrov V.М. Simulation methods of multicaloric effects in multiferroics // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.130–132. K e y w o r d s: caloric effects, multiferroics, magnetoelectric effect A method for calculating caloric effects in multiferroics, including magnetocaloric, electrocaloric, barocaloric, and multicaloric effects, is discussed. The possibility of increasing caloric effects in materials with a magnetoelectric effect, as well as the possibility of creating composite magnetoelectric materials, in which the application of one field leads to inducing the caloric effects of different physical nature, due to the mechanical connection between the components of the composite material, is considered. The results of the work are of interest in terms of obtaining a set of characteristics of layered structures necessary for the creation of solid-state coolers in order to increase the reliability of the element base of microelectronics. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).130-132 405 КБ
Гареев В.М., Гареев М.В., Лебединский Н.И., Корнышев Н.П., Серебряков Д.А. Гиперспектральная система видимого диапазона на базе интерферометра Фабри — Перо УДК 621.397.13 Гареев В.М., Гареев М.В., Лебединский Н.И., Корнышев Н.П., Серебряков Д.А. Гиперспектральная система видимого диапазона на базе интерферометра Фабри — Перо // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.78–83. Ключевые слова: гиперспектральная система, актюатор, Фабри — Перо интерферометр Рассматриваются основные отличия гиперспектральных систем от мультиспектральных систем, а также принципы формирования гиперспектральных изображений (гиперкуба данных) и их обработки с целью анализа спектральных характеристик исследуемых объектов. Кроме этого, рассматриваются варианты построения гиперспектральных систем видимого диапазона на основе методов пространственного и спектрального сканирования. Подробно описывается гиперспектральная система видимого диапазона на основе интерферометра Фабри — Перо. Приводится ее структурная схема и принцип работы. Анализируются технические характеристики проектируемой гиперспектральной системы, а также рассматриваются вопросы ее математического и полунатурного моделирования, что, в свою очередь, позволяет минимизировать ошибки, связанные с анализом спектральных характеристик, а также обеспечивает возможность отработки алгоритмов работы данной системы при решении задач обнаружения объектов. Приводятся аналитические выражения для оценки спектральной избирательности системы. UDC 621.397.13 Gareev V.M., Gareev M.V., Lebedinsky N.I., Kornyshev N.P., Serebryakov D.A. Hyperspectral visible range system based on the Fabry–Pérot interferometer // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.78–83. K e y w o r d s: hyperspectral system, actuator, Fabry–Pérot interferometer The article discusses the main differences between hyperspectral systems (HSS) and multispectral systems (MSS), as well as the principles of formation of hyperspectral images (data hypercube) and their processing in order to analyze the spectral characteristics of the objects under study. In addition, options for constructing the HSS of the visible range based on the methods of spatial and spectral scanning are considered. The HSS of the visible range based on the Fabry–Pérot interferometer is described in detail. Its block diagram and operation principle are given. The technical characteristics of the designed HSS are analyzed, and the issues of mathematical and semi-natural modeling of the hyperspectral system are considered, which, in turn, allows minimizing errors associated with the analysis of spectral characteristics, and also provides the possibility of testing the algorithms of the HSS when solving object detection problems. Analytical expressions are given to evaluate the spectral selectivity of the system. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).78-83 837 КБ
Грановский Я.И. Атом водорода УДК 530.145; 539.184 Грановский Я.И. Атом водорода // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.114–119. Ключевые слова: водород, уравнение Шредингера, уравнение Дирака Периодическая система элементов начинается с атома водорода; свойства которого определяют её общие черты. Сегодня необходимо переосмыслить историю создания его теории, упростить и осовременить используемые методы. В предлагаемой статье рассматривается ряд знакомых проблем, решённых незнакомыми методами, простыми и короткими. Все они основаны на глубоком проникновении в суть задачи. UDC 530.145; 539.184 Granovsky Ya.I. Hydrogen atom // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.114–119. K e y w o r d s: hydrogen, Schrödinger equation, Dirac equation The Periodic Table of the Elements begins with the hydrogen atom whose properties determine its general features. Today, it is necessary to rethink the history of the creation of the theory, to simplify and modernize the methods used. This article discusses a number of common problems solved by uncommon methods, simple and short. All of them are based on a deep insight into the essence of the problem. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).114-119 478 КБ
Грановский Я.И. О сохранении энергии в общей теории относительности УДК 530.12 Грановский Я.И. О сохранении энергии в общей теории относительности // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.133–134. В предлагаемой статье показано, что в гармонических системах координат псевдотензор энергии-импульса гравитационного поля  является однозначной функцией характеристик макроскопических тел. UDC 530.12 Granovsky Ya.I. On the energy conservation in the general theory of relativity // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.133–134. In this article, it is shown that in harmonic coordinate systems the pseudo-tensor  of the gravitational field energy-momentum is a single-valued function of macroscopic body properties. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).133-134 425 КБ
Драгуть М.В., Селезнев Б.И. Интегральный СВЧ pHEMT-транзистор на основе гетероструктур GaAs X- и Ku-диапазонов УДК 621.382.323 Драгуть М.В., Селезнев Б.