http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/122616 2026-04-16T18:26:30Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/122634 Вертикальный диполь над полупространством из метаматериала: распределение электромагнитного поля и вектора Пойнтинга Стадник, А.М.; Силин, А.О. Задача обобщения классических результатов об излучении электрического диполя над поверхностью Земли на случай полупространства из левостороннего метаматериала с одновременно отрицательными диэлектрической и магнитной проницаемостями важна для многих практических приложений, связанных с фокусировкой волновых полей. При этом желательно обойтись без излишних упрощений: приближения геометрической оптики, пренебрежения потерями, ограничений на волновой пакет, связанных с введением групповой скорости, неучета типа (только монополь) источника излучения. В работе строго решена модельная задача об излучении элементарного электрического диполя, расположенного нормально к плоской границе раздела диссипативных обычной и левосторонней сред. Численное моделирование выявило ожидаемую лепестковую структуру отраженного поля в первой среде и сложную (в среднем конусообразную) интерференционную структуру поля с выраженной областью максимума в полупространстве из левостороннего метаматериала. Исследовано пространственное распределение электромагнитного поля в обоих средах в зависимости от положения диполя и от величины потерь в левостороннем метаматериале. Анализ поведения вектора Пойнтинга подтвердил гипотезу, что изменение знака его тангенциальной компоненты при переходе границы раздела, характерное для электромагнитных поверхностных волн, является причиной фокусирующей способности именно границы раздела обычной и левосторонней сред, а не каждой из них по отдельности.; Задача узагальнення класичних результатів про випромінювання електричного диполя над поверхнею Землі на випадок напівпростору з метаматеріалу (лівостороннього середовища) з негативними діелектричною і магнітною проникностями важлива для практичних застосувань фокусування хвильових полів. При цьому бажано обійтися без зайвих спрощень: наближення геометричної оптики, зневаги втратами, обмежень на хвильовий пакет, пов’язаних з уведенням групової швидкості, неврахування типу джерела випромінювання. У роботі строго розв’язано модельну задачу про випромінювання електричного диполя, розташованого нормально до площі розділу дисипативних звичайного і лівостороннього середовищ. Числове моделювання виявило очікувану пелюсткову структуру відбитого поля і складну (в середньому конусоподібну) інтерференційну структуру поля з вираженою областю максимуму в напівпросторі з метаматеріалу. Досліджено просторовий розподіл електромагнітного поля в обох середовищах залежно від положення диполя і величини втрат у метаматеріалі. Аналіз поведінки вектора Пойнтінга підтвердив гіпотезу, що зміна знака його тангенціальної компоненти на площині розділу, яка характерна для електромагнітних поверхневих хвиль, є причиною фокусуючої здатності межі розділу звичайного і лівостороннього середовищ.; The problem of generalization of the classical results on the electric dipole radiation over the Earth's surface in the case of the left-handed metamaterial half-space is important for many practical applications related to the focusing of wave fields. It is desirable to do without undue simplifications: geometrical optics approximation, neglecting losses, restrictions on the wave packet associated with the introduction of the group velocity, neglecting the type (only monopole) of source. In the paper, the model problem of radiation of elementary electric dipole situated normally to the plane boundary between dissipative left-handed and ordinary media has been rigorously solved. The numerical simulation revealed the expected radar patternlike structure of the reflected field in the first medium and complex (on average tapered) interference field structure with a pronounced maximum in the region of the left-handed metamaterial half-space. The spatial distribution of the electromagnetic field in two media, depending on the height of the dipole and the magnitude of losses in the left-handed metamaterial is presented. The analysis of the Poynting vector streamlines confirmed the hypothesis, previously put forward by the authors, that the change in sign of the tangential component at the interface, that is common for electromagnetic surface waves, is the cause of the focusing ability of the boundary between the normal and the left-handed media, rather than each of them individually. 