Антенные устройства на основе плазменных технологий тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.03 ВАК РФ



РУХАДЗЕ К. 3.

АНТЕННЫЕ УСТРОЙСТВА НА ОСНОВЕ ПЛАЗМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Специальность 01.04.03 Радиофизика

( 1 СЕН 2011

МОСКВА 2011

4852555

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики» и Институте общей физики им. A.M. Прохорова РАН

Научный руководитель: д.ф.-м.н., доцент

Н.Г. Гусейн-заде

Научный консультант: д.т.н., профессор

И.М. Минаев

Официальные оппоненты:

д.ф.-м.н., профессор И.Ф. Будагян (МИРЭА)

к.ф.-м.н., с.н.с. С.А. Шутеев (МГУ)

Ведущая организация: Институт радиотехники и

электроники им. В.А. Котельникова РАН

Защита состоится «22» сентября 2011 г. в 15:00 часов на заседании диссертационного совета Д212.131.01 при федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования ««Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики» по адресу: 119454 г. Москва, проспект Вернадского, дом 78

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ МИРЭА Автореферат разослан «15» августа 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета к.т.н., доцент

А.И. Стариковский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Начиная с конца 1970-х годов ведутся достаточно интенсивные исследовательские работы, направленные на снижение заметности объектов вооружения и военной техники (ОВ и ВТ). Снижение заметности осуществляется в радио, инфракрасном, видимом и акустическом диапазонах частот. Наиболее важной считается задача снижения заметности в радиодиапазоне, поскольку радиолокационные средства (РЛС) обеспечивают сейчас наибольшую дальность обнаружения.

Актуальность работ по снижению радиолокационной заметности (РЛЗ) ОВ и ВТ наиболее ярко проявляется в области исследований, связанных со снижением РЛЗ летательных аппаратов (ЛА). Существует целый комплекс мероприятий, направленный на снижение (минимизацию) РЛЗ, как отдельных элементов, так и всего ЛА в целом. Известны следующие традиционные способы снижения РЛЗ ЛА:

- рациональный выбор формы отдельных элементов конструкции и ЛА в целом;

- применение поглощающих покрытий и композиционных конструкционных материалов;

- применение специальных покрытий и устройств, целенаправленно изменяющих отраженный сигнал от ЛА.

Однако основным способом является рациональный выбор формы отдельных элементов конструкции (кабина пилота, воздухозаборники, антенны, острые кромки и т.д.) и ЛА в целом.

Формирование рациональной архитектуры ЛА идет следующими путями:

- создание ЛА такой конфигурации, при которой отражение происходит так, что отраженное излучение не попадает на РЛС;

- создание ЛА с гладкой формой, по возможности лишенной элементов с малым радиусом кривизны.

С помощью этих методов можно снизить радиолокационную замет-ность корпуса летательного аппарата, но не радиолокационную заметность авиационных антенн, поскольку формирование рациональной внешней формы антенн приведет к функциональному нарушению их работоспособности. Таким образом, без решения задачи по снижению заметности бортовых антенн невозможно получить удовлетворительное решение проблемы снижения общей заметности ЛА. Поэтому работам в этом направлении уделяется повышенное внимание. Главными требованиями, предъявляемыми к работе бортовых радиолокационных и связных станций на малозаметных ЛА, являются:

- радиомаскировка антенн в пассивном режиме работы, с целью максимального снижения их заметности для радиолокаторов;

- быстрота, с которой станция может выходить на кратковременную связь или включать собственный радиолокатор, быстро изменять частоту, а также переходить в режим маскировки антенн при облучении средствами обнаружения.

Традиционные средства маскировки ЛА в данном случае не могут быть использованы без ухудшения технических характеристик антенных систем, а механические элементы маскировки обладают большой инерционностью. Поэтому разработка общих принципов управления характеристиками антенн, позволяющих снизить радиолокационную заметность антенн ЛА без ухудшения технических характеристик радиоэлектронных комплексов, является актуальной и важной научной задачей.

Предметом исследования диссертации являются физические принципы работы и технические характеристики антенных устройств на основе плазменных технологий вибраторного типа (в режиме приемо-передачи),

волноводно-щелевого и рефлекторного типов.

Цслыо работы является разработка формирующих радиоизлучение антенных устройств вибраторного, щелевого и рефлекторного типов на основе плазменных технологий; обоснование возможности использования плазменных антенн вибраторного типа в системах УКВ связи, создании волноводно-щелевых плазменных антенн с управляемой диаграммой направленности и пассивных плазменных антенных решеток.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи.

1. Разработаны основные физические принципы новых антенных устройств вибраторного, щелевого и рефлекторного типов на основе плазменных технологий.

2. Создана экспериментальная установка для исследования характеристик плазменных прнемо-передающих вибраторных антенн. Впервые исследованы, в зависимости от плотности плазмы, частотные характеристики антенных устройств и чувствительность в режиме приема.

3. Разработана и создана плазменная волноводно-щелевая антенна СВЧ диапазона. Проведены исследования возможности управления диаграммой направленности (ДН) этих антенн с помощью изменения плотности плазмы.

4. Впервые был использован скользящий разряд для создания рефлекторной плазменной антенной решетки. Проведено численное моделирование по определению характеристик таких решеток.

Достоверность основных положений, выводов и результатов работы обеспечена: согласованностью ряда полученных результатов с аналогичными, опубликованными в отечественной и зарубежной печати; адекватностью разработанных моделей реальным объектам; соответствием результатов, полученных экспериментально п на основе расчетов с использованием известного математического аппарата и моделирования на ПК.

Один из перспективных путей создания антенных устройств с управляемых параметрами - это использование плазменных технологий.

В частности, можно использовать плазменные проводники, для формирования которых используется газовый разряд. В этом случае плазменный проводник формируется в диэлектрическом канале, заполненным газом. Время «включения» плазменных антенн определяется скоростью ионизации (обычно она составляет не более микросекунды). Время «выключения» определяется временем деионизации плазмы и может быть несколько выше в зависимости от режимов работы, но не более миллисекунды.

Научная новизна диссертационной работы:

• Впервые продемонстрирована возможность использования плазменного антенного устройства вибраторного типа в режиме приема, возбуждаемого собственным излучением передатчика.

• Для управления диаграммой направленности волноводно-щелевой антенны предложено создавать плазму в волноводе. Плазменные волноводно-щелевые антенны позволяют безынерционно управлять их диаграммой направленности.

• Впервые использован скользящий разряд для создания рефлекторных антенных устройств СВЧ диапазона.

Научная значимость работы. Применение результатов работы дает возможность реализации новых путей создания плазменных антенных устройств вибраторного типа, ЭПР которых на один - два порядка меньше ЭПР металлических вибраторных антенн; волноводно-щелевых антенн с практически безынерционным управлением ДН и пассивных плазменных антенных решеток.

Практическая ценность проведённых исследований состоит в том, что показаны пути реализации плазменных антенных устройств с управ-

ляемыми параметрами, эффективность работы которых (мощность излучения, форма диаграммы направленности, шумовые характеристики и КПД) сравнима с металлическими аналогами. Например, применение таких антенн позволяет снизить РЛЗ объектов вооружения и военной техники. В частности, боевая эффективность малозаметных самолётов (программа STEALS) оказалась низкой, вследствие того, что на этих самолетах отсутствуют радиоэлектронные комплексы с традиционными типами антенн. Применение плазменных технологий позволяет решить эту проблему, практически не увеличивая ЭПР JIA.

Основные научные положения, выносимые на защиту, и результаты.

1. Прнемо-передающее плазменное антенное устройство с электронной перестройкой частоты приема и высокой чувствительностью, в которой возбуждение плазмы производится на одной частоте приемо-передатчика (более высокой), осуществляет прием сигнала на другой частоте (более низкой), с постоянной величиной разноса частот между ними.

2. Характеристики приемной плазменной антенны определяются плотностью плазмы.

3. Волноводно-щелевые плазменные антенные устройства позволяют осуществлять электронную перестройку ДН с практически безынерционным управлением в широком секторе углов.

4. Рефлекторные плазменные антенные решетки (ПАР) дают возможность управлять положением боковых лепестков ДН. ПАР, используемые в качестве маскирующих экранов, имеют особенности, определяемые параметрами плазмы, которые дают им преимущества по сравнению с традиционными металлическими антеннами.

5. Особенности физического механизма работы плазменных антенн показывают их преимущества по сравнению с металлическими антеннами.

что позволяет создать приемо-передающие плазменные антенны с величиной ЭПР меньше, чем 0,03...0,05 м2.

Основные результаты диссертационной работы внедрены в Научно-экспериментальном внедренческом центре физических исследований и перспективных технологий (МГП НЭВЦ ФИПТ), а также используются в Федеральном государственном унитарном предприятии «Московский радиотехнический институт Российской академии наук» ФГУП «МРТИ РАН», ОАО «Специальное конструкторское бюро радиоизмерительной аппаратуры» (ОАО «СКБ РИАЛ»), Фрязинском филиале Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН (ИРЭ) и ННЦ «Физико-технический институт» HAH Украины.

Материалы диссертационной работы также используются в учебном процессе на базовой кафедре №343 «Моделирование радиофизических процессов» МГТУ МИРЭА в курсах «Спецглавы радиофизики» для студентов очной формы обучения по специальности 210301 «Радиофизика и электроника» и «Моделирование антенных систем, основанных на новых физических принципах», подготовленном для студентов магистратуры очной формы обучения по направлению подготовки 200400 «Радиотехника», магистерская программа «Радиофизика».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях и семинарах в МГТУ МИРЭА 2009-2011 годы и Институте общей физики им. A.M. Прохорова РАН 2008-2011 годы; на шестнадцатой конференции студентов и аспирантов в Московском энергетическом институте 2010 г. [1]; на международной научно-технической конференции «ИНФО-2010» [2] и на XXXVII и XXXVIII Международных (Звенигородских) конференциях по физике плазмы и У ТС [3,4].

Публикации. Результаты исследований опубликованы в 11 работах

[1...11]: 7-и научных статьях, из них 6 опубликованы в ведущих научных журналах, издаваемых в Российской Федерации и рекомендуемых ВАК для публикации основных материалов диссертаций, представляемых на соискание ученой степени кандидата наук [5... 11]; 4-х тезисов докладов научных международных конференций [1.. .4].

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, приложений, списка использованных источников информации, включающего 53 наименования. Она содержит 111 страниц текста, 61 рисунок и 4 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во ведении обоснованы актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследования, отмечены прикладная и научная значимости полученных результатов.

Каждая глава начинается обзором литературы по теме главы. В конце каждого раздела приведены соответствующие выводы.

Глава! в основном посвящена исследованиям характеристик вибраторных плазменных антенн (ВПА). В начале главы дан краткий обзор литературы, посвященный работе и конструкциям несимметричных металлических и плазменных вибраторных антенн. Далее представлены физические основы создания вибраторных антенн. Показано, что характеристики вибраторной плазменной антенны (мощность излучения, форма диаграммы направленности, шумовые характеристики и КПД) не хуже соответствующих характеристик металлических вибраторных антенн (МВА). И, наконец, последний раздел этой главы посвящен экспериментальному исследованию характеристик плазменных приемо- передающих антенных устройств. Схема

экспериментального стенда показана на рис. 1.

Макет антенного устройства представляет собой отпаянную стеклянную трубку (диаметр ~ 1 см, длина ~ 1,2 м), наполненную парами ртути и помещенную в пластиковый корпус. Два приемопередатчика типа Р-163-50У подключены к одной плазменной антенне, в которой разряд возбуждался поверхностной волной, создаваемой вторым приемопередатчиком типа Р-163-50У на частоте 47,500 МГц.

1

8 9

Рис. 1. Схема экспериментального стенда 1 - плазменная антенна, 2 - металлический экран, 3 - узел крепления антенны, 4 - стыковочный узел фидера передатчика Р-163-50У и плазменной антенны, 5 - передатчик Р-163-50У, б - стыковочный узел фидера приемника Р-163-50У и плазменной антенны, 7 -приемник Р-163-50У, 8 - штатная (отпаянная стеклянная трубка) антенна приемопередатчика Р-168-05У-Ш, 9 - приемопередатчик Р-168-05У1М

Цель испытаний заключалась в качественной проверке способности диэлектрической трубки, в которой под действием собственной мощности ВЧ станции возникает разряд, передавать сигналы - как в режиме тонального вызова, так и в режиме телефона. Эффективность передачи сигналов

через плазменную штыревую антенну сравнивалась с эффективностью передачи обычной металлической штыревой антенны равноценной длины путем измерения их сигналов, принимаемых другой станцией на различных расстояниях от активной антенны.

При наземных испытаниях передача тональных и телефонных сигналов через плазменную антенну сохранялась при удалении на расстояние более 500 метров. Заметного различия в уровнях принимаемых сигналов при передаче через плазменную и металлическую антенны на указанном удалении не было установлено.

Измерения спектра ВЧ сигнала, излучаемого плазменной штыревой антенной, исследовались с помощью анализатора спектра С4-25 - при детектировании в линейном и логарифмическом режимах. Фотографии спектра показаны на рис. 2.

Вид спектра не отличается от спектра металлической антенны. Шум приемника анализатора при установке уровня приема сигнала -59 дБ не позволяет вычленить шум, создаваемый плазменной антенной в виду его малой мощности: теоретическая оценка шума в полосе приемника анализа-

1ь 125 кГц/дел

125 кГц/ дел

Металл

Плазма

Рис. 2. Осциллограммы спектра ВЧ излучения антенн

тора не превышает 10 Вт.