И. Интегральный СВЧ pHEMT-транзистор на основе гетероструктур GaAs X- и Ku-диапазонов // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.84–90. Ключевые слова: монолитная интегральная схема, рНЕМТ-транзистор, арсенид галлия, гетероструктура, технология, параметры Рассматривается технологический цикл изготовления активного элемента рНЕМТ-транзистора с длиной затвора 0,25 мкм в составе СВЧ монолитной интегральной схемы на арсениде галлия. Основной областью применения этой технологии является проектирование монолитных интегральных схем с рабочими частотами до Ku-диапазона (18 ГГц). Разработаны требования к уровню основных параметров интегрального рНЕМТ-транзистора. В качестве исходной гетероструктуры выбрана рНЕМТ-структура с двухсторонним наполнением канала электронами — DpHEMT-структура, обеспечивающая низкие значения коэффициента шума и высокий уровень удельной выходной СВЧ-мощности. Рассмотрены способы формирования металлизации Т-образного затвора, улучшающие адгезию наносимой в дальнейшем пассивирующей пленки SiO2. Проведен анализ конструкций подзатворных канавок СВЧ рНЕМТ-транзисторов. Методами ИК Фурье-спектроскопии исследована структура низкотемпературных плёнок SiO2, полученных химическим осаждением из газовой фазы. Для устранения дефицита по кислороду в пленках использовался фотонный отжиг. <…> UDC 621.382.323 Dragut M.V., Seleznev B.I. Integrated microwave phemt transistor based on GaAs X and Ku band heterostructures // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.84–90. K e y w o r d s: monolithic integrated circuit, pHEMT transistor, gallium arsenide, heterostructure, technology, parameters The technological cycle of manufacturing an active element of a pHEMT transistor with a gate length of 0.25 μm as part of a microwave monolithic integrated circuit based on gallium arsenide is considered. The main area of application of this technology is the design of monolithic integration circuits with operating frequencies up to the Ku-band (18 GHz). The requirements for the level of the main parameters of the integrated pHEMT transistor have been developed. As the initial heterostructure, we chose a pHEMT structure with two-sided filling of the channel with electrons that is a DpHEMT structure providing low noise figure and a high level of specific output microwave power. The methods of forming the metallization of a T-shaped gate, which improve the adhesion of a passivating SiO2 film deposited later, have been considered. An analysis of the structures of the gate grooves of microwave pHEMT transistors has been carried out. The structure of low-temperature SiO2 films obtained by chemical vapor deposition has been studied by Fourier-transform infrared spectroscopy. Photon annealing was used to eliminate the oxygen deficiency in the films. <…> DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).84-90 2010 КБ
Жарков В.И., Петров М.Н. Облака точек лазерного дальномера УДК 621.382.2 Жарков В.И., Петров М.Н. Облака точек лазерного дальномера // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.41–43. Ключевые слова: ЛИДАР, облака точек, *.las файлы Представлена технология измерения расстояний путем излучения света (лазер) и замера времени возвращения этого отражённого света на приёмник. Для этого используются современные приборы — ЛИДАРы, представляющие собой активный дальномер оптического диапазона. Разработана архитектура компоновщика *.las файлов, формирующего на основе ЛИДАР’ных данных облака точек. Рассмотрены параметры, которые измеряются системой ЛИДАР и являются основой *.las файлов. Изучена структура и содержание файлов с массивами точек ЛИДАР’ных данных. Результатом работы является разработка алгоритма, используемого для синтеза 3D-модели сканируемой области и выделения изображения нужного объекта на базе облака точек окружающей среды. Достоинством предложенного метода является высокая точность обнаружения объекта (несколько сантиметров на расстоянии 100 метров) наряду с универсальностью, позволяющей использовать его для широкого спектра применения. UDC 621.382.2 Zharkov V.I., Petrov M.N. Laser rangefinder point cloud // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.41–43. K e y w o r d s: LIDAR, points cloud, *.las files The article presents a technology for measuring distances by emitting light (laser) and measuring the return time of this reflected light to the receiver. For this, modern devices are used — LIDARs, which are an active optical rangefinder. The architecture of the *.las file linker forming point clouds based on LIDAR data has been developed. The parameters that are measured by the LIDAR system and are the basis of *.las files have been considered. The structure and content of files with arrays of LIDAR data points have been studied. The result of the work is the development of an algorithm used to synthesize a 3D model of a scanned area and select the image of the desired object based on the cloud of environmental points. The advantage of the proposed method is the high accuracy of object detection (several centimeters at a distance of 100 meters) along with its versatility, which allows it to be used for a wide range of applications. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).41-43 677 КБ
Жукова И.Н., Быстров Н.Е., Чеботарёв С.Д., Трофимов А.М., Михайлов А.Н. Радиолокационное синтезирование апертуры Х/L-диапазона для малоразмерных беспилотных летательных аппаратов УДК 621.396.965.21 Жукова И.Н., Быстров Н.Е., Чеботарёв С.Д., Трофимов А.М., Михайлов А.Н. Радиолокационное синтезирование апертуры Х/L-диапазона для малоразмерных беспилотных летательных аппаратов // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.44–51. Ключевые слова: радиолокация, РСА, беспилотные летательные аппараты (БпЛА), квазинепрерывные сигналы (КНС) Статья посвящена практической реализации радиолокационного синтезирования апертуры (РСА) X/L-диапазона для малоразмерных беспилотных летательных аппаратов. В ней представлена структурная схема разработанного прототипа радиолокационной системы и дано описание структурных схем основных функциональных блоков: блока формирования и обработки сигналов, блока обработки координат, блока формирования радиолокационного изображения. Дана оценка требуемых для реализации обработки сигналов ресурсов программируемой логической интегральной микросхемы. В конце статьи приведены примеры радиолокационных изображений, полученных в ходе натурных испытаний прототипа РЛС. Новизна разработки обуславливается применением шумоподобных квазинепрерывных сигналов и возможностью получения радиолокационного изображения земной поверхности в режиме реального времени. Использование квазинепрерывных сигналов позволяет повысить скрытность и помехоустойчивость системы, а также снизить пиковую мощность передатчика. Данные особенности являются необходимыми для размещения радиолокационной системы с РСА на малогабаритных беспилотных летательных аппаратах. UDC 621.396.965.21 Zhukova I.N., Bystrov N.E., Chebotarev S.D., Trofimov A.M., Mikhaylov A.N. Compact UAV based X/L-Band SAR // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.44–51. K e y w o r d s: radar, SAR, unmanned aerial vehicle (UAV), quasicontinuous signals (QCS) The article describes technical realization of compact UAV based X/L-band SAR. It presents a block diagram of the developed radar prototype and describes the structural diagrams of the main functional blocks: the signal generation and processing unit, the coordinate processing unit, the radar image generation unit. The estimation of the resources required for the implementation of signal processing of a programmable logic integrated circuit (FPGA) is given. Examples of radar images obtained during full-scale tests of the radar prototype are given at the end of the article. Novelty of design based on two main factors: broadband quasi-continuous signals (QCS) and the real-time land surface imaging. The usage of QCS leads to the higher stealthiness and noise-immunity. The peak power of transmitter is decreased also. This features are highly demanded while designing RSA systems that can be used on compact UAV. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).44-51 1211 КБ
