Электроника, фотоника и киберфизические системы

КОЛОНКА РЕДАКТОРА

2024-12-27T12:10:37+03:00

ШИРОКОПОЛОСНЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ ДИСКРЕТНЫЕ АНТЕННЫ, СФОКУСИРОВАННЫЕ В ЗОНЕ БЛИЖНЕГО ИЗЛУЧЕННОГО ПОЛЯ

2024-12-25T14:06:18+03:00

В работе обсуждаются широкополосные линейные дискретные антенны, сфокусированные в зоне ближнего излученного поля. Показано, что при учете свойств сфокусированных электромагнитных полей необходимо учитывать способы использования энергии сфокусированного электромагнитного поля в различных режимах функционирования. Показано, что для различных режимов функции пространственного распределения сфокусированных электромагнитных полей различны. Предложены основные свойства сфокусированных в зоне ближнего излученного поля электромагнитных полей и даны их количественные оценки для различных режимов применения.

МУЛЬТИСФОКУСИРОВАННЫЕ ЛИНЕЙНЫЕ ДИСКРЕТНЫЕ АНТЕННЫ, ФУНКЦИOНИРУЮЩИЕ В РЕЖИМЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЭНЕРГИИ

2024-12-25T13:40:54+03:00

В статье представлены результаты исследования эффекта мультифокусировки в режиме концентрации энергии. Приведены параметры модели, рассмотрены различные случаи формирования максимумов пространственного распределения поля. В статье обсуждаются результаты моделирования линейной дискретной антенны, способной сформировать максимумы излучения в двух точках пространства. Проведен анализ влияния расстояний на возможность фокусировки, размеры области фокусировки и уровень боковых лепестков, а также представлена возможность формирования максимумов излучения при несимметричных точках фокусировки.

ОПТОВОЛОКОННЫЙ АМПЛИТУДНЫЙ ДАТЧИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ОСНОВЕ ЖИДКОГО КРИСТАЛЛА 5СВ

2024-12-25T14:27:01+03:00

В работе предложен и экспериментально протестирован амплитудный оптоволоконный датчик электромагнитного поля, изготовленный на основе полости микронного размера, заполненной жидким нематическим кристаллом 5СВ. Определена его чувствительность. Предложены варианты дальнейшей модификации.

МАЛОСЕНСОРНЫЕ РАДИОФОТОННЫЕ АДРЕСНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ МАНОМЕТРИИ ВЫСОКОГО РАЗРЕШЕНИЯ

2024-12-25T14:26:08+03:00

В работе представлены результаты исследования оптомеханики узкополосных классических волоконных брэгговских решеток (ВБР) с малым коэффициентом связи мод и записанной в них различными методами спектрально-адресной информации путем введения в их структуру двух симметричных фазовых π-сдвигов. Проведен анализ прохождения широкополосного лазерного излучения через спектрально-адресные ВБР (адресные-ВБР, А-ВБР) в малосенсорных приложениях. Приведено теоретическое обоснование способов измерения давления и температуры, в том числе для компенсации влияния температуры в манометрии. Предложена методика радиофотонного измерительного преобразования и определение его основных методических погрешностей. Дана постановка задачи контроля давления в верхнем и нижнем сфинктерах пищевода (по три датчика на каждый сфинктер с расстоянием между датчиками в 0,5–1 см). В качестве чувствительных элементов предложено использование массива А-ВБР с малым коэффициентом связи мод и спектрально-адресной информацией, определенной наличием двух симметричных дискретных фазовых π-сдвигов. Обосновывается теоретическая и математическая основа метода измерительного преобразования. В дополнении к математической модели предложена методика обеспечения равномерности шкалы измерений во всем диапазоне смещения центральных длины волн датчиков и методика компенсации флуктуаций мощности оптического излучения во всей системе в целом. Оптико-электронная схема измерительной системы, включает в себя шесть датчиков, сгруппированных в две группы по месту их размещения и на три группы по топологии их подключения. Обоснована корректность предложенной схемы и ее соответствие постановке задачи и методу измерительного преобразования, включая требование к однозначности определения амплитуд на адресных частотах датчиков.

ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ И ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕКОГО АКСЕЛЕРОМЕТРА ДЛЯ КОНТРОЛЯ УТЕЧЕК ТРУБОПРОВОДА