1

0.9 -

0,8

50 МГц

Рис. 3. Зависимости мощности сигнала на приемнике от частоты принимаемого сигнала при частоте возбуждения плазменной антенны 47,500 МГц: 1 (красная линия) - расчетная зависимость; 2 (синяя линия) - экспериментальная зависимость, проведенная через точки на частотах 35 МГц, 42,5 МГц и 47 МГц

Аналитически, численным моделированием и экспериментально было показано, что в газоразрядных трубках, наполненных разреженным газом, возможно одностороннее возбуждение протяженного ВЧ разряда, который поддерживается азнмутально-симметричной поверхностной волной Е0. При плазменной частоте, превосходящей частоту поля, не менее чем на порядок, фазовая скорость медленной поверхностной волны приближается к скорости света. При этом условии бес-столкновительная плазма служит хорошим проводником, а потому эффективна в качестве несимметричной вибраторной антенны длиной /«Я/4. Выбор такой конфигурации для антенны обусловлен наличием аксиальной симметрии системы фидера и монополя, облегчающей численное и лабораторное моделирование. При уменьшении концентрации плазмы до двух критических и уменьшении фазовой скорости, длина поверхностной волны (ПВ) укорачивается. Плазменный монополь в четверть длины ПВ сохраняет диаграмму направленности в меридиональной плоскости, но мощность излучения резко падает из-за умень-

шения его тока и дипольного момента. Относительные затраты мощности источника ВЧ колебаний на создание плазмы нужной концентрации оказываются невелики, и это позволяет осуществлять передачу сигналов через плазменную антенну, возбуждаемую мощностью самой передающей ВЧ станции в несколько десятков ватт.

Проведены испытания плазменного антенного устройства на прием. Установлено:

• для создания и поддержания разряда в плазменной приемопередающей антенне достаточно мощности излучения собственного ВЧ передатчика;

• характеристики приемо-передающей вибраторной плазменной антенны (мощность излучения, форма диаграммы направленности и КПД) не хуже соответствующих характеристик металлических вибраторных антенн (MBА). Спектры сигналов плазменной антенны не подвержены заметным искажениям. Отношение сигнал/шум не выходит за пределы этого отношения для металлической антенны.

• Приемо-передающее плазменное антенное устройство с электронной перестройкой частоты приема и высокой чувствительностью, в которой возбуждение плазмы производится на одной частоте приемопередатчика (более высокой), осуществляет прием сигнала на другой частоте (более низкой), с постоянной величиной разноса частот между ними.

Вторая глава посвящена исследованию характеристик многощелевой плазменной антенны. После обзора литературы, в котором рассматривалась работа однощелевых и многощелевых антенн, были изложены физические основы щелевой плазменной антенны. Основное внимание в этой главе уделено исследованию возможности управления диаграммой направленности щелевой антенны с помощью изменения плазменных параметров. Для этого была рассчитана и изготовлена пятищелевая антенна '

газоразрядной трубкой, расположенной по оси волновода. Волновод изготовлен из меди. Размеры прямоугольного волновода: стороны а = 3,5 см, Ь =1,5 см выбирались из расчёта рабочей частоты антенны 6 ГГц на моде ТЕюС^о =5 см).

Генератор СВЧ (Г4-82) подает на вход многощелевой волноводной антенны электромагнитную волну с частотой 6,1 ГГц. Электромагнитная волна проходит через измерительную линию и согласующее устройство, возбуждая в волноводе антенны моду ТЕю. Внутри волновода помещена трубка из промышленной люминесцентной лампы диаметром 12 мм и длиной 470 мм. В лампе создавалась слабо ионизованная плазма разрядом постоянного тока. Плотность плазмы изменялась регулированием значения разрядного тока.

Принятый приёмником сигнал из щелевой антенны далее с помощью коаксиального вывода подавался на спектроанализатор Я4-С72, работающий в режиме приёмника.

Генератор СВЧ

—СНн-

Ишерительная линия

Щелевая антенна

ИП

ЛЛЭ1МЫ

И»мерительная линейка

Ы4

1 =

Плашеная трубка

-Приёмный волновод

Спектр-анэлшатор

1ВМРС

АЦП

Рис. 4. Структурная схема лабораторной модели

Исследование диаграммы направленности проводилось по измерениям двух сигналов: сигнала со спектроаналнзатора, пропорционального амплитуде принятого излучения из волноводной щелевой антенны, и сигнала, идущего с измерительной линейки, который пропорционален отклонению приёмного волновода от оси системы. Приёмный волновод передвигался по измерительной линейке параллельно многощелевой антенне, находясь на расстоянии 80 см от неё. Оба сигнала с помощью аналого-цифрового преобразователя (JIA-50USB) оцифровывались и записывались на ПК. Результаты измерений представлялись в виде графиков зависимостей амплитуды принятого сигнала от расстояния приемного волновода до оси системы. Форма диаграммы направленности (амплитуда и полуширина) практически не изменяются, что говорит о том, что плазма не вносит сильных искажений.

На рис. 5 представлен угол отклонения главного максимума диаграммы направленности без диэлектрической трубки (на частоте 6,1 ГГц) и при различных значениях разрядного тока (0; 50 мА; 150 мА; 200 мА) в диэлектрической трубке. Для наглядности амплитуды сигналов на рис. 5 приведены в различном масштабе.

Таким образом, при внесении положительного вклада в эффективную диэлектрическую проницаемость диаграмма направленности многощелевой антенны поворачивает в сторону отрицательных углов, а при внесении отрицательного вклада - диаграмма направленности поворачивает в сторону положительных углов. Диэлектрическая трубка обладает диэлектрической проницаемостью ей = 5, а, следовательно, вносит положительный вклад в эффективную диэлектрическую проницаемость, в то время как плазма, обладая диэлектрической проницаемостью меньше единицы, вносит отрицательный вклад.

Рис. 5. Угол отклонения главного максимума диаграммы направленности при различных значениях разрядного тока в диэлектрической трубке: 1 - угол отклонения на частоте 6,1 ГТц (без диэлектрической трубки), 2 - угол отклонения с диэлектрической трубкой, 3, 4, 5 - углы отклонения с диэлектрической трубкой, заполненной плазмой, при токах соответственно 50 мА, 150 мА, 200 мА.

Целесообразно ввести понятие «эффективной диэлектрической проницаемости среды», заполняющей волновод щелевой антенны. Если поперечное сечение, занятое плазмой, обозначить через , а сечение разрядной трубки - через ^, то эффективная диэлектрическая проницаемость внутри волноводной области можно записать в виде:

о ^ ^ , (г с

~1--2 где о - полное сечение внутри волноводной

со I) о

области. Единственным параметром, который можно изменять в этом выражении это плазменная частота (оре, которая определяется плотностью

плазмы не, зависящей от величины разрядного тока.