Жукова И.Н., Кунец Н.А., Вахлачёв Н.В., Трофимов А.М., Кустов С.М. Малогабаритная РЛС S/С-диапазона для охраны объектов УДК 621.396.965.21 Жукова И.Н., Кунец Н.А., Вахлачёв Н.В., Трофимов А.М., Кустов С.М. Малогабаритная РЛС S/С-диапазона для охраны объектов // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.52–57. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).52-57 Ключевые слова: радиолокация, сложные сигналы, беспилотные летательные аппараты (БпЛА), квазинепрерывные сигналы (КНС) Описана реализация малогабаритной радиолокационной системы (РЛС) S/C-диапазона для охраны объектов. Актуальность разработки обусловлена наличием проблемы несанкционированного доступа на закрытые объекты, а также объекты энергетического сектора, такие как газо/нефтепроводы. Наибольшую опасность в плане незаметного проникновения на охраняемую территорию в последнее время представляют собой беспилотные летательные аппараты, позволяющие не только проводить качественную фото- и видеосъёмку, но и осуществлять перенос грузов, представляющих потенциальную угрозу безопасности объекта. Разработанная РЛС осуществляет всепогодное и круглосуточное обнаружение малоразмерных подвижных целей. Использование технологии фазового метода измерения угловых координат позволило отказаться от движущихся частей конструкции, значительно повысив её надёжность, а также увеличить интервалы обслуживания. Применение широкополосных сложных сигналов с большой базой (квазинепрерывный режим работы) обеспечивает повышенную помехоустойчивость, скрытность и дальность обнаружения. UDC 621.396.965.21 Zhukova I.N., Kunets N.A., Vakhlachev N.V., Trofimov A.M., Koustov S.M. Compact S/C-Band RADAR for site protection // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.52–57. K e y w o r d s: radar, SAR, wideband signals, unmanned aerial vehicle (UAV), quasicontinuous signals (QCS) The article describes technical realization of a compact S/C-band radar for the site protectrion. Nowadays, closed facilities, factories, and energy sector facilities, such as gas / oil pipelines are facing the problem of unauthorized access. The greatest danger in terms of untracked trespassing the border of the protected area in recent years are unmanned aerial vehicles (UAVs). Such UAVs allow not only to carry out high-quality photo / video, but also to carry cargo that pose a potential threat to the security of the object. The developed radar system provides all-weather and round-the-clock detection of small mobile targets. The use of the technology of the phase method of measuring the angular coordinates allowed us to remove the moving parts of the radar, significantly increasing its reliability, as well as to increase the service intervals. The use of wideband signals with a large base (quasi-continuous mode) provides increased noise immunity, secrecy and detection range. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).52-57 1952 КБ
Заритовский А.Н., Котенко Е.Н. Взаимодействие графитов различных марок с ферроценом в условиях микроволнового синтеза углеродных наноструктур УДК 661.666.232;54-732 Заритовский А.Н., Котенко Е.Н. Взаимодействие графитов различных марок с ферроценом в условиях микроволнового синтеза углеродных наноструктур // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.6–10. Ключевые слова: графит, углеродные наноструктуры, микроволновой синтез Проведен сравнительный анализ микроволновой активности графитов различных марок, выступающих в роли рецепторов, которые способствуют преобразованию сверхвысокочастотной электромагнитной энергии в тепловую, в синтезах углеродных наноструктур. В качестве поставщика углерода для синтезируемых наноматериалов и прекурсора железного катализатора процесса синтеза применялся ферроцен — соединение из группы элементоорганических веществ металлоценового типа. Показано, что во всех случаях микроволновая обработка смесей графитов с ферроценом приводит к образованию углеродных наноструктур, среди которых идентифицированы переплетенные жгуты изогнутых многостенных углеродных нанотрубок диаметром 16‒70 нм с характерной «спичечной» морфологией, содержащие частицы катализатора на концах и включенные внутрь трубок, а также капсулированные в углеродные сферы; зафиксированы трехмерные наноструктуры графен / УНТ, луковичные наночастицы, пакеты графеновых плоскостей. Приведены данные электронной микроскопии (ПЭМ, СЭМ) и рентгенофазового анализа полученных нанообъектов. UDC 661.666.232;54-732 Zaritovsky A.N., Kotenko E.N. Interaction of graphite of different grades with ferrocene under conditions of microwave synthesis of carbon nanostructures // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.6–10. K e y w o r d s: graphite, carbon nanostructures, microwave synthesis A comparative analysis of the microwave activity of graphite of different grades, acting as receptors that contribute to the conversion of microwave electromagnetic energy into thermal energy, in the synthesis of carbon nanomaterials has been carried out. Ferrocene, a compound from the group of organoelement substances of the metallocene type, was used as a carbon supplier for the synthesized nanomaterials as well as a precursor of the iron catalyst for synthesis process. It is shown that, in all cases, microwave treatment of the mixtures of graphite with ferrocene leads to the formation of carbon nanostructures including twisted ropes of curved multi-walled carbon nanotubes of 16 70 nm in diameter with a characteristic matchstick morphology, containing catalyst particles at the ends, and included inside the tubes, and also encapsulated in carbon spheres; three-dimensional graphite / CNT nanostructures, onion nanoparticles, the packets of graphene planes are identified. The data of electron microscopy (TEM, SEM) and X-ray diffraction analysis of the obtained nanoobjects are presented. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).6-10 1463 КБ
