Том 4, № 3 (2024)

Обложка

Весь выпуск

Статьи

Широкополосные линейные дискретные антенны, сфокусированные в зоне ближнего излученного поля

Веденькин Д.А.

Аннотация

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.

Электроника, фотоника и киберфизические системы. 2024;4(3):7-17
pages 7-17 views

Мультисфокусированные линейные дискретные антенны, функционирующие в режиме концентрации энергии

Гильфанова А.Ф., Веденькин Д.А.

Аннотация

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.

Электроника, фотоника и киберфизические системы. 2024;4(3):18-25
pages 18-25 views

Фотоника

Оптоволоконный амплитудный датчик электромагнитных полей на основе жидкого кристалла 5св

Гордеева А.И., Нурмухаметов Д.И., Пономарёв Р.С.

Аннотация

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.

Электроника, фотоника и киберфизические системы. 2024;4(3):26-32
pages 26-32 views

Малосенсорные радиофотонные адресные измерительные системы для манометрии высокого разрешения

Пуртов В.В., Альхуссейн А.Н.

Аннотация

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 дополнение 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 в 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.

Электроника, фотоника и киберфизические системы. 2024;4(3):33-45
pages 33-45 views

Выбор конструкции и чувствительных элементов волоконно-оптического акселерометра для контроля утечек трубопровода

Мисбахов Р.Ш., Куликов Е.В.

Аннотация

Разрабатываемый метод контроля утечек в трубопроводе (ТП) предполагает использование ряда волоконно-оптических акселерометров, установленных по длине ТП, для непрерывного квазираспределенного 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 квазираспредленных акселерометров или их массивов сложной топологии ТП, что трудно реализуемо при использовании одно- и многоадресных АВБС, не допускающих комбинированного включения.

Электроника, фотоника и киберфизические системы. 2024;4(3):46-60
pages 46-60 views

Волоконно-оптический акселерометр для контроля утечек в трубопроводах на основе двух комбинированных адресных волоконных брэгговских структурс волновой и фазо-волновой компонентами. Математические модели

Мисбахов Р.Ш., Куликов Е.В.

Аннотация

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.

Электроника, фотоника и киберфизические системы. 2024;4(3):61-76
pages 61-76 views

Киберфизические системы

Сравнительный анализ нейросетевых моделей для распознавания динамики рукописных подписей

Анисимова Э.С., Аникин И.В.

Аннотация

В работе исследуется применение нейронных сетей для распознавания рукописных подписей с учётом динамики их ввода. Рассматриваются три типа архитектур: полносвязные сети (MLP), сети долгой краткосрочной памяти (LSTM) и свёрточные нейронные сети (CNN). Проведён сравнительный анализ эффективности данных архитектур на наборе данных MCYT Signature 100, содержащем подписи 100 авторов и их подделки. В ходе исследования варьировались ключевые гиперпараметры, такие как оптимизатор (RMSProp, Adam, SGD), размер пакета и количество слоёв, для каждой из архитектур. Результаты показывают, что свёрточные нейронные сети (CNN) достигают наилучшей точности, превосходя MLP и LSTM. Предложенный метод имеет практическую ценность для автоматизации верификации подписей и может быть применён в работе систем безопасности и электронного документооборота.

Электроника, фотоника и киберфизические системы. 2024;4(3):77-85
pages 77-85 views

Новинки техники и технологий. Обзоры. Конференции. Даты

Казанский университет и история мирового телевидения

Даутова Р.В.

Аннотация

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. 

Электроника, фотоника и киберфизические системы. 2024;4(3):86-98
pages 86-98 views

Издательский дом «радиотехнический факультет» Сообщает…

Аннотация

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.

Электроника, фотоника и киберфизические системы. 2024;4(3):99-101
pages 99-101 views

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».