Из приведённого выше анализа экспериментальных исследований диаграммы направленности прямоугольной волноводной многощелевой антенны с плазменным управлением можно сделать следующий вывод. Волноводно-щелевые плазменные антенные устройства позволяют осуществлять электронную перестройку ДН с практически безынерционным управлением в широком секторе углов.

Глава III диссертации посвящена исследованию плазменных антенных решеток (ПАР) в распадающейся плазме, а также возможности использования таких ПАР в качестве рефлекторной антенны. Плазменная решетка, исследуемая в работе, создается с помощью скользящего по поверхности диэлектрика разряда. Рефлекторная плазменная решетка представляет собой набор: плазменную решетку, диэлектрик и металлическую решетку. Поле отраженной волны представляет собой результат интерференции плазменной и металлической решетки. Скользящий разряд нами выбран из соображений широких возможностей изменения плазменных образований, что позволяет управлять формой диаграммы направленности.

Экспериментальный стенд состоит из герметичной камеры, высоковольтного источника питания, генератора импульсов, накопителя энергии и форвакуумного насоса. В эксперименте использовался высоковольтный источник питания с регулируемым напряжением. Эксперименты проводились при трех значениях емкости накопительных конденсаторов Сн: 680, 1360 и 4400 пФ. В качестве рабочего газа в камере использовался воздух. Давление в камере при проведении эксперимента изменялось от 30 до 120 Тор, что соответствует изменению высоты над землей от 30 до 10 км. Стенд может работать в импульсном режиме с

частотой следования импульсов до 300 Гц. В центре камеры установлена модель. Решетка состоит из стеклотекстолитовой пластины (г 4) толщиной 2 мм, на поверхность которой с одной стороны нанесены 8 медных полос шириной 5 мм и длиной 80 мм. Разряд развивается по направлению вдоль полос, но с другой стороны диэлектрической пластины, и поэтому плазменный слой формируется в виде регулярных плазменных полос.

Экспериментально были получены следующие зависимости: параметрические зависимости решетки (зависимость от напряжения, накопления энергии, давления буферного газа); зависимость интенсивности свечения плазменного слоя в газе от времени; зависимость изменения свечения от расстояния при поперечном перемещении датчика.

Для определения электродинамических характеристик плазменной решетки, создаваемой скользящим разрядом, необходимо знать параметры плазменного слоя (концентрацию носителей и время релаксации плазменной области). Для определения этих величин были проведены измерения величины энерговклада в плазменную область (энергия разряда, затрачиваемая для создания плазмы) при различных давлениях газа. Измерения проводились при значениях давления Р = 30, 45, 60, 75, 90, 105 и 120 Тор. При заданном напряжении на электродах измерялся ток разряда.

На рис. 6,а показаны осциллограммы тока, полученные в результате обработки по результатам 10 измерений для различных давлений газа (сверху вниз соответственно: 120 Тор, 75 Тор и ЗОТор). На рнс. 6,6 показаны зависимости изменения тока от времени, полученные в результате обработки соответствующих осциллограмм из рис. 6,а.

120 Тор

. Г. А

--у*- ■■ ,1 I» I;^

Я

1 II I - Давление 120 Тор

/V ^— 1 1 1

20

4) 60

80

.........А

: * :: [ ! !

•л 1'

75 Тор

I \

Давление 75 Тор

ч

■Л_

40 60 £0 4, нс

'Ц

Л

зо тор ;•1А

5

1 1 1 1 Давление 30 Тор

V ~ \ _

/ \

1

20 <40 60 80 1 но

а б

Рис. б (а) осциллограммы тока (по оси У ток 3 А на дел., по оси X 59 нс на дел.) (б) зависимости тока от времени

Полученные зависимости концентрации носителей от температуры Т позволяют провести расчет отражения электромагнитных волн от рефлектора, имеющего структуру антенной решетки, проводимость элементов которой изменяется во времени. При заданных геометрических параметрах решетки был проведен расчет отражения ЭМВ на частоте 375 ГГц. На рис. 7 приведены данные расчета с помощью КОДА «КАРАТ» дифракционного поля ЭМВ на решетке, параметры которой соответствуют экспериментальной модели для двух моментов времени,

соответствующих концентрации носителей 1 • 1014 1/см~\

TT.5I-.WI.Imu (V»j Еу

Рис. 7. Дифракционные поля и диаграммы направленности для металлической и плазменной (с плотностью 3-10 см ) антенн (частота 37,5 ГГц)

Результаты расчетов для различных параметров показывают, как изменяется характер отражения падающей волны на плазменную решетку при из-

14 -3

менении плотности плазмы. Так, при концентрации 3-10 см на частоте 37,5 ГГц наблюдалась зеркальная составляющая, отраженная под углом падения, очень слабые боковые лепестки и практически отсутствовал преломленный луч. С уменьшением концентрации на частоте 37,5 ГГц происходит уши-рение боковых лепестков и перемещение в область больших углов (см. рис. 8).

На частоте 37,5 ГГц происходит уширение главного максимума, ушире-ние боковых лепестков и перемещение в зону больших углов. Для маскировки рефлекторов необходимо, чтобы соблюдались следующие условия: 1) угол меяоду направлением на облучающую PJ1C и направлением отражения главно-

го максимума должен быть больше угловой ширины главного максимума

1Г,5<5Н:, 3 им, 1*10*14, вр'.»4. 454*д. Еу вш»- » 23 *

Э7.КНг.8 3*10*12, «р4*4. 45с1#о. Еу о««« 1.23ч

О 10 20 30

г{ см), Еу

37.5СН1. 8ши,1Л10ЛТ4. #р5«.|. 45Иед. Еу Ш."

О 10 20 30

), Еу

37.SGHi.8u« . 3*ШЛ12 45с|*д. Еу от«= I

Рис. 8. Дифракционные поля и диаграммы направленности: (а) - плазма плотностью

14 -3 12 -з

3-10 см ; (б) - плазма плотностью 3-10 см

(чтобы отраженная зеркальная составляющая не попадала в зону приема облучающей РЛС); 2) боковые лепестки должны быть расположены под углами, исключающим прием по боковым лепесткам; 3) направление преломленного луча, отраженного от маскируемого объекта, также не должно попадать в зону приема. Полученные результаты показали, что пассивные плазменные антенные решетки могут служить эффективным маскирующим экраном.

В заключении сформулированы основные результаты.

В приложении приведены результаты теоретического исследования характера возбуждения плазмы и излучения электромагнитной волны в плазменных антенных устройствах вибраторного тина.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Впервые проведены испытания приемного плазменного антенного устройства вибраторного типа, которые позволили установить:

- существует возможность приема сигналов на плазменное антенное устройство, возбуждаемое собственным излучением приемопередатчика;

- частотный диапазон соответствует частотному диапазону приемопередатчика;

- уровень сигнала, при котором осуществлялся прием, составил - 10" 5...10"бВт.