Зубков В.В., Майфат Д.А., Яшкин К.Ю. Метод тензорных полей в теории линейного отклика УДК 530.1; 533.7; 539.6 Зубков В.В., Майфат Д.А., Яшкин К.Ю. Метод тензорных полей в теории линейного отклика // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.21–25. Ключевые слова: кинетические уравнения; тензорные поля; стабильные межатомные потенциалы; линейный отклик Предложен новый метод вычисления функций распределения, характеризующих степень неоднородности макроскопических сред. Введенные функции распределения строятся на основе процедуры сглаживания по определенному объему, величину которого можно выбирать достаточно произвольно, в зависимости от типа поставленной задачи. Показано, что функции распределения могут быть выражены в терминах локальных тензорных полей, использование которых упрощает процедуру замыкания иерархии кинетических уравнений благодаря прозрачному физическому смыслу тензорных полей. На основе предложенного метода рассмотрена задача линейного отклика и получено аналитическое выражение для реакции локальной плотности среды на малое внешнее механическое возмущение. Показано, что полученное выражение для распределения плотности совпадает с результатом расчетов, проведенных на основе производящего функционала в эргодическом приближеннии Вейля. UDC 530.1; 533.7; 539.6 Zubkov V.V., Mayfat D.A., Yashkin K.Yu. Tensor field method in the linear response theory // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.21–25. K e y w o r d s: kinetic equations; tensor fields; stable interatomic potentials; linear response A new method for calculating distribution functions characterizing the degree of heterogeneity of macroscopic media is proposed. The introduced distribution functions are based on the smoothing procedure for a certain volume. The volume value is selected depending on the task of the study. It is shown that the distribution functions can be expressed in terms of local tensor fields, the use of which simplifies the procedure for closing the hierarchy of kinetic equations due to the transparent physical meaning of tensor fields. Based on the proposed method, the linear response problem is considered and an analytical expression for the reaction of the local density of the medium to a small external mechanical disturbance has been obtained. It is shown that the derived expression for the density distribution coincides with the result of the calculations carried out on the basis of the generating functional in the ergodic Weyl approximation. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).21-25 583 КБ
Иванов А.Д. Метод термозащиты приемо-передающего модуля УДК 621.36 Иванов А.Д. Метод термозащиты приемо-передающего модуля // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.58–63. Ключевые слова: защита от перегрева, термоключ, приемо-передающий модуль Современные активные фазированные антенные решетки имеют высокую плотность упаковки приемо-передающих модулей, численность которых может достигать нескольких тысяч элементов в зависимости от решаемых задач. При работе всей системы КПД приемо-передающего модуля составляет порядка 20-30%. В результате высокой плотности упаковки элементов активных фазированых антенных решеток выделяется большое количество теплоты, которая должна быть рассеяна. Традиционное охлаждение воздухом из-за низкой эффективности используется только в системах длинноволнового диапазона. Большинство современных активных фазированых антенных решеток охлаждаются жидкостью, а также при помощи организации теплоотвода тепловыми трубками. В статье продемонстрирован метод термозащиты, позволяющий повысить надежность приемо-передающего модуля. Также представлены результаты работы термозащиты. UDC 621.36 Ivanov A.D. Method of thermal protection of the receiving and transmitting module // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.58–63. K e y w o r d s: thermal protection, thermal key, receiving and transmitting module Modern active phased antenna arrays (APAA) have a high packing density of receiving and transmitting modules (RTMs), the number of which can reach several thousand elements, depending on the tasks being solved. When the entire system is operating, the efficiency of the RTM is about 20–30%. As a result of the high packing density of the APAA elements, a large amount of heat is released, which must be dissipated. Due to low efficiency, traditional air cooling is used only in long-wave systems. Most modern active phased array antennas are cooled by liquid, as well as by organizing heat removal with the use of heat pipes. The article presents a method of thermal protection that allows to increase the reliability of the RTM. The results of thermal protection functioning are included. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).58-63 2218 КБ
Корнышев Н.П. Влияние флуктуационного шума на процесс компенсации геометрического шума фотоприемника методом двухточечной коррекции УДК 621.397.13 Корнышев Н.П. Влияние флуктуационного шума на процесс компенсации геометрического шума фотоприемника методом двухточечной коррекции // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.64–69. Ключевые слова: геометрический шум, фотоприемник, компьютерное моделирование Обсуждается аддитивно-мультипликативная модель геометрического шума фотоприемника инфракрасного диапазона и анализируется влияние флуктуационного шума на процесс двухточечной коррекции. Рассматривается метод формирования реальных тестовых изображений, а также метод компьютерного моделирования тестовых эталонных изображений равномерного фона с геометрическим шумом в смеси с флуктуационным. Исследуется раздельное влияние составляющих флуктуационного шума на величину остаточного геометрического шума. Описываются результаты компьютерного моделирования, показывающие возможность возникновения корреляции между флуктуационными составляющими шума, которые учитываются при вычислении коэффициентов компенсации и в процессе самой компенсации, что приводит к изменению характера дисперсии остаточного геометрического шума в изображениях, соответствующих промежуточным значениям средней яркости между опорными точками. Приводятся графики зависимостей и примеры реальных и компьютерных тестовых изображений геометрического шума фотоприемника. UDC 621.397.13 Kornyshev N.P. Effect of fluctuation noise on the process of compensation of fiхed pattern noise of the photodetector by the two-point correction method // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.64–69. K e y w o r d s: fiхed pattern noise, photodetector, computer simulation The article discusses an additive-multiplicative model of fiхed pattern noise of an infrared photodetector and analyzes the effect of fluctuation noise on the process of two-point correction. The method of forming real test images is considered, as well as the method of computer simulation of test reference images of a uniform background with fiхed pattern noise mixed with fluctuation. The possibility of studying their separate influence on the amount of residual fiхed pattern noise is shown. The results of computer simulation are presented, showing the possibility of a correlation between the fluctuation components of noise, which are taken into account when calculating compensation coefficients and in the process of compensation itself, which leads to a change in the nature of the dispersion of residual fiхed pattern noise in images corresponding to intermediate values of average brightness between reference points. Dependency graphs and examples of real and computer test images of fiхed pattern noise of the photodetector are given. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).64-69 1572 КБ