2024-12-27T11:12:02+03:00

Разрабатываемый метод контроля утечек в трубопроводе (ТП) предполагает использование ряда волоконно-оптических акселерометров, установленных по длине ТП, для непрерывного квази-распределенного мониторинга его динамического поведения. Для выбора конструкции волоконно-оптического акселерометра поставлена задача анализа существующих методов и средств контроля вибрации, вызванных утечками, основанных на использовании в них чувствительных элементов типа волоконной брэгговской решетки (ВБР), как наиболее перспективных: устойчивых к электромагнитным помехам и имеющих оптомеханику, работоспособную в широком диапазоне температур. По результатам анализа можно принять решение о влиянии чувствительного элемента на метрологические и технико-экономические характеристики акселерометра в целом, и в частности, на характеристики, определяющие его конструкцию. Общую постановку задачи анализа можно разделить на три основные части: возможность обнаружения утечек (чувствительность), пространственные характеристики анализа – устойчивость к поперечным и произвольным воздействиям, отличающихся от осевых, и, наконец, реализация функции контроля рабочей точки акселерометра. Исходя из результатов анализа по указанным критериям был выбран одноосный акселерометр с двумя параллельными волокнами, в которые встроены по одной ВБР до инерционной массы и после. В ходе анализа было обращено внимание на переход от оптоэлектронных методов опроса акселерометров к радиофотонным. Возможность такого решения подтверждается применением в акселерометре не ВБР, а нового типа чувствительного элемента – адресной волоконной брэгговской структуры (АВБС) волновой l или фазовой π с одним адресом, а также их многоадресных вариантов Nl и Nπ. Для опроса АВБС должен быть построен адресный радиофотонный интеррогатор, существенно более дешевый по параметру массогабаритных показателей РВСиМ (размер, вес, стоимость и потребляемая мощность), по сравнению с оптоэлектронным, а также лучший по метрологическим и технико-экономическим характеристикам. В развитие такого типа акселерометров в работе предложено использование новых АВБС комбинированного типа - (l+l/π)-АВБС, основная адресная частота которых явно не выражена, т.е. не может быть определена по измерениям только на пропускание или только на отражение. Это подтверждает возможность построения линеек квази-распредленных акселерометров или их массивов сложной топологии ТП, что трудно реализуемо при использовании одно- и многоадресных АВБС, не допускающих комбинированного включения.

ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИЙ АКСЕЛЕРОМЕТР ДЛЯ КОНТРОЛЯ УТЕЧЕК В ТРУБОПРОВОДАХ НА ОСНОВЕ ДВУХ КОМБИНИРОВАННЫХ АДРЕСНЫХ ВОЛОКОННЫХ БРЭГГОВСКИХ СТРУКТУРС ВОЛНОВОЙ И ФАЗО-ВОЛНОВОЙ КОМПОНЕНТАМИ. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ

2024-12-27T11:12:31+03:00

Обнаружение утечек в трубопроводах (ТП) по-прежнему остается важной проблемой, особенно для развития интеллектуальной энергетики. Различные методы неразрушающего контроля для обнаружения утечек ТП, активно развиваются с конца прошлого века. Тем не менее, потребности в исследованиях и технологические проблемы все еще остаются, особенно на стадии их внедрения в практику тепловых и атомных электростанций. Большой интерес был проявлен исследователями к вибрационному методу обнаружения утечек. Сигнал собственной частоты колебаний трубы контролируется с помощью акселерометра, параметры которого меняются при появлении утечек. В последнее время такие акселерометры строятся на основе волоконно-оптических технологий с использованием одной или нескольких волоконных брэгговских решеток (ВБР) с хорошо известными преимуществами и недостатками. Последние связаны в основном с необходимостью применения дорогостоящего оптического спектрального устройства для их опроса – интеррогатора. Наметившийся путь к устранению этого недостатка – переход к бюджетным радиофотонным интеррогаторам, работающим в области радиочастот, и адаптированных к ним чувствительным элементам - адресным волоконным брэгговским структурам (АВБС). В простейшем случае АВБС это две ВБР, разнесенные спектрально на уникальную и неизменяющуюся при любых условиях частоту, также лежащую в диапазоне радиочастот. В статье последовательно рассмотрены вопросы синтеза функциональной оптико-электронной схемы радиофотонного акселерометра, на основе двух комбинированных АВБС с волновой и фазоволновой компонентами, работающими на отражение, математическая модель процесса юстировки акселерометра в области его рабочей точки, а также математическая модель процесса измерения вибраций с помощью их частотной локализации по известной шкале оптического фильтра с наклонной линейной характеристикой через разность компонент двух АВБС, причем взаимное положение компонент внутри АВБС заранее известно.

СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ НЕЙРОСЕТЕВЫХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ДИНАМИКИ РУКОПИСНЫХ ПОДПИСЕЙ

2024-12-25T14:38:30+03:00

В работе исследуется применение нейронных сетей для распознавания рукописных подписей с учётом динамики их ввода. Рассмотрены три типа архитектур: полносвязные, LSTM и свёрточные сети. Проведен анализ влияния ключевых гиперпараметров, таких как количество слоёв, функция активации, оптимизатор и размер пакета на точность классификации. Эксперименты выполнены на наборе данных MCYT Signature 100, содержащем подписи 100 авторов и их подделки. Результаты показывают, что CNN и LSTM сети достигают наилучшей точности при правильной настройке гиперпараметров и предобработке данных, включающей нормализацию и интерполяцию. Предложенный метод имеет практическую ценность для автоматизации верификации подписей и может быть применён в работе система безопасности и электронного документооборота.

КАЗАНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ И ИСТОРИЯ МИРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ

2024-12-25T14:49:25+03:00

Телевидение, являясь самым доступным и популярным средством массовой информации во всем мире, играет большую роль в развитии человеческого общества. В условиях глобализации и информационного общества интерес к историческим истокам того или иного явления закономерен. В истории мирового телевидения особое место занимают изобретения первой системы цветного телевидения и звуко-видеомагнитной записи, которые принадлежат русским изобретателям А.А. Полумордвинову и А. М. Понятову, чья судьба была связана с Казанью и Казанским университетом – старейшим университетом России, которому исполнилось в 2024 году 220 лет.

ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ "РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ" СООБЩАЕТ...

2024-12-27T13:17:19+03:00

Трехтомник «Полигауссовы модели. Теория и практика» предлагает всесторонний обзор как теоретических основ полигауссовых моделей, так и прикладных аспектов их использования. Издание адресовано научным сотрудникам, специалистам в области телекоммуникаций и информационных технологий, а также аспирантам и магистрантам.