С использованием метода химического отверждения получены композиционные материалы на основе системы эпоксидная смола–W с варьированием содержания W от 0 до 80 %. Проведенное исследование микроструктуры образцов показало, что при увеличении содержания W наблюдается более равномерное распределение зерен в матрице эпоксидной смолы. Для образцов с содержанием наполнителя до 40 % отмечена агломерация зерен W. Статистический анализ размеров зерен исходного порошка W выявил, что вероятный их диаметр составляет 475 нм. Получены значения эффективной и относительной плотностей экспериментальных образцов с помощью метода Архимеда. Эффективная плотность изменялась в пределах от 1,16 до 4,36 г/см³ с увеличением содержания порошка W. Значения относительной плотности варьировались от 91 до 94 %, что свидетельствовало об отсутствии существенных дефектов при проведении испытания. Рентгеноструктурный анализ показал наличие фаз ОЦК-W и WO₂, что указывает на окисление W в тонком поверхностном слое материала. Моделирование в программном обеспечении Phy-X/PSD позволило оценить эффективность экранирования от гамма-излучения композиционных материалов при энергии излучения в диапазоне 0,8–2,5 МэВ. Образцы с содержанием наполнителя 60 и 80 % оказались наиболее подходящими для создания экранов радиационной защиты. Обнаружено, что добавление порошка W в эпоксидную матрицу способствовало уменьшению значений слоя половинного ослабления в 3,5 раза с 9,448 до 2,672 см для образцов с содержанием W 0 и 80 % соответственно при энергии излучения гамма-квантов 1,25 МэВ. Полученные результаты демонстрируют высокую эффективность предложенных композиционных материалов в экранировании гамма-излучения, что делает их достойным вариантом для создания экранов радиационной защиты.

Исследована возможность использования различных типов одномодовых оптических волокон, массово выпускаемых промышленностью и широко применяемых в оптических кабелях и телекоммуникациях, для создания волоконно-оптических датчиков идентификации жидкостей и определения концентрации растворов. Для идентификации жидкостей, имеющих разные показатели преломления, и определения концентрации растворенных в воде веществ в качестве информационного параметра можно использовать величину пика рефлектограмм оптического волокна, находящегося на границе раздела сердцевины оптического волокна и окружающей среды. Значение информационного параметра зависит от показателя преломления жидкости, в которой находится торец оптического волокна. Параметры волоконно-оптических датчиков идентификации жидкос тей и определения концентрации растворов исследованы методом оптической рефлектометрии в разных диапазонах длин волн оптического излучения при длительности зондирующих импульсов рефлектометра от 25 до 300 нс. Установлено, что волоконно-оптический датчик может работать на любой длине волны оптического излучения, соответствующей окнам прозрачности спектра оптических потерь волокна. Исследовано влияние длины оптического волокна между регистрирующим устройством и местом определения концентрации раствора жидкости с помощью волоконно-оптического датчика.

Выполнены исследования по формированию трубчатых оксидов алюминия локальным электрохимическим анодированием в водных растворах органических кислот, таких как муравьиная, лимонная, винная, яблочная и др. Формируемые подобным образом самоупорядоченные наноструктуры могут быть использованы при изготовлении различных оптических устройств. Трубчатые оксиды алюминия, сформированные локальным электрохимическим анодированием в органических кислотах, имеют высокую концентрацию анионных комплексов, содержащих более 10 ат.% атомов углерода. Исследования спектров отражения показали эффективные антиотражающие свойства пленок с коэффициентом зеркального отражения 0,7–1,4 %.

Рассмотрено применение расположенных на базовом матричном кристалле МН2ХА031 двухзатворных полевых транзисторов, управляемых p–n-переходом, для уменьшения входного тока операционных усилителей. Проанализированы типовые схемы операционных усилителей, содержащие: истоковые повторители, соединенные с входами операционного усилителя на комплементарных биполярных транзисторах; входной дифференциальный каскад на p-JFET с нагрузкой в виде «токового зеркала» на n–p–n-транзисторах; входной дифференциальный каскад в виде «перегнутого каскода» на p-JFET. Для максимального уменьшения входного тока рекомендовано применение следящей обратной связи, поддерживающей напряжение сток-исток входных JFET на малом уровне, не зависящем от входного синфазного напряжения, и соединение с входом операционного усилителя только верхнего затвора двухзатворного полевого транзистора. Приведены электрические схемы для элементов МН2ХА031 и результаты схемотехнического моделирования разработанных усилителей, названных OAmp10J, OAmp11.1, OAmp11.2. Учет при схемотехническом проектировании установленных особенностей входных каскадов и режимов работы активных элементов позволит создать операционный усилитель с требуемым сочетанием основных параметров.