Лихач А.А., Татаренко П.В. Чат-бот ВКонтакте расписания учебных занятий университета УДК 004.55, 004.584, 004.623 Лихач А.А., Татаренко П.В. Чат-бот ВКонтакте расписания учебных занятий университета // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.120–125. Ключевые слова: чат-бот, вконтакте, база расписания занятий, Python, API, web-scrapping, Django Предложена концепция интеллектуального чат-бота, совмещающего в себе возможность интеграции с популярными мессенджерами и обновляемую на основании потребностей пользователей базу знаний. Рассмотрена процедура исследования и разработки бота расписания занятий Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого для социальной сети ВКонтакте на языке программирования Python. Задачей разработки являлось улучшение качества обслуживания студентов и преподавателей университета за счет внедрения чат-бота расписания. Чат-бот отображает пользователю расписание занятий по имени группы или имени преподавателя. Описаны этапы разработки от сбора данных с сайта университета до развёртывания бота на хостинге. Кроме того, рассматривается API, как мост между сайтом университета и ботом. UDC 004.55, 004.584, 004.623 Likhach A.A., Tatarenko P.V. University schedule chatbot for VKontakte // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.120–125. K e y w o r d s: chatbot, vkontakte, class schedule database, python, API, web-scrapping, Django The concept of an intelligent chatbot is proposed, which combines the ability to integrate with popular instant messengers and a knowledge base updated based on user needs. The research and development of the class schedule bot of Novgorod State University for the social network VKontakte in the Python programming language was carry out. The task of the development was to improve the quality of service for students and teachers of the university through the introduction of a schedule chat bot. The chatbot displays the class schedule to the user by the name of the group or the name of the teacher. The development stages are described from collecting data from the university website to deploying a bot on a hosting. The API is also considered as a bridge between the university website and the bot. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).120-125 649 КБ
Лобекин В.Н., Бичурин М.И. Моделирование метаструктуры на основе сплит-кольцевых резонаторов с включением ферритовых элементов УДК 621.372 Лобекин В.Н., Бичурин М.И. Моделирование метаструктуры на основе сплит-кольцевых резонаторов с включением ферритовых элементов // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.91–95. Ключевые слова: сплит-кольцевой резонатор, метаструктура, ферромагнитный резонанс, железо-иттриевый гранат Проведено компьютерное моделирование метаструктуры на основе четырех сплит-кольцевых резонаторов с включением ферритовых элементов ЖИГ (железо-иттриевый гранат) на подложке ГГГ (галлий-гадолиниевый гранат) с целью исследования возможности перестройки линии ферромагнитного резонанса четырех ферритовых резонаторов под действием внешнего магнитного поля. Показана конструкция метаструктуры на основе четырех сплит-кольцевых резонаторов с размещением ферритовых элементов ЖИГ-ГГГ и эквивалентная схема подключения резонаторов. Данная структура рассматривалась ранее в плане использования для разработки микрополоскового фильтра. Моделирование осуществлялось с помощью инструмента для трехмерного моделирования ВЧ/СВЧ полей HFSS Ansoft. Полученные в результате проведенного моделирования амплитудно-частотные характеристики ферромагнитного резонанса показывают возможность перестройки резонансной линии под действием внешнего магнитного поля. UDC 621.372 Lobekin V.N., Bichurin M.I. Modeling of a metastructure based on split-ring resonators including the ferrite elements // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.91–95. K e y w o r d s: split-ring resonator, metastructure, ferromagnetic resonance, yttrium-iron garnet A computer simulation of a metastructure based on four split-ring resonators with the inclusion of YIG (yttrium-iron garnet) ferrite elements on a GGG (gallium-gadolinium garnet) substrate was carried out in order to study the possibility of tuning the ferromagnetic resonance (FMR) line of 4 ferrite resonators under the influence of an external magnetic field. The design of a metastructure based on four split-ring resonators with YIG-GGG ferrite resonators and an equivalent resonator connection circuit are presented. This structure was considered earlier in terms of use for the development of a microstrip filter. The simulation was carried out using the Ansoft HFSS 3D modeling tool for RF/microwave fields. The obtained amplitude-frequency characteristics of the FMR show the possibility of resonance line tuning under the influence of an external magnetic field. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).91-95 600 КБ
Лобекин В.Н., Кафаров Р.Г., Татаренко А.С., Муравьев В.Е. Исследование связи резонаторов микроволнового магнитоэлектрического полосового фильтра с помощью компьютерного моделирования УДК 621.372 Лобекин В.Н., Кафаров Р.Г., Татаренко А.С., Муравьев В.Е. Исследование связи резонаторов микроволнового магнитоэлектрического полосового фильтра с помощью компьютерного моделирования // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.96-101. Ключевые слова: магнитоэлектрические материалы, магнитоэлектрический эффект, СВЧ-фильтр, резонатор, моделирование В современных условиях успешное развитие электронной техники обусловлено исследованием и внедрением новых материалов с широким диапазоном физических свойств для создания на их основе приборов и устройств, работающих на новых физических принципах. Последние несколько десятилетий характеризовались значительным ростом активности в области исследования материалов, в которых обнаруживается взаимосвязь электрических и магнитных свойств. Особый интерес представляют магнитоэлектрические материалы, свойства которых проявляются при комнатных температурах и относительно небольших магнитных полях, поскольку такие материалы являются перспективными для практических применений. В работе представлена конструкция и рассмотрен принцип действия магнитоэлектрического СВЧ-фильтра. Проведено моделирование в программе HFSS Ansoft, получены амплитудно-частотные характеристики фильтра. UDC 621.372 Lobekin V.N., Kafarov R.G., Tatarenko A.S., Muravev V.E. Research of the coupling of resonators of a microwave magnetoelectric band-pass filter using computer simulation // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.96-101. K e y w o r d s: magnetoelectric materials, magnetoelectric effect, microwave filter, resonator, modeling In modern time, the successful development of electronic technology is due to the research and industrial usage of new materials with a wide range of physical properties to design on their basis devices operating on new physical principles. The last few decades have been characterized by a significant increase in activity in the field of materials research, in which the relationship between electrical and magnetic properties is manifested. Of particular interest are magnetoelectric materials whose properties are manifested at room temperatures and relatively low magnetic fields since such materials are promising for practical applications. The design and principle of operation of a magnetoelectric microwave filter is presented. The simulation was carried out in the HFSS Ansoft program. The amplitude-frequency characteristics of the filter were obtained. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).96-101 686 КБ
Лысенко О.В., Бичурин М.И. Исследование системы термостабилизации накачки лазера УДК 621.362.2 Лысенко О.В., Бичурин М.И. Исследование системы термостабилизации накачки лазера // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.26–31. Ключевые слова: термостабилизация, система накачки лазера, теплообменник, SolidWorks Приведено теоретическое обоснование необходимости термостабилизации лазерных диодов, представляющих собой систему накачки твердотельного лазера. Представлена тепловая модель системы термостабилизации диодных линеек накачки лазера. Выполнено исследование работы системы термостабилизации с представленным лазером в диапазоне температур окружающей среды от 218,2 до 333,2 К и получена зависимость температуры диодных линеек накачки от температуры окружающей среды. Изучены предельные характеристики системы термостабилизации в диапазоне температур окружающей среды от 218,2 до 333,2 К, получена зависимость максимальной допустимой мощности тепловыделения в системе накачки от температуры окружающей среды. Предложены и исследованы возможные варианты улучшения характеристик системы термостабилизации: увеличение производительности насоса, изменение площади внутренней поверхности теплообменника, замена элементов Пельтье на более холодопроизводительные. UDC 621.362.2 Lysenko O.V., Bichurin M.I. Research of the thermostabilization of the laser pump system // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.26–31. K e y w o r d s: thermostabilization, laser pump system, heat exchanger, SolidWorks A theoretical substantiation of the need for thermal stabilization of laser diodes, which are the pumping system of a solid-state laser, is presented. The article demonstrates a thermal model of the thermal stabilization system of the laser pumping system. Thermal stabilization of the laser pumping system has been investigated with the ambient temperature range from 218.2 to 333.2 K and the dependence of the temperature of the pump diode lines on the ambient temperature has been obtained. Limiting characteristics of the thermal stabilization system has been investigated with the ambient temperature range from 218.2 to 333.2 K and the dependence of the maximum allowable heat release power in the pumping system on the ambient temperature was obtained. The proposed and researched possible options for improving the characteristics of the thermal stabilization system, namely, increasing pump volume flow, changing the area of the internal surface of the heat exchanger, installation of thermoelectric elements with higher cooling capacity. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).26-31 921 КБ
Петров М.Н. Разработка SPICE модели интегрального конденсатора УДК 621.382 Петров М.Н. Разработка SPICE модели интегрального конденсатора // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.32–36. Ключевые слова: подсхемы, интегральный конденсатор, макромодель, барьерная емкость, SPICE модель Рассмотрена методика формирования компактной (SPICE) модели интегрального конденсатора, изготовленного с помощью биполярной технологии на основе барьерной емкости p-n перехода база — коллектор биполярного транзистора. В отличие от дискретного аналога интегральный конденсатор характеризуется большим числом параметров, что связано с наличием паразитных резистивных и емкостных компонентов. Поэтому процесс формирования макромодели интегрального конденсатора предполагает экстракцию пяти параметров: двух резисторов и трех параметров, необходимых для описания барьерной емкости. На базе синтезированной макромодели выполнен расчет ряда характеристик интегрального конденсатора. включая вольт-фарадную и частотную зависимость добротности. Предложенная методика синтеза компактной модели интегрального конденсатора быть использована для формирования макромоделей других типов интегральных конденсаторов с использованием барьерной емкости, а также МОП конденсаторов для динамической памяти и паразитных емкостей шин межсоединений интегральных схем. UDC 621.382 Petrov М.N. Development of SPICE model of an integral capacitor // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.32–36. K e y w o r d s: subcircuits, integral capacitor, macromodel, diffusion capacity, SPICE model The article discusses a technique for forming a compact (SPICE) model of an integrated capacitor manufactured using bipolar technology based on the barrier capacitance of one of the junctions of a bipolar transistor. Unlike a discrete analog, an integral capacitor is characterized by a large number of parameters, which is associated with the presence of parasitic resistive and capacitive components. On the basis of the synthesized macromodel, a number of integrated capacitor characteristics were calculated, including capacitance-voltage and frequency dependences of the quality factor. The proposed procedure for synthesizing a compact model of an integrated capacitor can be used to form macromodels of other types of integrated capacitors based on a barrier capacitance, as well as MOS capacitors for dynamic memory and parasitic capacitances of integrated circuit interconnect buses. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).32-36 618 КБ
Менделеев Е.А., Бурцева Д.Я., Петрова К.Р., Килиба Ю.В., Петров Р.В. Контроль внимания обучающихся дистанционных и инклюзивных групп УДК 004.855.5 Менделеев Е.А., Бурцева Д.Я., Петрова К.Р., Килиба Ю.В., Петров Р.В. Контроль внимания обучающихся дистанционных и инклюзивных групп // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.126–129. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).126-129 Ключевые слова: нейроинтерфейс, искусственный интеллект, внимание, дистанционное обучение, инклюзивная группа Данная статья поднимает проблему концентрации внимания дистанционных и инклюзивных групп при изучении учебного материала. Обосновывается возможность применения нейротехнологий в образовательном процессе. Описывается возможное решение повышения внимания у обучающихся для улучшения их успеваемости, что будет являться следствием усвоения большого объёма материала за короткий промежуток времени, с использованием нейроинтерфейсов. Это позволяет всесторонне оценить степень готовности головного мозга обучающегося воспринимать новую информацию. Также описываются возможные трудности, которые могут возникнуть при разработке программного обеспечения. Рассматриваются технические средства контроля внимания обучающихся, имеющиеся на мировом рынке, их достоинства и недостатки. UDC 004.855.5 Mendeleev E.A., Burtseva D.Ya., Petrova K.R., Kiliba Yu.V., Petrov R.V. Monitoring of attention of students in distance and inclusive groups // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.126–129. K e y w o r d s: neurointerface, artificial intelligence, attention, distance learning, inclusive group This article raises the issue of attention concentration problem in distance and inclusive groups when studying. The possibility of using neurotechnologies in the educational process is substantiated. А possible solution to increase students’ attention to improve their academic performance, which will be a consequence of the assimilation of a large amount of material in a short period of time, using neural interfaces, is described. This allows the teacher to comprehensively assess the degree of readiness of the student's brain to perceive new information. The article also describes possible difficulties that may arise during the software development. The technical means of controlling the attention of students, available on the world market, their advantages and disadvantages are considered. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).126-129 898 КБ