2. Впервые было продемонстрировано, что волноводно-щелевые плазменные антенные устройства позволяют осуществлять электронную перестройку диаграммы направленности с практически безынерционным управлением в широком секторе углов.

3. Была разработана и создана плазменная антенная решетка из плазменных антенных устройств вибраторного типа на скользящем поверхностном разряде с управляемой диаграммой направленности, которая может использоваться в качестве рефлекторной антенны. Проведены расчеты и сравнение плазменной антенной решетки с металлической (диаграммы направленности рассеянного излучения в области различных длин СВЧ диапазона и разных поляризаций падающего излучения), которые показали, что рефлекторные плазменные антенные решетки, в отличии от металлических, дают возможность управлять положением боковых лепестков ДН.

4. Полученные в диссертационной работе результаты открывают принципиально новые возможности в радиолокации за счет реализации быстродействия в управлении диаграммой направленности многощелевых антенных устройств.

Публикации по теме диссертации

1. Рухадзе К.З. / Четвертьволновая вибраторная плазменная приемная антенна // XVI Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов, МЭИ. - 2010, Т.1 - С. 102-103.

2. Гусейн-заде Н.Г., Минаев И.М., Рухадзе К.З., Битюков В.К. / Приёмная плазменная вибраторная антенна // Материалы международной научно-практической конференции «Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий» ИНФО-2010. - МИЭМ. - 2010. - С. 435-437.

3. Гусейн-заде Н.Г., Минаев И.М., Рухадзе К.З. / Четвертьволновая вибраторная плазменная приемная антенна // XXXVII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС. - 2010. - С. 305.

4. Гусейн-заде Н.Г., Минаев И.М., Рухадзе К.З. / Моделирование вибраторных плазменных антенных решеток // XXXVIII Международная (Звенигородская) конференция по физике плазмы и УТС. - 2011. - С. 299.

5. Володин К.С., Минаев И.М., Рухадзе A.A., Рухадзе К.З., Сер-гейчев К.Ф. / Плазменное управление диаграммой направленности волно-водно-щелевой антенны // Телекоммуникации и транспорт (T-Comm). -2009, № S-DSPA. - С. 36-38.

6. Володин К.С., Минаев И.М., Рухадзе A.A., Рухадзе К.З., Сер-гейчев К.Ф. / Плазменная структура для управления диаграммой направленности волноводно-щелевой антенны // Физика плазмы. 2009, Т. 35, № 1. - С.56-60.

7. Гусейн-заде Н.Г., Минаев И.М., Рухадзе К.З. / Плазменная приёмная вибраторная антенна // Краткие сообщения по физике ФИ АН. 2010, №2. - С.45-48.

8. Гусейн-заде Н.Г., Минаев И.М., Рухадзе К.З. / Плазменные приемные вибраторные антенны // Физика плазмы. 2010, Т. 36, № 10. - С. 972-974.

9. Гусейн-заде Н.Г., Минаев И.М., Рухадзе A.A., Рухадзе КЗ. / Физические принципы работы плазменных антенн // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2011, №3, С. 42-49.

10. Гусейн-заде Н.Г., Минаев И.М., Рухадзе A.A., Рухадзе К.З. / Принципы работы плазменных антенн // Радиотехника и электроника. -2011. Т. 10, С. 45-47.

11. Кузьмин Г.П., Минаев И.М., Рухадзе К.З., Тихоневич О.В. / Плазменные антенные решетки - радиорефлекторы // Научный вестник МИРЭА. - 2011, №2 (11), С 71.

Подписано в печать 07.06.2011. Формат б0x84 1/16. Усл. печ. л. 1,40. Усл. кр.-отт. 5,58. Уч.-изд. л. 1,5. Тираж 100 экз. Заказ 390

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики" 119454, Москва, пр. Вернадского, 78

Введение стр.

Глава I. Вибраторная плазменная антенна стр.

1.1 Вибраторные металлические и плазменные антенны (обзор литературы) стр.

1.2 Физические основы создания вибраторных плазменных антенн. стр.

1.3 Экспериментальные исследования характеристик вибраторных плазменных антенн стр.

Начиная с конца 1970-х годов ведутся достаточно интенсивные исследовательские работы, направленные на снижение заметности объектов вооружения и военной техники (ОВ и ВТ). Снижение заметности осуществляется в радио, инфракрасном, видимом и акустическом диапазонах частот волн. Наиболее важной считается задача снижения заметности в радиодиапазоне, поскольку радиолокационные средства обеспечивают в настоящее время наибольшую дальность обнаружения [1].

Актуальность работ по снижению радиолокационной заметности (РЛЗ) ОВ и ВТ наиболее ярко проявляется в работах по снижению РЛЗ летательных аппаратов (ЛА).

Уменьшение РЛЗ ЛА является одним из основных методов снижения эффективности радиолокационных средств за счет снижения дальности обнаружения. Дальность обнаружения ЛА определяется выражением [2]:

Оценки вероятности потерь самолетов в зависимости от ЭПР показывают, что уменьшение ЭПР ЛА позволяет существенно снизить эффективность применения средств противовоздушной обороны (ПВО, см. рис.1) [2]. эпр

Рис. 1. Зависимость относительных потерь от (ЭПР)

Тенденции снижения эффективной площади рассеяния ЛА (без учета ЭПР антенн бортового радиооборудования) за последние четверть века таковы

•у рис.2), что если в 1980 годах самолеты типа Б-15 имели ЭПР порядка 10 м , то у модернизированного самолета она составляет 1 -1.5 м2, а у перспективных самолетов пятого поколения, таких как Б - 22, Р - 35, снижена до 0.03 - 0.05 м2[3]. м2 16 14 12 10 8 6 4 2

ЭПР

• Р-З Тоонало Мираж Р-1С,Е

1970

1975

1980

Модернизация • • ] | Р-117Д » | • Р-22А

1985 1990 1995

• ЕР-2С

2000

1 Л5*,

2005

Год принятия на вооружаете

Рис. 2. Снижение ЭПР ЛА с годами.

Для достижения минимальной радиолокационной заметности (РЛЗ) летательных аппаратов (ЛА) существует целый комплекс мероприятий направленный на снижение, как его отдельных элементов, так и всего ЛА в целом. Совокупной характеристикой радиолокационной заметности (РЛЗ) является эффективная площадь рассеяния (ЭПР). Оценка ЭПР производится экспериментально и расчетным методом. Для достижения минимальной заметности летательных аппаратов (ЛА) существует целый комплекс мероприятий направленный на снижение (минимизацию) (РЛЗ), как его отдельных элементов, так и всего-ЛА в целом.

