Электроника, фотоника и киберфизические системы

КОЛОНКА РЕДАКТОРА

2024-07-22T09:52:17+03:00

ШИРОКОПОЛОСНЫЕ СФОКУСИРОВАННЫЕ АНТЕННЫЕ РЕШЕТКИ В ЗАДАЧАХ РАДИОСВЯЗИ И ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

2024-07-25T10:56:41+03:00

В работе обсуждаются широкополосные сфокусированные антенные решетки, функционирующие в зоне ближнего излученного поля. Рассмотрены их основные свойства и способы формирования пространственных распределений заданных типов, а также способы синтеза сфокусированных антенных решеток, в том числе по широкополосному сигналу. Предложены варианты практического применения.

ФЛУКТУАЦИОННО-ШУМОВЫЕ И РЕЛАКСАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ВОДОРОДНЫХ ТОПЛИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

2024-07-24T12:19:14+03:00

В работе рассматриваются оригинальные методы неразрушающего контроля и диагностики твердополимерных водородных топливных элементов. Показано, что большим потенциалом обладают методы, основанные на анализе релаксационных откликов на слабые возмущения режимов работы и флуктуационно-шумовых процессов, наблюдающихся в процессе естественного функционирования водородных топливных элементов. Предложенные методы позволяют диагностировать критические режимы увлажнения мембранно-электродного блока, неравномерное распределение тока по поверхности мембраны, а также оценивать особенности протекания физико-химических процессов. Показана перспективность применения искусственных нейронных сетей для повышения точности контроля и диагностики.

СОВМЕСТНАЯ ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЛАЗЕРНОГО ПОЛЯРИЗАЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ОБЛАКОВ ВЕРХНЕГО ЯРУСА С ДАННЫМИ СПУТНИКОВОГО СПЕКТРОРАДИОМЕТРА MODIS

2024-07-25T10:58:13+03:00

Статья посвящена описанию методики обработки, ее программной реализации и результатам применения совместной обработки данных поляризационного лазерного зондирования облаков верхнего яруса (ОВЯ) наземным лидаром с данными надирного зондирования ОВЯ спутниковым спектрорадиометром с целью оценки влияния горизонтально ориентированных ледяных частиц в ОВЯ на отражение лучистой энергии.

РАДИОФОТОННЫЕ СКАЛЯРНЫЕ И ВЕКТОРНЫЕ СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОЙ ЧАСТОТЫ МИКРОВОЛНОВЫХ СИГНАЛОВ НА БАЗЕ ОДНОПОРТОВОГО МОДУЛЯТОРА МАХА-ЦЕНДЕРА И ТРЕУГОЛЬНЫХ ВОЛОКОННЫХ БРЕГГОВСКИХ РЕШЕТОК

2024-07-24T12:21:46+03:00

Целью работы является проектирование системы измерения мгновенной частоты (СИМЧ), реализующих измерительное преобразование «частота-амплитуда», для оборонных приложений и телекоммуникационных сетей связи поколения 5G и выше с минимизированной структурой и простым управлением, которая позволит достичь результатов, лучших или близких, получаемых в аналогичных системах с использованием комплексных двухпортовых, сдвоенных, поляризационных модуляторов Маха-Цендера (ММЦ) и других более сложных модуляторов. Указанные модуляторы стали не доступны в условиях санкционного давления или высокой цены поставщиков. Разрабатываемые в данной статье СИМЧ содержат в минимальной структуре одночастотный лазер, однопортовый ММЦ и фотодетектор, а обеспечение работы системы впервые, на наш взгляд, основано на спектральном или поляризационном преобразовании амплитудно-модулированного излучения с составляющими измеряемой частоты в скалярном и векторном брэгговском частотном дискриминаторе. Оценки и контрольные эксперименты показывают возможность достижения в минимизированной структуре разработанных СИМЧ погрешности измерений ±0,01 ГГц, что на порядок лучше, чем у большинства известных СИМЧ существенно более сложной конфигурации с исключением перекрестных искажений в каналах при их поляризационном разделении.

ГЕНЕРАЦИЯ СВЕРХПЛОСКОЙ ОПТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТНОЙ ГРЕБЕНКИ С УЧЕТОМ ДИНАМИКИ КАСКАДНОЙ МОДУЛЯЦИИ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ 5G И ВЫШЕ

2024-07-24T12:22:48+03:00

Универсальность оптических частотных гребенок в тестировании и измерениях возросла. Примерами могут служить спектроскопия, метрология, прецизионные измерения расстояний, сенсорика, синтез оптических и микроволновых сигналов, обработка сигналов и связь. Оптимизация полосы пропускания имеет решающее значение. Был протестирован наш уникальный и простой метод создания векторного сигнала миллиметрового диапазона C с двухполосной модуляцией. При таком подходе используется одноприводный и двухтактный модуляторы интенсивности Маха-Цендера с подключенным далее фазовым модулятором. После запуска первого модулятора интенсивности радиочастотным импульсом частотой 2,4,8,16,32,64 ГГц была сформирована оптическая частотная гребенка с шестью несущими. Выходные данные оценивались после каждого из пяти этапов ее формирования и после тщательной настройки в соответствии с определенными гармониками оптической системы. В одном канале можно передавать несколько частот, что делает эту архитектуру адаптируемой и масштабируемой. Для предлагаемого подхода экспериментальные результаты соответствуют теоретическим и модельным оценкам.

