CC BY
46
Секция прикладной электродинамики
где гк, Си, I* — паразитные сопротивление, емкость и индуктивность корпуса ДГ соответственно.
Выражения (1), (2) позволяют получить амплитудные и частотные характеристики ДГ в корпусе. На рис. 2, 3 приведены результаты расчетов для ДГ миллиметрового диапозона, где £71— амплитуда колабаний.
Приведенные на рис. 2 амплитудные завивисимости проводимостей удовлетворительно аппроксимируются следующими законами:
Одг = |Одл)| (1 - »ди\ - Цд[/? - Ц9иЬ\
Вдг = |Вдл>| (1 -щи\- мьи* - г\ъиЬ, где Од г О, Вдго — значения проводимости в малосигальном режиме.
vg = 4,7859х10~2, Цд = 6,6772х10“2, г\д = -3,5235х1(Г5,
иь =-6,0125х1(Г2, ць =-1,2671x10 2, пъ = 7Д218х10“3.
На рис. 2, 3 штрихпунктирными линиями показаны результаты расчета этих же проводимостей по моделям других авторов [2—4]. Сопоставление результатов расчета проводимостей по различным моделям показывает достаточно хорошее их качественное совпадение. Предпочтение следует отдать модели автора [1], поскольку она исходит из электрофизических параметров образца СгаАя, что позволяет наиболее полно описать импедансные свойства ДГ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Малышев В. А. Бортовые активные устройства сверхвысоких частот. Л: Судостроение, 1980.
2. Князева Л. П., Муравьев В. В., Шалатонин В. И. Особенности колебательных характеристик диодов Ганна миллиметрового диапозона//Радиоэлектроника. 1987. №5.
3. Муравьев В. В., Савельев В. Я. Некоторые вопросы теории и расчета генераторов на диодах Ганна//Электронная техника. 1972. Сер. 1. Электроника СВЧ. №12 С. 97—114.
4. Полупроводниковые приборы СВЧ/Пер. с англ.; Под ред. Ф. Бренда. М.: Мир, 1972.
УДК 621.71
Н. Н. Кисель, В. Н. Кисель, В. А. Обуховец
МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СВЧ-КОЛЕБАНИЙ С БИОЛОГИЧЕСКИМИ СТРУКТУРАМИ
Перспективным путем получения данных о состоянии организма является применение СВЧ-колебаний, при этом для извлечения диагностической информации возможно использование явлений отражения, преломления, дифракции, деполяризации и т.д. В докладе рассмотрены особенности взаимодействия плоской электромагнитной волны (ЭМВ) со структурами, моделирующими различные виды тканей организма.
Исследование модели в виде плоскослоистой среды позволило проанализировать зависимости коэффициентов отражения и прохождения волны от геометрических и диэлектрических параметров слоев, изучить типичные
Известия ТРТУ
Специальный выпуск
закономерности распределения плотности поглощаемой мощности в объеме биосреды, что имеет большое зна.чение при определении максимальных доз облучения, отработке методов СВЧ-гипертермии, способов наиболее эффективного ввода СВЧ-энергии в биосреду.
Проведено также исследование поляризационных свойств зондирующих колебаний, прошедших сквозь биологическую ткань с ярко выраженной анизотропией диэлектрических свойств. Характерный признак такой среды — структурированность, обусловленная наличием большого количества тонких волокон с повышенной электропроводностью, которые образуют более или менее регулярную систему (мышцы, легкие и т. д.). Появление новообразований (отеков, опухолей) приводит к нарушению регулярности, что проявляется в изменении поляризационных характеристик прошедшей ЭМВ. Исследование свойств структурированной ткани выполнено на основе приближенного решения электродинамических задач для моделей в виде сеток из резистивных нитей. Сетка представляла собой либо периодическую структуру из ромбовидных элементов, либо объемную решетку из параллельных резистивных нитей, погруженную в диэлектрический слой с характерными для биологической среды параметрами; механизмы дифракции волн на структуре учитывались введением в объеме волокон продольных токов поляризации. По результатам численных исследований сделан анализ полноты диагностической информации, содержащейся в различных параметрах прошедшей и отраженной от структуры ЭМВ.
УДК 621.372.54
В. М. Агафонов, В. Э. Санников
МАШИННО-ОРИЕНТИРОВАННЫЙ СИНТЕЗ ПОЛОСОВЫХ
ФИЛЬТРОВ СВЧ
Синтез фильтров СВЧ, описываемых электродинамическими моделями, основывается на итерационном процессе расчета электрических характеристик при варьируемых значениях искомых параметров. Эту процедуру желательно организовать так, чтобы решать требующую большого объема вычислений задачу анализа как можно меньшее число раз, при этом максимально упростив ее.
В. М. Агафонов предложил метод синтеза, в котором требования ставятся не к АЧХ полосового фильтра, а к электрическим характеристикам его функциональных элементов (ФЭ) резонаторов, связей между ними и трансформаторов, в результате задача синтеза фильтра сводится к задаче синтеза отдельных ФЭ. При этом необходимо анализировать не весь фильтр в целом, а его относительно небольшие фрагменты. Кроме того, итерационный процесс быстро сходится из-за слабого влияния параметров одного ФЭ на характеристики другого. Однако и в этом случае объем вычислений велик для реализации на недорогих ПЭВМ, причем основные затраты машинного времени связаны с многократным решением задачи анализа фрагмента фильтра.
Повысить эффективность вычислительного алгоритма можно, разделив во времени решение задач анализа и синтеза. Сначала фрагменты фильтра анализируются при варьируемых с небольшим шагом значениях искомых параметров, и результаты записываются на диск в виде таблиц. При синтезе