На сегодняшний« день известны следующие традиционные способы снижения РЛЗ ЛА [4]:

- рациональный выбор формы отдельных элементов конструкции и ЛА в целом; ; применение поглощающих покрытий и композиционных конструкционных материалов;

- применение специальных покрытий и устройств, целенаправленно изменяющих отраженный сигнал от ЛА. Однако основным является рациональный выбор формы отдельных элементов конструкции и ЛА в целом.

Эффективная площадь рассеяния ЛА, формируется центрами отражения - "блестящими точками". К ним можно отнести: кабину пилота, воздухозаборники, антенны, острые кромки, участки поверхности планера ЛА, нормаль к которым имеет направление, близкое к направлению на облучающую радиолокационную станцию (РЛС) [5].

Соотношение характерных размеров ЛА и- длин волн РЛС позволяет использовать для оценки радиолокационных характеристик реальных воздушных целей модель совокупности центров рассеяния в предположении случайности фаз отражения отдельными, наиболее существенными элементами. Отраженный сигнал формируется в основном зеркальной составляющей-, рассеянием острыми- кромками- элементов ЛА, бегущими волнами на закругленной поверхности.

Задача формирования^ рациональной архитектуры состоит в устранении "блестящих" точек на- поверхности JIA. При невозможности полного устранения применяются меры для уменьшения количества "блестящих" точек.

Существуют следующие подходы к созданию архитектуры наружной поверхности JIA:

- создание ДА такой конфигурации, при которой отражение происходит в направлениях, отличных от направления на облучающую PJIC;

- создание JIA с гладкой формой, по возможности лишенной элементов с малым радиусом кривизны.

Например, самолет - невидимка F — 117А имеет необычную конфигурацию, состоящую из большого числа плоских поверхностей и граней [6]. При такой конфигурации отражение происходит в'направлениях, отличных от направления на PJIC. На самолете нет криволинейных поверхностей и изогнутых кромок, способствующих изотропному рассеянию, и полностью отсутствуют прямые углы, играющие роль уголковых отражателей. Прямые края кромок, створок и люков, различных ниш и отсеков, расположенных перпендикулярно продольной оси самолета и направлению облучения в передней полусфере, прикрыты специальными накладками из радиопоглощающего материала с пилообразной окантовкой. ЭПР такого JIA составляет 0,025 м2.

Второй подход использован при разработке стратегического бомбардировщика В-2 [7]. Самолет выполнен по схеме "летающее крыло" без вертикальных поверхностей управления. л

Для получения минимальной ЭПР В-2 (а = 0.1 м ) был использован принцип формирования рациональной архитектуры, заключающийся в концентрации всех отражений в четырех X — образных секторах [7]. На рис. 3 приведена архитектура наружной поверхности самолета В-2.

Рис. 3. Архитектура самолета В-2

Полностью выполнить задачу отражением падающих лучей в сторону, отличную от направления на PJIC, не удается; существуют сектора, в которых ЭПР самолетов F-117A, В-2 значительно выше средней величины. Поэтому расположение этих секторов подбирается так, чтобы сделать вероятность обнаружения JIA крайне малой.

Таким образом, содержание принципа формирования рациональной внешней формы состоит в создании конструкции- ДА с отсутствием отраженных лучей в направлении на облучающую PJIC.

Этот метод не применим к снижению радиолокационной заметности авиационных антенных устройств, так как формирование рациональной внешней формы антенн приведет к функциональному нарушению их работоспособности.

Задача по достижению пониженной ЭПР JIA впервые была достигнута на самолетах, построенных по технологии «Стеле» В-2 и F-117, путем изменения формы планера и полной замены радиоэлектронного оборудования с металлическими антеннами на оптикоэлектронные системы. Это привело к снижению боевой эффективности JIA [7].

Уже при создании следующего поколения самолетов невидимок (F-22A «РАПТОР», F-35), в состав JIA был включен радиоэлектронный комплекс, что позволило найти компромисс между минимальной ЭПР J1A и его боевой эффективностью. Как уже отмечалось, в комплексе мероприятий по снижению

РЛЗ наиболее сложными элементами являются антенные устройства (антенны радиолокаторов, связные, станций радиоэлектронного противодействия, радио ответчиков и т.д.) Большое количество антенных устройств, расположенных на ЛА могут дать вклад в ЭПР ЛА соизмеримый с ЭПР ЛА и даже превысить его. Так например, величина ЭПР только, одной бортовой антенны вибраторного типа связной станции, работающей в УКВ диапазоне гу метровом) составляет ~ 0.7 м , [6]. Таким образом, без решения задачи по снижению заметности бортовых антенных устройств ЛА, не предоставляется возможным получить удовлетворительное решение проблемы снижения общей заметности ЛА. Поэтому работам в этом направлении уделяется повышенное внимание. Главными требованиями, предъявляемыми к работе бортовых радиолокационных и связных станций на малозаметных ЛА, являются:

- радиомаскировка антенных устройств в пассивном режиме работы, с целью максимального снижения их заметности для радиолокаторов;

- быстрота, с которой станция может выходить на кратковременную связь или включать собственный радиолокатор, быстро менять частоту волн связи, а также переходить в, режим маскировки антенн при облучении средствами обнаружения.

Традиционные средства маскировки ЛА в данном случае не могут быть использованы без ухудшения технических характеристик антенных систем, а механические элементы маскировки обладают большой инерционностью. Поэтому разработка общих принципов управления характеристиками антенн, позволяющих снизить радиолокационную заметность объектов- вооружения и военной техники (ОВ и ВТ) и, в частности, антенн ЛА без ухудшения технических характеристик радиоэлектронных комплексов, является актуальной и важной научной задачей. В связи с этим, предметом исследования являются физические и технические характеристики плазменных приемо-передающих вибраторных и волноводно-щелевых антенных устройств и пассивных плазменных решеток., а целью диссертационной работы является обоснование возможности использования перечисленных типов антенн в системах УКВ связи, создании волноводно-щелевых плазменных антенн с управляемой ДН и маскирующих плазменных экранов на основе пассивных плазменных решеток.

Целью работы является разработка формирующих радиоизлучение антенных устройств вибраторного, щелевого и рефлекторного типов на основе плазменных технологий; обоснование возможности использования плазменных антенн вибраторного типа в системах УКВ связи, создании волноводно-щелевых плазменных антенн с управляемой диаграммой направленности и пассивных плазменных антенных решеток.

Для достижения поставленной цели-решены следующие задачи.

1. Разработаны основные физические принципы новых антенных устройств вибраторного, щелевого и рефлекторного типов на основе" плазменных технологий.

2. Создана экспериментальная установка для исследования характеристик плазменных приемо-передающих вибраторных антенн. Впервые исследованы, в зависимости от плотности плазмы, частотные характеристики антенных устройств и чувствительность в режиме приема.