ОПТИМИЗАЦИЯ ИНФРАСТРУКТУРЫ 5G+: ИННОВАЦИИ В ОПТИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕ ДАННЫХ НА ОСНОВЕ КВАДРАТУРНОЙ АМПЛИТУДНОЙ МОДУЛЯЦИИ ВЫСОКОГО ПОРЯДКА

2024-07-24T12:23:56+03:00

В этом исследовании представлена передовая технология оптической передачи для сетей 5G+, которая использует квадратурную амплитудную модуляцию (QAM) высокого порядка для улучшения доставки данных. Система использует когерентную оптическую передачу, двойную поляризацию, усовершенствованные алгоритмы DSP и FEC для достижения высокой спектральной эффективности, целостности сигнала и устойчивости к оптическим дефектам при скорости 16 Тбит/с на канал на расстоянии 200 километров. Это исследование показывает, что QAM высокого порядка может удовлетворить будущие потребности в подключении и способствовать развитию оптических сетей для 5G и за его пределами. На базе разработанной автором системы со скоростью 1 Тбит/с и применении метода Ильина-Морозова представленная система может быть модернизирована и упрощена в своей структуре, доведена до скоростей, указанных выше за счет агрегации потоков.

ФОТОННЫЕ СИСТЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДОПЛЕРОВСКОГО ИЗМЕНЕНИЯ РАДИОЧАСТОТ КАК ОСНОВНОЙ УЗЕЛ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ ИЗДЕЛИЙ И ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ

2024-07-24T12:25:13+03:00

Основной задачей данной статьи является исследование существующих и перспективных методов и средств построения фотонных систем определения доплеровского изменения радиочастот как основного узла доплеровских радиотехнических систем контроля и диагностики изделий и природной среды с фотонным преобразованием измерительной информации и ее оптоэлектронным детектированием, а также определение путей их дальнейшего развития на основе использования в них преимуществ тандемной амплитудно-фазовой модуляции, скалярных и векторных структурных реализаций, российской импортозамещающей элементной базы.

СПОРТИВНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ В КНИТУ-КАИ

2024-07-25T10:59:06+03:00

Приводится обоснование создания и первые шаги развития в КНИТУ-КАИ инновационной научно-образовательной платформы спортивной инженерии на базе НИИ Медико-биологической и спортивной инженерии (НИИ МБиСИ) и кафедры физической культуры и спорта при поддержке кафедры радиофотоники и микроволновых технологий, НИИ Прикладной электродинамики, фотоники и живых систем (НИИ ПРЭФЖС). Научно-образовательная платформа создается для проведения фундаментальных теоретических и прикладных экспериментальных исследований, а также подготовки специалистов в различных областях науки с акцентом на приложение полученных ими результатов и компетенций в спорте высоких достижений, а также для решения задач профилактики заболеваний спортсменов и их реабилитации. Образовательные задачи планируется реализовать на новой кафедре «Спортивная инженерия» сначала в рамках магистратуры, а затем по полному циклу уровней от бакалавра до аспиранта.

КВАЗИВОСПРОИЗВОДИМЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ: УНИВЕРСАЛЬНАЯ ПОДГОНОЧНАЯ ФУНКЦИЯ ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПИСАНИЯ ДАННЫХ СЛОЖНЫХ СИСТЕМ

2024-07-24T12:28:28+03:00

В данной работе изложены основы оригинальной теории квазивоспроизводимых экспериментов (КВЭ), базирующиеся на проверяемой гипотезе о существовании значительной корреляции (памяти) между последовательными измерениями. На основе этой гипотезы, которую авторы для краткости обозначают как проверяемый принцип частичной корреляции (ППЧК), можно доказать, что существует универсальная подгоночная функция (УПФ) для квазипериодических (КП) и квазивоспроизводимых (КВ) измерений. Другими словами, существует некая общая платформа или "мост", на котором, образно говоря, встречаются истинная теория (претендующая на описание данных из первых принципов или верифицируемых моделей) и эксперимент, предлагающий эту теорию для проверки измеренных данных, максимально "очищенных" от влияния неконтролируемых факторов и аппаратной функции измерительного прибора. Предложенная теория была проверена на космических данных, представляющих собой флуктуации температуры, и измерена европейскими спутниками в космическом пространстве для ранних этапов эволюции Вселенной. В результате обработки этих данных была получена АЧХ, соответствующая этим кумулятивным/интегральным данным и вычислены в рамках КВЭ необходимые количественные характеристики, соответствующие "идеальному" эксперименту. Авторы хотят отметить, что эта теория может быть применена к широкому классу сложных систем, отклик которых может быть многократно измерен.

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ В ТУРКМЕНИСТАНЕ

2024-07-25T10:59:57+03:00

Телекоммуникационной отрасли отводится важная роль в социально-экономическом развитии любой страны. Данная отрасль является не только одной из секторов, обеспечивающих устойчивое развитие национальной экономики, но и оказывает положительное влияние на укрепление основ экономики страны, последовательное обновление и расширение ее материально-технической базы, улучшение материального благосостояния и продвижение культурного развития населения. В статье рассматриваются перспективы развития телекоммуникационного сектора в Туркменистане. Его развитие сегодня ставится в ряд первоочередных задач, срочное решение которых позволит повысить экономическое благосостояние страны. Определена экономическая роль сектора телекоммуникаций.