Исследованы возможности улучшения выходных характеристик гелитрона в двух направлениях – повышение КПД в режиме фазовой селекции электронов и увеличение рабочей частоты за счет использования многоламельной электродинамической системы (увеличение азимутального индекса n рабочей моды). Полученные в процессе экспериментов результаты свидетельствуют об уникальных возможностях работы гелитрона на очень высоких гармониках орбитальной частоты электронов: вплоть до n = 96 прибор имеет приемлемый КПД для генераторов малой мощности в режиме фазовой селекции электронов. Это открывает перспективы применения подобного генератора в миллиметровом диапазоне длин волн. Однако в данном диапазоне следует вместо высокочастотной многоламельной линии использовать азимутально гофрированный стержень с глубиной продольных канавок ∆r = λ/4. Это наиболее эффективно в обеспечении теплового режима.

Предложены аналитические соотношения и методика расчета показателей эффективности систем связи и мультимедийного вещания, использующие многопозиционные виды модуляции (КАМ-М, ФМ-М, ЧМ-М, ЧМС-М, АМ-М, ОФМ-М) и многокаскадное последовательное кодирование на базе несистематических сверточных кодов и недвоичных блочных кодов Рида-Соломона. Полученные расчетные соотношения служат для исследований помехоустойчивости, исправляющей способности, энергетической и информационной эффективностей систем в зависимости от требований к достоверности приема, формату модуляции, типу используемых кодов и их параметрам. Расчет характеристик по приведенным формулам проводится в замкнутом для анализа виде и не требует при исследовании эффективности составных кодов применения сложных процедур компьютерного моделирования.

Противоборство радиолокационных станций и систем радиоэлектронного подавления приводит к постоянному совершенствованию обеих противодействующих сторон на все более высоком уровне по мере развития электроники. Противоборство многогранно, поэтому успех каждой из этих сторон определяется в первую очередь полнотой анализа и правильностью принимаемых системных решений. Иногда в погоне за качеством принимаются решения, дающие успех в одном и провал в другом. Одним из таких примеров является переход к построению радиолокационных станций на принципах истинной когерентности. В статье показана проблема защиты радиолокационных станций с истинной когерентностью от имитирующих помех. Представлен способ защиты от «ближних» имитирующих помех, являющихся наиболее опасными и формируемых между радиолокационной станцией и летательным аппаратом, оснащенным системой радиоэлектронного подавления. Способ основан на сочетании импульсного зондирующего сигнала со случайной начальной фазой и когерентного межпериодного накопления принятого сигнала.

Проанализирована вероятность радиоперехвата сигналов с хаотически изменяющейся формой для систем обработки прямой последовательности импульсов с расширенным спектром. Энергетический обнаружитель, синхронные и асинхронные, когерентные и некогерентные структуры рассматриваются для обнаружения случайных сигналов, имеющих вид прямой последовательности импульсов с расширенным спектром. Предлагается простая процедура обнаружения сигналов на основе бинарной корреляционной функции для небинарных псевдослучайных последовательностей. Получена вероятность обнаружения случайных сигналов с расширенным спектром. Сравнительный анализ характеристик обнаружения показал, что использование хаотических последовательностей импульсов с расширенным спектром позволяет уменьшить вероятность радиоперехвата.

В статье показано, что при цифровом диаграммообразовании в субапертурной антенной решетке высокоинформативных космических радиолокаторов с синтезированием апертуры необходимо предусматривать процедуру выравнивания временных задержек выходных сигналов субапертур на передачу и на прием. Установлено, что потери в отношении сигнал/шум на радиолокационном изображении точечной цели для типового размера апертуры по углу места 0,7 м и при ширине спектра сигнала 600 МГц достигают 2,1 и 7,5 дБ для углов отклонения от надира 21° и 50° соответственно. Сформулированы рекомендации по выравниванию задержек на передачу и прием на основе спектральной обработки. Приведены результаты моделирования.