3. Разработана и создана плазменная волноводно-щелевая антенна СВЧ диапазона. Проведены исследования возможности управления диаграммой направленности этих антенн с помощью изменения плотности плазмы.

4. Впервые был использован скользящий разряд для создания рефлекторной плазменной антенной решетки. Проведено численное моделирование по определению характеристик таких решеток.

Методы исследования. Представленные в работе результаты получены на основе сравнительного анализа, аналитически, численным методом и экспериментально.

Достоверность основных положений, выводов и результатов работы обеспечена: согласованностью ряда полученных результатов с аналогичными, и опубликованными в отечественной и зарубежной печати; адекватностью разработанных моделей реальным объектам; соответствием результатов, полученных экспериментально и на основе расчетов с использованием известного математического аппарата и моделированием на ПК.

Один из перспективных путей создания антенных устройств с управляемых параметрами — это использование плазменных технологий.

В частности, можно использовать плазменные проводники, для формирования которых используется' газовый разряд. В этом случае плазменный проводник формируется в диэлектрическом канале, заполненным газом [8]. Время «включения» плазменных антенных устройств определяется скоростью ионизации (обычно она составляет не более микросекунды). Время «выключения» определяется временем деионизации плазмы и может быть несколько выше в зависимости от режимов работы, но> не более миллисекунды.

Научная новизна диссертационной работы:

• Впервые продемонстрирована возможность использования, плазменной вибраторной антенны в качестве приемной, возбуждаемой собственным излучением передатчика.

• Для управления диаграммой направленности волноводно-щелевой антенны предложено использовать плазменные волноводно-щелевые антенны. Плазменные волноводно-щелевые антенны позволяют безинерционно управлять диаграммой направленности.

•■> Впервые использовался скользящий разряд для создания рефлекторных антенн СВЧ диапазона.

Научная и практическая значимость работы. Применение результатов работы дает возможность реализации новых путей создания плазменных вибраторных антенн ЭПР которых на, один — два порядка меньше ЭПР металлических вибраторных антенн, волноводно щелевых антенн с практически безынерционным управлением ДН и пассивных плазменных антенных решеток.

Практическая ценность проведённых исследований состоит в том, что показаны пути реализации плазменных антенных устройств с управляемыми параметрами, эффективность работы которых (мощность излучения, форма диаграммы направленности, шумовые характеристики и КПД) сравнима металлическими аналогами. Например, применение таких антенн позволяет снизить PJI3 объектов вооружения и военной техники. В частности, боевая эффективность малозаметных самолётов (программа STEALS) оказалась низкой, в следствии того, что на этих самолетах отсутствуют радиоэлектронные комплексы, с традиционными типами антенн. Применение плазменных технологий позволяет решить эту проблему, практически не увеличивая ЭПР JIA.

Основные научные положения, выносимые на-защиту, и результаты:

1. Приемо-передающее плазменное антенное устройство с электронной перестройкой частоты приема и высокой чувствительностью, в которой возбуждение плазмы производится на одной частоте приемо7передатчика (более высокой), осуществляет прием сигнала на другой частоте (более низкой), с постоянной величиной разноса частот между ними.

2. Характеристики приемной плазменной антенны определяются плотностью плазмы.

3. В о лново дно-щелевые плазменные' антенные устройства позволяют осуществлять электронную перестройку ДН с практически безынерционным управлением в широком секторе углов.

4. Рефлекторные плазменные антенные решетки (ПАР) дают возможность управлять положением боковых лепестков ДН. ПАР используемые в качестве маскирующих экранов имеют особенности, определяемые параметрами плазмы, которые дают им преимущества по сравнению с традиционными металлическими антеннами.

5. Особенности физического механизма работы плазменных антенн показывают их преимущества по сравнению с металлическими антеннами, что позволяет создать приемо-передающие плазменные антенны с величиной ЭПР меньше, чем 0.03.0.05м2.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, приложений, списка использованных источников информации, включающего 53 наименования; содержит 111 страниц текста, 61 рисунок и 4 таблицы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ

1. Впервые проведены испытания приемного плазменного антенного устройства вибраторного типа, которые позволили установить:

- существует возможность приема сигналов на плазменное антенное устройство, возбуждаемое собственным излучением приемопередатчика;

- частотный диапазон соответствует частотному диапазону приемопередатчика;

5 6

- уровень сигнала, при котором осуществлялся прием, составил ~ 10" .10" Вт.

2. Впервые было продемонстрировано, что волноводно-щелевые плазменные антенные устройства позволяют осуществлять электронную перестройку диаграммой направленности с практически безынерционным управлением в широком секторе углов.

3. Была разработана и создана плазменная антенная решетка из плазменных антенных устройств вибраторного типа на скользящем поверхностном*разряде с управляемой диаграммой направленности, которая может использоваться в качестве рефлекторной антенны. Проведены расчеты и сравнение плазменной антенной решетки с металлической (диаграммы направленности рассеянного излучения в области различных длин СВЧ диапазона и разных поляризаций падающего излучения), которые показали , что рефлекторные плазменные антенные решетки (ПАР), в отличии от металлических, дают возможность управлять положением боковых лепестков ДН.

4. Полученные в диссертационной работе результаты открывают принципиально новые возможности в радиолокации за счет реализации быстродействия в управлении диаграммой направленности многощелевых антенных устройств.

БЛАГОДАРНОСТИ

Автор выражает благодарность своему научному руководителю Н.Г. Гусейн-Заде за постановку задачи и повседневную помощь при её решении. Автор благодарит так же своего научного консультанта И.М. Минаева за руководство при проведении экспериментов и обсуждении их результатов. А так же выражаю благодарность сотрудникам теоретического отдела ИОФРАН и сотрудникам лаборатории резонансных явлений отдела колебания за обсуждения результатов. Особую благодарность хочу выразить своему учителю К.Ф. Сергейчеву обучившему меня основам радиофизики и экспериментальной техники.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная диссертационная работа посвящена разработке новых электродинамических систем и устройств формирования и передачи радиосигналов с использованием плазменных технологий, в частности плазменных антенн и их элементов а виде резонаторов и волноводов, в радиодиапазоне. Обоснование возможности использования плазменных антенн вибраторного типа в системах УКВ связи, создании волноводно-щелевых плазменных антенн с* управляемой диаграммой направленности и пассивных плазменных антенных решеток.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Разработаны основные физические принципы новых электродинамических систем и устройств формирования на основе плазменных технологий, а именно плазменных вибраторных и щелевых антенн и плазменных решеток и их элементов.

2. Создана установка для исследования характеристик плазменных приемопередающих вибраторных антенн. Измерены частотные характеристики и чувствительность приемных антенн в зависимости от плотности плазмы.