Никитин А.О., Киселев В.А., Мисилин В.А., Петров Р.В. Применение магнитоэлектрических градиентных структур УДК 537.876.23 Никитин А.О., Киселев В.А., Мисилин В.А., Петров Р.В. Применение магнитоэлектрических градиентных структур // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.102-107. Ключевые слова: спектр собственных волн, композитные структуры, магнитоэлектрические мультиферроидные структуры, искусственный диэлектрик, управляемые сверхвысокочастотные устройства Изложены основные принципы применения слоистых структур нового типа, магнитоэлектрических градиентных структур при проектировании электронно-управляемых сверхвысокочастотных устройств. Показано, что магнитоэлектрические градиентные структуры представляют собой сложные композиты, в состав которых входят композитные материалы — слоистый мультиферроик и искусственный диэлектрик. На основе построенной ранее математической модели методом численного моделирования получены спектры собственных волн, распространяющихся в магнитоэлектрической градиентной структуре, при разных значениях прикладываемого внешнего электрического поля и относительной диэлектрической проницаемости слоя искусственного диэлектрика. Установлен взаимопротивоположный характер влияния этих факторов на дисперсионные характеристики, что закладывает основу для разработки принципов проектирования новых сверхвысокочастотных устройств на основе представленного в исследовании слоистого композитного материала. UDC 537.876.23 Nikitin A.O., Kiselev V.A., Misilin V.A., Petrov R.V. Application of magnetoelectric gradient structures // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.102-107. K e y w o r d s: eigenwave spectrum, composite structures, magnetoelectric multiferroic structures, artificial dielectric, controlled microwave devices The paper outlines the basic principles of applying layered structures of a new type, magnetoelectric gradient structures, in the design of electronically controlled microwave devices. It is shown that magnetoelectric gradient structures are complex composites that consist of composite materials including a layered multiferroic and an artificial dielectric. On the basis of a previously constructed mathematical model by numerical simulation, the spectra of natural waves propagating in a magnetoelectric gradient structure have been obtained at different values of the applied external electric field and the relative permittivity of the artificial dielectric layer. The mutually contradictory nature of the influence of these factors on dispersion characteristics has been established, which lays the foundation for the development of design principles for new ultra-high-frequency devices, based on the layered composite material presented in the study. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).102-107 599 КБ
Рак А.А., Александров Т.Ю., Познер А.Е. Расчет параметров взаимодействия постоянных магнитов и электромагнитов при их радиальном расположении в конструкции мотор-колеса УДК 621.382.4 Рак А.А., Александров Т.Ю., Познер А.Е. Расчет параметров взаимодействия постоянных магнитов и электромагнитов при их радиальном расположении в конструкции мотор-колеса // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.37–40. Ключевые слова: мотор-колесо, магнит, электромагнит, бесколлекторный электродвигатель, обмотка Статья посвящена принципам расчёта параметров взаимодействия постоянных магнитов и электромагнитов, расположенных радиально в бесколлекторном электродвигателе типа «мотор-колесо». Приводятся сведения о распределении механических сил в двигателе, примеры расчёта электромагнитных усилий, информация о типе формирования фаз, соединения обмоток в мотор-колесе. Приводятся вычисления минимально необходимой длины проводника, а также количества витков проводника, намотанного на катушку электромагнита, с учетом радиального расположения электромагнита в составе мотор-колеса. Применение описанных в данной статье методик расчета позволяет создать различные конфигурации электродвигателей и мотор-колес для решения широкого спектра задач. Развитие данной технологии в России позволит выйти на конкурентоспособный уровень в сфере создания персонального электротранспорта, робототехнических средств и других устройств, использующих электродвигатели. UDC 621.382.4 Rak A.A., Alexandrov T.Yu., Pozner A.E. Calculation of the parameters of interaction of electromagnets and permanent magnets in a radial-coil motor-wheel // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.37–40. K e y w o r d s: radial-coil motor-wheel, magnet, electromagnet, brushless electric motor, winding The article is devoted to the principles of parameter calculating during permanent magnets and electromagnets interaction in a brushless electric motor, which is "radial-coil motor-wheel". Information is given on the distribution of mechanical forces in the engine, examples of the calculation of electromagnetic forces, information on the type of phase formation and the connection of windings in the motor-wheel. Calculations of the minimum required length of the conductor, as well as the number of turns of the conductor wound on the coil of the electromagnet, considering the radial arrangement of the electromagnet as part of the motor-wheel, are given. The application of the calculation methods described in this article allows one to create various configurations of electric motors and motor-wheels to solve a wide range of tasks. The development of this technology in Russia will make it possible to reach a competitive level in the field of creating personal electric vehicles, robotics and other devices using electric motors. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).37-40 590 КБ
Саплев А.Ф., Петров В.М. Управление параметрами магнитного резонанса в слоистой структуре феррит-пьезоэлектрик УДК 537.9 Саплев А.Ф., Петров В.М. Управление параметрами магнитного резонанса в слоистой структуре феррит-пьезоэлектрик // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.108–110. Ключевые слова: феррит, магнитоэлектрический эффект, магнитный резонанс, слоистая структура Представлены результаты моделирования спектра магнитного резонанса в феррит-пьезоэлектрических слоистых структурах при воздействии на образец внешнего электрического поля. Внешнее постоянное электрическое поле приводит к появлению в ферритовой компоненте дополнительной магнитной анизотропии, которая является неоднородной по толщине образца. Рассмотрено решение уравнения движения намагниченности ферритовой компоненты с учетом электрически индуцированной магнитной анизотропии. В расчетах учтены изгибные деформации образца. Результаты моделирования представлены на примере слоистых структур на основе железо-иттриевого граната и титаната-цирконата свинца. Для двухслойных и трехслойных структур получены значения уширения линии магнитного резонанса. Найдены оптимальные значения толщин слоев для получения максимального уширения резонансный линий. Результаты работы представляют интерес с точки зрения использования в феррит-пьезоэлектрических микроволновых устройствах. UDC 537.9 Saplev A.F., Petrov V.M. Control of magnetic resonance parameters in a layered ferrite-piezoelectric structure // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.108–110. K e y w o r d s: ferrite, magnetoelectric effect, magnetic resonance, layered structure The article presents the results of studying the magnetic resonance spectrum in ferrite-piezoelectric layered structures under the influence of an external electric field on the sample. An external electric field induces a magnetic anisotropy in the ferrite component, which is inhomogeneous in the thickness of the sample. The paper considers the solution of the equation of the magnetization motion of the ferrite component, taking into account the electrically induced magnetic anisotropy. The calculations take into account the bending deformations of the sample. For two-layer and three-layer structures based on yttrium iron garnet and lead zirconate titanate, the values of the broadening of the magnetic resonance line have been obtained. The optimal values of the layer thicknesses for obtaining the maximum broadening of the resonance lines have been found. The results of the work are of interest for the new ferrite-piezoelectric microwave devices. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).108-110 567 КБ
Шерстнева А.А. Программная реализация анализа равномерно и нормально распределенных случайных величин для задач глубинного обучения УДК 681.514 Шерстнева А.А. Программная реализация анализа равномерно и нормально распределенных случайных величин для задач глубинного обучения // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.70–74. Ключевые слова: инфокоммуникационные системы, сеть связи, теория телетрафика, равномерное распределение, нормальное распределение, функция плотности вероятности С целью получения обоснованных практических результатов исследования инфокоммуникационных систем и сетей связи, а также их последующего применения для решения задач глубинного обучения в статье рассматривается программная реализация задачи анализа равномерно и нормально распределенных случайных величин. Наряду с теоретическим анализом в статье представлены результаты проведенных экспериментальных исследований. Рассматривается равномерное и нормальное распределение. Приведено решение задачи преобразования случайной выборки так, чтобы она подчинялась стандартному нормальному распределению. Сгенерированы последовательности случайных величин. Последовательности были просуммированы поэлементно. Решена задача вычисления функции плотности, среднего значения и дисперсии суммы двух равномерно распределенных случайных величин. Выполнено преобразование равномерного распределения в нормальное распределение. <…> UDC 681.514 Sherstneva A.A. Software implementation of the analysis of uniformly and normally distributed random variables for deep learning tasks // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.70–74. K e y w o r d s: information and communication systems, communication network, teletraffic engineering, uniform distribution, normal distribution, probability density function In order to obtain reasonable practical results of the study of infocommunication systems and communication networks, as well as to put them into practice when solving deep learning problems, the article considers the software implementation of the task of analyzing uniformly and normally distributed random variables. Along with a theoretical analysis, the article presents experimental study results. Uniform and normal distributions are considered. A solution to the problem of transforming a random sample so that it obeys the standard normal distribution is given. The software generates sequences of random variables, which are summed element by element. The problem of calculating the density function, the mean value, and the variance of the sum of two uniformly distributed random variables has been solved. The transformation of a uniform distribution into a normal distribution has been performed. For two independent and uniformly distributed random variables, a two-dimensional density function has been defined. The software implementation has been performed using the Matlab mathematical modeling program. The results of theoretical studies and software implementation are shown in graphs. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).70-74 554 КБ
Эминов С.И., Сочилин А.В. Численно-аналитический метод расчета фазированных антенных решеток УДК 621.396 Эминов С.И., Сочилин А.В. Численно-аналитический метод расчета фазированных антенных решеток // Вестник НовГУ. Сер.: Технические науки. 2022. №3(128). С.111–113. Ключевые слова: линейная антенная решетка, условие периодичности Флоке, двумерное уравнение, одномерное интегральное уравнение, главный оператор, аналитическое обращение, численно-аналитический метод Предложен новый, математически корректный, метод электродинамического анализа бесконечных антенных решеток. В основе метода лежит изучение свойств функции Грина бесконечной периодичной решетки. На первом этапе двумерное интегральное уравнение сведено к одномерному интегральному уравнению. Затем путем выделения главной части, непрерывно обратимого оператора, выявлена структура уравнения. Впервые показано, что главный оператор такой же, как и в задаче электродинамического анализа одиночного излучателя. Предложен численно-аналитический метод расчета фазированных антенных решеток. UDC 621.396 Eminov S.I., Sochilin A.V. Numerical-analytical method for calculating phased antenna arrays // Vestnik NovSU. Issue: Engineering Sciences. 2022. №3(128). P.111–113. K e y w o r d s: linear antenna array, Floquet periodicity condition, two-dimensional equation, one-dimensional integral equation, main operator, analytical inversion, numerical-analytical method A new, mathematically correct method of electrodynamic analysis of infinite antenna arrays is proposed. The method is based on the study of the properties of the Green's function of an infinite periodic array. At the first stage, the two-dimensional integral equation is reduced to a one-dimensional integral equation. Then, by isolating the main part, a continuously reversible operator, the structure of the equation is revealed. It is shown for the first time that the main operator is the same as in the problem of electrodynamic analysis of a unit radiator. A numerical-analytical method for calculating phased antenna arrays is proposed. DOI: https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).111-113 410 КБ