2016-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/122633 Алгоритм обработки результатов измерений ослабления оптического излучения наночастицами Кокодий, Н.Г.; Тиманюк, В.А.; Левитин, Е.Я.; Кайдаш, М.В. В настоящее время методы определения оптических свойств активно развиваются и совершенствуются. Наиболее широко используются оптические методы, в которых исследуется спектральная зависимость интенсивности излучения, прошедшего через среду с частицами, поскольку они менее чувствительны к форме частиц. В научной литературе существует множество работ, изучающих отдельно рассеяние и поглощение света. Научных работ прикладного характера, изучающих именно ослабление света, очень мало. Предложен алгоритм обработки результатов измерений ослабления оптического излучения суспензией из наночастиц. Алгоритм состоит из трех этапов и позволяет получить информацию о размерах и комплексном показателе преломления частиц. В данном исследовании, определен средний размер частиц методом степенной функции, измерены оптические свойства частиц методом спектральной прозрачности, получена функция распределения частиц по размерам. Алгоритм успешно опробован при измерении размеров и оптических свойств наночастиц Ag–Fe₃O₄ в воде; На цей час методи визначення оптичних властивостей наночастинок активно розвиваються й удосконалюються. Найчастіше застосовуються оптичні методи, в яких досліджується спектральна залежність інтенсивності випромінювання, яке пройшло через середовище з частинками, оскільки вони є менш чутливими до форми частинок. У науковій літературі існує безліч робіт, які вивчають окремо розсіювання і поглинання світла. Наукових робіт прикладного характеру, які вивчають саме ослаблення світла, дуже мало. Описано алгоритм обробки результатів вимірювань ослаблення світла суспензією з наночастинок. Алгоритм складається з трьох етапів і дозволяє отримати інформацію про розміри і комплексний показник заломлення частинок. У цьому дослідженні були виміряні середній розмір частинок методом ступеневої функції, оптичні властивості частинок методом спектральної прозорості, визначена функція розподілу частинок за розміром. Алгоритм успішно випробуваний при вимірюванні розмірів і оптичних властивостей наночастинок Ag–Fe₃O₄ у воді.; Nowadays, methods for determining the optical properties of nanoparticles are being actively developed and improved. The most popular are optical methods, in particular those that investigate the dependence of the spectral intensity of radiation passed through the medium with the particles, because they are less sensitive to a particle shape. In the scientific literature there are many works studying separately the scattering and absorption of light. There are few applied scientific works studying attenuation of light. In this paper the algorithm for processing the measurement data of the light attenuation by suspension of nanoparticles is proposed. The algorithm consists of three phases and provides information about the size and the complex refractive index of the particles. In this study, firstly, the average particle size was measured by method of power function, secondly, the optical properties of the particles were measured by method of spectral transparency and thirdly, the function of the particle size distribution was determined. The algorithm has been successfully tested during the measurement of the size and optical properties of Ag–Fe₃O₄ nanoparticles in water. 2016-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/122632 Распространение волн в двухслойном запредельном волноводе с сильно поглощающей средой в диапазоне 5…30 ГГц Еременко, З.Е.; Кузнецова, Е.С. Методы определения комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих жидкостей востребованы в различных областях науки и техники. Рассмотрено распространение электромагнитных волн в круглом двухслойном металлическом волноводе с центральным диэлектрическим стержнем с малыми диэлектрическими потерями, окруженным сильно поглощающей жидкостью, в СВЧ-диапазоне. Исследована зависимость комплексной постоянной распространения волны от частоты и толщины слоя жидкости. Наличие сильно поглощающей жидкости, окружающей диэлектрический стержень, позволяет расширить диапазон рабочих длин волн от миллиметрового до сантиметрового диапазона. При этом значение постоянной затухания остается сравнительно малым. Благодаря сильно поглощающей среде данная волноводная структура не имеет фиксированной величины частоты отсечки. Обнаружено аномально малое значение постоянной затухания электромагнитной волны в сантиметровом диапазоне длин волн для определенных частот и толщин слоя жидкости. Предложенная структура