Измерение параметров диаграммы направленности антенны является актуальной задачей при разработке и эксплуатации радиотехнических систем. Ее решение возможно различными методами антенных измерений. При этом в зависимости от зоны излучения антенны выделяются две основные группы способов измерений: методы прямых измерений в дальней зоне и методы реконструктивных измерений в ближней зоне. Методы антенных измерений в дальней зоне, позволяющие получить прямые результаты, являются наиболее отработанными и простыми, поскольку в случае дальней зоны угловое распределение поля независимо от расстояния характеризуется диаграммой направленности. Методы ближней зоны основаны на измерении амплитудно-фазового распределения ортогональных компонент электромагнитного поля в ближней зоне с последующим пересчетом параметров и восстановлением пространственной диаграммы направленности исследуемой антенны. Сравнительный анализ основных групп методов антенных измерений показал, что на современном этапе их развития ввиду ряда преимуществ наибольшее распространение получили методы измерения в ближней зоне с последующей реконструкцией диаграммы направленности исследуемой антенны в дальней зоне.

Определение оптических, механических и электрических характеристик является одним из решающих факторов при проектировании приборных структур тепловых неохлаждаемых детекторов болометрического типа (микроболометров). В статье представлены результаты оптимизационных расчетов посредством компьютерного моделирования спектров поглощения, пропускания и отражения приборных структур микроболометров на основе термочувствительной пленки оксида ванадия методом конечных разностей во временной области (англ. finite-difference time-domain, FDTD). Выполнена проверка на соответствие характеристик исследуемой структуры микроболометра механическим и электрическим требованиям, предъявляемым к данному классу приборов.

Разработана методика исследования биомеханики дыхания для определения объема вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Методика основана на записи движений стенок грудной клетки и живота человека во время дыхания. Запись движения стенок грудной клетки и живота выполняли с помощью видеокамеры. В качестве эталонного метода измерения легочных объемов использовали спирометр. По предложен ному алгоритму проведены исследования среди 63 человек (возраст – 18–26 лет, индекс массы тела – 18,1–32,6 кг/м², рост – 160–192 см). Статистическая обработка результатов показала тесную взаимосвязь между измеренными объемами и относительными отклонениями стенок грудной клетки и живота человека. Разработанная методика может быть использована для косвенной оценки легочных объемов.

В статье рассматривается задача трехмерной реконструкции поясничного отдела позвоночника человека алгоритмами триангуляции поверхности Marching Cubes и Dual Contouring для последующего планирования хирургического вмешательства на основе анализа цифровых компьютерно-томографических изображений. Представлены 3D-реконструкции поясничного отдела позвоночника человека, а также результаты сравнительного анализа разработанных методов по следующим критериям: скорость генерации сетки, количество сгенерированных ячеек, отсутствие конфликтных ситуаций (пересечений поверхности). Оптимальный алгоритм для решения поставленной задачи определен на основании сравнительного анализа.

Выполнены аналитические и прогностические исследования по распознаванию болезни Альц геймера на основе расшифрованных текстовых речевых данных с использованием алгоритмов машинного обучения. Данные были взяты из программы ADReSS 2020 Challenge, которая содержит речевые данные пациентов с болезнью Альцгеймера и здоровых людей. Распознавание болезни Альцгеймера представляет собой проблему бинарной классификации. Сначала из расшифрованных текстов речевых данных извлекались полные тексты интервьюируемых пациентов. Затем следовало обучение модели нейронной сети на основе векторизованных текстовых признаков с использованием классификатора случайного леса, в котором авторы применяли метод GridSearchCV для оптимизации гиперпараметров. Точность классификации модели составила 85,2 %.

Поиск несправных, а значит, работающих в аномальном режиме солнечных панелей на электростанции является актуальной задачей в условиях развития и роста доли солнечной энергетики в выработке электроэнергии. Исследования нацелены на разработку и оценку результативности новой методики и программного алгоритма поиска аномалий в работе солнечных панелей на основе результатов работы цифрового двойника, созданного и обученного по данным телеметрии солнечной электростанции. Методика основана на исследованиях отклонений значений мощности в точке максимальной эффективной работы солнечной панели, рассчитанной цифровым двойником, от среднестатистических значений по электростанции. С применением предлагаемой методики за полгода прямых наблюдений обнаружены и подтверждены 16 аномалий в работе солнечных панелей электростанции. Установлено, что при анализе отклонений нормализованных значений мощностей в точке максимальной мощности P_N возможно обнаружение солнечных панелей, которые имеют дефекты или работают с потерей эффективности.