3. Разработана и создана плазменная волноводно-щелевая антенна СВЧ диапазона. Проведены исследования возможности управления диаграммой направленности этих антенн с помощью изменения плотности плазмы.

4. Впервые был использован скользящий разряд для создания рефлекторной плазменной антенной решетки. Проведено численное моделирование по определению характеристик таких решеток

1. Методы и средства уменьшения радиолокационной заметности антенных систем / Г.Д. Михайлов, В.Д. Сергеев и др. // Зарубежная радиоэлектроника, -1994, №4/5 - С: 54.

2. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки / С.А. Вакин, JI.H. Шустов // М. : Советское радио,- 1968. С. 93.

3. Фундаментальные и прикладные проблемы стелс технологий / А.Н. Лагарьков, М.А. Погосян // Вестник РАН - 2003,. Т. 73, № 9 - С.848.

4. Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием / Ю.М. Перунов, К.И. Фомичев, Л.М. Юдин // М. : Радиотехника, 2008.

5. Самолет "невидимка" ВВС США F-117A "БЛЕК ДЖЕТ" / С.А. Петренко // Приложение к журналу "Зарубежное военное обозрение" -1993.

6. Aviation Week and Space Technology -1990, №15:

7. Малозаметные самолеты в боевых действиях авиации США / A.C. Краснов, А.Ч. Сафронов //Авиационный справочник 2006.

8. Плазменная дипольная STELTH-антенна / E.H; Истомин, Д.M. Карфидов, И.М. Минаев, И;М. Рухадзе , В.П; Тараканов, К.Ф. Сергейчев, А.Ю. Трефилов// Препринт 40 РАН ОИФ им. А.М.Прохорова 2005.

9. Плазменная дипольная антенна / E.H. Истомин, Д.М. Карфидов, И.М. Минаев, A.A. Рухадзе, В.П. Тараканов // физика плазмы 2005, Т. 32, №4 -С.423.

10. Антенны ультракоротких волн / Г.З. Айзенберг // М. : "Связь" 1967.

11. Антенны и устройства СВЧ. Расчет и проектирование антенных решеток и их излучающих элементов / под ред. Д.И. Воскресенского. // М. : "Сов. радио" -1972.

12. Методы измерения характеристик антенн. СВЧ / Л.Н. Захаров, A.A. Леманский, В.И. Турчин // М. : "Связь" 1985.

13. Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства / В.Н. Чернышов.

14. Slow wave propagation in plasma waveguides / A.W. Trivelpiece // Techn. Report, of Californ. Inist. of Technology. Pasadena Calif., 1958. См. также Основы физики плазмы / Н. Кролл, А. Трайвелпис // М.: Мир — 1975 - С. 145.

15. Электромагнетизм и электромагнитные волны / А.И. Ахиезер // М.: Высшая школа 1985 - С. 438.

16. Электроника / H.A. Капцов // М.: Гостехиздат С. 156.

17. D. Ram, J.S. Verta, J. Indian // Phys. 10, 716 (1972).

18. Барыкин Ю.Г., Левитский C.M., Мартыненко В.Г., Radio Eng Electron. Phys, 20, 86 (1975).

19. M. Moissan, A. Shivarova, A.W. Trivelplicce // Phys Plasmas 20, 1331 (1982).

20. T.J. Dwyer, J.R. Gregg, D.P. Murphy / ot al. IEEE Trans // Antenna Propog. AP-32, 141 (1984).

21. Плазменная антенна генератор / А. В. Ким, Г.А. Марков, А. И. Смирнов, А. Л. Умнов // Письма в ЖТФ -1989, Т.15, В.5, С.34 -37.

22. M: Moisan. Proc. of the XXII ICPIG, Hoboken, NJ, 1995. Published in "Phenomena in Ionized Gases", ATP Conference Proceedings 363, AIP Press, Woodbury, NY, P. 25.

23. D.C. Jenn, W.V.T. Rusch, IEEE Trans. On Antennas and Prop. // AP-39, №9, p. 1372(1991).

24. Anderson, IEEE International Simposium on EMC, V.l, p. 498 (2002).

25. G. G. Borg, J. H; Harris, N. M. Martin, D. Thorncraft, R. Milliken, D.G. Mitjak, B. Kwan, J: Kircher, Appl. Phys Lett., 74 (28), 3274, (1999).

26. Ultra wideband and Ultra short Impulse Signals / B.B. Овчинников, С.В. Якименко, В.М. Попелв // International Conference on Propagation and Scattering, Sevastopol, Ukraine, 18-22 September -2006.

27. International Conference on Antenna Theory and Techniques / B.B. Овчинников, С.В. Якименко, C.M. Мороз // Lvov, Ukraine, 6-9 October 2009.

28. Alexeff I., IEEE Trans. Plasma Sci. 34, 166 2006. 32: Alexeff L, IEEE Trans. Plasma Sci. 35, 407 (2007).

29. Alexeff I., Anderson Т., Farshi I., et. al. Physics of Plasmas 15, 057104 (2008).

30. Введение в электродинамику плазмы / А.А. Рухадзе, A.M. Игнатов, Н.Г. Гусейн-заде // М.: Издательство МИРЭА 2007.35! Основы электродинамики плазмы / А.Ф. Александров, JI.C. Богданкевич, А.А; Рухадзе // М.: Высшая школа -1978.

31. Высокочастотный емкостный разряд / Ю.П. Райзер, М.Н. Шнейдер, Н.А. Яценко // М.: Наука 1995 .

32. Плазменная антенна генератор / А. В. Ким, Г.А. Марков, А. И. Смирнов, А. Л. Умнов // Письма в ЖТФ 1989, Т. 15, В.5, С.34 -37,

33. Проектирование высокочастотных узлов радиолокационных станций / В.И. Власов//JI. : Судпромгиз 1961.

34. Проектирование высокочастотных узлов радиолокационных станций / В.И. Власов, Ю.Е. Берман // Л. : Судпромгиз 1988.

35. W. Manheimer, IEEE Trans, in Plasma Science, vol. 196 №6, p. 1228 (1995).

36. J. Mathew, M. Meger, R. Gregor et. al. IEEE International Radar Conference, p.742 (1995).

37. R. Meger, J. Mathew, R. Gregor et. al. Phys. Plasmas, vol. 2, №6, p. 2532 (1995).

38. Импульсные СОг лазеры с плазменными электродами / И.О. Ковалев, Г.П. Кузьмин, Г.П. Нестеренко // Труды ИОФАН - 1996, В. 52. С. 3-91.

39. Курс общей физики / И.И. Савельев// «Наука» 1982 Т.З.

40. Теория ударных волн и высокотемпературных явления в гидродинамике / Я. Б. Зельдович, Ю.П. Руйзер // М. : Физматлит 2008 С. 658.

41. User's Manual for Code KARAT / V.P. Tarakanov // Springfield 1992, VA.