может быть применима в качестве измерительной ячейки для определения комплексной диэлектрической проницаемости сильно поглощающих жидкостей в малом объеме.; Методи визначення комплексної діелектричної проникності сильно поглинаючих рідин затребувані в різних галузях науки і техніки. Розглянуто поширення електромагнітних хвиль в круглому двошаровому металевому хвилеводі з центральним діелектричним стрижнем з малими діелектричними втратами, який оточений сильно поглинаючою рідиною у НВЧ-діапазоні. Досліджено залежність комплексного коефіцієнта розповсюдження хвилі в двошаровому хвилеводі від частоти і товщини шару рідини. Наявність сильно поглинаючої рідини, що оточує діелектричний стрижень, дозволяє розширити діапазон робочих довжин хвиль від міліметрового до сантиметрового діапазону. При цьому значення сталої загасання залишається порівняно малим. Завдяки сильно поглинаючому середовищу така хвилевідна структура не має фіксованої величини частоти відсічки. Виявлено аномально мале значення коефіцієнта загасання електромагнітної хвилі в сантиметровому діапазоні довжин хвиль для певних частот і товщини шару рідини. Запропонована структура може бути застосовна в якості вимірювальної комірки для визначення комплексної діелектричної проникності сильно поглинаючих рідин у малому об’ємі.; Methods for determination of complex permittivity of high loss liquids are essential in various fields of science and technology. The propagation of electromagnetic waves in a circular two-layer metal waveguide with a central low loss dielectric rod, surrounded by high loss liquid in the microwave range has been studied. The dependencies of the complex wave propagation constant on frequency and the magnitude of the liquid layer were obtained. The presence of high loss liquid surrounding the dielectric rod, allows expanding the range of operating wavelengths from the millimeter to centimeter range. The value of the decay constant is relatively small. Thanks to a high loss medium, this waveguide structure does not have a fixed value of the cutoff frequency. An anomalous low value of the attenuation constant of the electromagnetic wave has been detected at the centimeter wavelength range for certain operating frequencies and liquid layers. The proposed structure can be applied as a measuring cell for the determination of the complex permittivity of high loss liquids in small volumes. 2016-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/122631 Состояние разработок вибраторных, диэлектрических и плазменных антенн в контексте исторического развития антенной техники Овсяников, В.В. Приведен анализ периода зарождения и развития науки и техники вибраторных антенн с реактивными и комплексными нагрузками, диэлектрических и плазменных антенн диапазона СВЧ, а также вибраторных и спиральных электрически малых, многочастотных, широкополосных и с улучшенной диаграммой направленности штыревых, петлевых антенн и антенных решеток. Рассмотрены методы оценки и расчета основных параметров антенн, таких как распределение тока, входное сопротивление, коэффициент стоячей волны по напряжению, коэффициент полезного действия, диаграммы направленности и поляризационные характеристики. Рассмотрены результаты расчетов и конструктивные особенности этих антенн.; Наведено аналіз періоду зародження і розвитку науки і техніки вібраторних антен з реактивними і комплексними навантаженнями, діелектричних і плазмових антен діапазону НВЧ, а також вібраторних і спіральних електрично малих, багаточастотних, широкосмугових і з поліпшеною діаграмою спрямованості штирових, петльових антенних решіток. Розглянуто методи оцінки і розрахунку основних параметрів антен, таких як розподіл струму, вхідний опір, коефіцієнт стоячої хвилі за напругою, коефіцієнт корисної дії, діаграми спрямованості і поляризаційні характеристики. Розглянуто результати розрахунків і конструктивні особливості цих антен.; The present paper analyses the period of birth and development of science and technology of dipole antennas with reactive and complex loads, microwave dielectric and plasma antennas, as well as dipole and helical electrically small antennas, multifrequency, broadband and pin antennas with improved radiation pattern, loop antennas and antenna arrays. We have considered the methods of evaluation and calculation of the basic parameters of antennas, such as the current distribution, input impedance, voltage standing-wave ratio, efficiency, radiation pattern and polarization characteristics. The results of calculations and the design features of these antennas were considered. 2016-01-01T00:00:00Z