Измерение нелинейного рассеяния видеоимпульсных электромагнитных волн малоразмерными объектами

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

Рассмотрена установка, позволяющая измерять рассеяние ступенчатой сверхширокополосной электромагнитной волны (субнаносекундная длительность фронта) малоразмерными объектами. Основной особенностью установки является выделение в рассеянном сигнале со сплошным спектром нелинейной составляющей отклика. Достигнутая в экспериментах интенсивность зондирующего поля составляет 135 Вт/м2. Показано, что пороговая чувствительность по нелинейному отклику объекта определяется, в основном, сдвигом отдельных фрагментов регистрируемых сигналов, возникающим в стробоскопическом регистрирующем устройстве. За счет коррекции этих сдвигов удалось получить пороговую чувствительность по потенциалу нелинейно рассеянного поля не хуже 3.5 мВ при потенциале рассеянного объектом поля не более 520 мВ. Приведены результаты тестирования установки посредством линейных и нелинейных мер с известными параметрами, а также наблюдения нелинейного отклика малоразмерного электронного прибора.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Э. В. Семенов

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук; Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Author for correspondence.
Email: edwardsemyonov@narod.ru
Russian Federation, Томск; Томск

М. А. Назаров

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук; Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Email: edwardsemyonov@narod.ru
Russian Federation, Томск; Томск

А. В. Фатеев

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук; Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Email: edwardsemyonov@narod.ru
Russian Federation, Томск; Томск

К. М. Полторыхин

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук; Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Email: edwardsemyonov@narod.ru
Russian Federation, Томск; Томск

А. А. Березин

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук; Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Email: edwardsemyonov@narod.ru
Russian Federation, Томск; Томск

В. С. Поздняков

Институт сильноточной электроники Сибирского отделения Российской академии наук; Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники

Email: edwardsemyonov@narod.ru
Russian Federation, Томск; Томск

References

  1. EDD-24T, Handheld Non Linear Junction Detector. Datasheet. JJN Electronics Ltd. Bishops Stortford, United Kingdom. https://www.jjndigital.com/assets/files/Products/ datasheets/EDD-24T%20Datasheet.pdf
  2. Milanesio D., Saccani M., Maggiora R., Laurino D., Porporato M. // Ecology and Evolution. 2016. V. 6. № 7. P. 1. https://doi.org/10.1002/ece3.2011
  3. Hienonen S., Golikov V., Vainikainen P., Räisänen A.V. // IEEE Trans. on Electromagnetic Compatibility. 2004. V. 46. P. 661. https://doi.org/10.1109/TEMC.2004.837958
  4. Mazzaro G.J., Martone A.F., Ranney K.I., Narayanan R.M. // IEEE Trans. on Microwave Theory and Techniques. 2017. V. 65. P. 1716. https://doi.org/10.1109/TMTT.2016.2640953
  5. Semyonov E.V. // Proc. of XV Int. Conf. “Actual Problems of Electronic Instrument Engineering”. Novosibirsk, Russia, 19–21 November 2021. P. 295. https://doi.org/10.1109/APEIE52976.2021.9647538
  6. Semyonov E.V., Fateev A.V., Nazarov M.A., Berezin A.A. // Proc. of Conf. “Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves”. Divnomorskoe, Russia, 26–30 June 2023. https://doi.org/10.1109/RSEMW58451.2023.10201997
  7. Семенов Э.В. // Матер. 32 Междун. науч.-тех. конф. “СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии”. Севастополь, Россия, 11–17 сентября 2022. С. 311.
  8. Шипилов С.Э., Якубов В.П. // Известия высших учебных заведений. Физика. 2020. Т. 63. № 2. С. 5. https://doi.org/10.17223/00213411/63/2/5
  9. Семенов Э.В., Семенов А.В. // Радиотехника и электроника. 2007. Т. 52. № 4. С.480. https://doi.org/10.1134/S1064226907040109
  10. Авдеев В.Б., Бердышев А.В., Панычев С.Н. // Телекоммуникации. 2006. № 8. С. 23.
  11. Bryant P.H. US Patent 7230970, IPC H04B 1/69.
  12. Якубов В.П., Лосев Д.В., Мальцев А.И. // Журнал радиоэлектроники. 2000. № 3. http://jre.cplire.ru/jre/mar00/1/text.html
  13. Герасименко В.Г., Мухин Н.П., Тупота В.И., Тупота А.В. Патент РФ 2219669 С1, МПК Н04К 3/00.
  14. Лощилов А.Г. // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2013. № 4. С. 31.
  15. Щербаков Г.Н. // Специальная техника. 1999. № 1. С. 34.
  16. Семенов Э.В. // Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2022. Т. 25. № 2. С. 29. https://doi.org/10.32603/1993-8985-2022-25-2-29-39
  17. Комнатнов М.Е., Газизов Т.Р., Матвеенко О.А. // Технологии электромагнитной совместимости. 2018. № 4. С. 46.
  18. Singleton H. E. Theory of nonlinear transducers. Technical Report No. 160. Cambridge, MA, USA: Massachusetts Institute of Technology, 1950. https://dspace.mit.edu/bitstream/handle/1721.1/4896/RLE-TR-160-04722817.pdf
  19. Semyonov E.V. // IEEE Trans. on Circuits and Systems II: Express Briefs. 2021. V. 68. № 6. P. 2192. https://doi.org/10.1109/TCSII.2020.3048819
  20. Семенов Э.В., Поздняков В.С., Полторыхин К.М., Березин А.А. // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2023. Т. 26. № 3. С 7.
  21. Теоретические основы радиолокации / Под. ред. В.Е. Дудлевича. М.: Сов. радио, 1964.
  22. Михеев Ф.А., Гошин Г.Г., Фатеев А.В., Ройтман М.С. // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. 2011. № 2. Ч. 1. С. 219.
  23. Назаров М.А., Семенов Э.В. // Матер. 32 Междун. науч.-тех. конф. “СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии”. Севастополь, Россия, 11–17 сентября 2022. С. 219.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Measuring installation: 1 - meander generator, 2 - pulse sharpener, 3 - voltage sensor, 4 - directional tap, 5 - measuring chamber, 6 - oscilloscope, 7 - control computer.

Download (436KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Cross section of the used TEM-chamber.

Download (63KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Voltage at the output of a two-cycle pulse sharpening device (test signals).

Download (50KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Responses from the camera with linear measure. Total response u10r(t) (1) and nonlinear response ε(t) without compensation (2) and with compensation (3) of time shift of signal fragments.

Download (82KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Responses of u10r(t) and u20r(t) from the linear measure camera to positive (1) and negative (2) test signals. The response to the negative test signal is inverted.

Download (57KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Response u10(t) from an empty chamber (1) and from a linear measure (2) (a 20 mm diameter short-circuited ring made of copper wire with a cross section of 4 mm2), and the nonlinear response ε(t) from a linear measure (3).

Download (72KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Response u10(t) from an empty chamber (1) and from a nonlinear measure (2) (a 20 mm diameter ring made of copper wire with a cross section of 4 mm2 with an HSMS-8101 diode included in its gap), and the nonlinear response ε(t) from the nonlinear measure (3).

Download (74KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Total response u10(t) (1) and nonlinear response ε(t) (2) from the Precision PS-298 FM receiver.

Download (70KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Amplitude spectra, normalised to the eigenmaximum, of the derivative of the test signal (1); total response (2); and nonlinear response (3) from the Precision PS-298 FM receiver.

Download (87KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences