А.С. Олейник – д.т.н., профессор, вед. науч. сотрудник,

ООО НПП «НИКА-СВЧ» (г. Саратов)

Е-mail: anatoly.semenovich@gmail.com

В.С. Андреев – бакалавр,  кафедра «Электронные приборы и устройства», 

Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.  E-mail: AndrejeffVS@yandex.ru

Постановка проблемы. Устройства визуализации терагерцевого (ТГц) излучения − радиовизоры служат для анализа импульсного и непрерывного излучения в ТГц-диапазоне частот с целью определения размера, конфигурации и пространственного распределения энергии (мощности) излучения. Использование радиоволн миллиметрового и сантиметрового диапазонов позволяет различать на оптическом изображении достаточно мелкие детали объекта излучения. Основными проблемами при разработке радиовизоров являются: обеспечение высокого уровня чувствительности и ее равномерности по всему полю визуализации, необходимость запоминания информации, достижение малого времени записи и стирания информации, обеспечение постоянства чувствительности при изменении температуры окружающей среды. Кроме того, достаточная сложность и трудоемкость в изготовлении оптико-механических сканеров, входящих в их конструкцию и обладающих сравнительно большим временем формирования изображений объектов наблюдения, является существенным недостатком современных радиовизоров.

Цель. Разработать новую конструкцию радиовизора на основе многоэлементных приемников миллиметрового излучения с пирамидальными рупорными антеннами, обеспечивающего экспрессное измерение информации для его успешного применения как в гражданских, так и в военных целях (в лабораториях, на полигоне и др.).

Результаты. Разработана конструкция компактного радиовизора, содержащего герметичный корпус, внутри которого размещены четыре приемника, выполненных в стандартных металлостеклянных корпусах со встроенными пирамидальными рупорными антеннами. Корпус с помощью COM-порт соединен с ПК, в котором находится программа обработки измерительной информации. Ширина полос резонансного поглощения рупоров равна 16,5 и 16,3 ГГц в диапазонах частот 100−116,5 ГГц и 206,7−223 ГГц соответственно. Зона приема излучения не менее 30×30 мм. Регистрация измерительной информации производится при помощи 48 измерительных каналов размером 0,15×0,15 мм, удельная обнаружительная способность при ∆f =  = 10 ГГц равна 9,5×108 Вт−1·Гц1/2·см. 

Практическая значимость. Полученный технический результат базируется на объединении пространственных диаграмм направленности пирамидальных рупорных антенн по уровню половинной мощности приема излучения, что обеспечивает существенное увеличение размера пространства и времени формирования изображения объекта наблюдения без традиционного использования

Олейник А.С., Андреев В.С. Радиовизор на основе приемников миллиметрового излучения с пирамидальными рупорными антеннами // Радиотехника. 2020. Т. 84. № 8(15). С. 5−12. DOI: 10.18127/j00338486-202008(15)-01.

1. Шишлов А.В., Левитан Б.А., Топчев С.А. и др. Многолучевые антенны для систем радиолокации и связи // Журнал радиоэлектроники. 2018. № 7. С. 1−40.
2. Анпилогов В.Р., Шишлов А.В., Эйдус А.Г. Многолучевые антенны для систем HTS // Технологии и средства связи. 2013.  № 6−2(99). С. 54−67.
3. Пирогов Ю. А. Пассивное радиовидение в миллиметровом диапазоне длин волн // Известия вузов. Радиофизика. 2003. Т. 46. № 8−9. С. 660−670.
4. Пирогов Ю.А., Тимановский А.Л., Гладун В.В. Получение и обработка изображений в системах пассивного радиовидения // Известия вузов. Радиофизика. 2006. Т. 49. № 8. С. 664−672.
5. Гладун В.В., Котов А.В., Криворучко В.И. и др. Система ближнего пассивного радиовидения 3-мм диапазона // Журнал радиоэлектроники. 2010. № 7. С. 1−13.
6. Схемы и параметры тепловизоров с оптико-механическим сканированием. Тепловизоры. Сайт электрические сети. http://leg.co.ua/archiv/teplovisory-5.html.
7. Патент РФ № 2701187. Приоритет от 14.03.2019. Приемник терагерцового излучения на основе пленки VOx / Олейник А.С., Медведев М.А., Мещанов В.П., Коплевацкий Н.А. Опубл. 25.09.2019. Бюлл. № 27.
8. Олейник А.С., Потапов А.А. Селективный многоэлементный приёмник миллиметрового излучения с резонансным метапоглотителем // Радиотехника. 2019. Т. 83. № 8(12). С. 54−59. DOI: 10.18127/ j00338486-201908(12)-08.
9. Олейник А.С., Медведев М.А., Еремин В.П. и др. Устройство визуализации инфракрасного и миллиметрового излучений // Российские технологии. 2018. Т. 13. № 7−8. С. 66−74.
10. Олейник А.С., Мещанов В.П., Коплевацкий Н.А. и др. Селективный приемник миллиметрового излучения с пирамидальной рупорной микроантенной // Радиотехника. 2019. Т. 83. № 7. С. 38−44. DOI: 10.18127/j00338486-201907(10)-07.
11. Белоцерковский Г.Б. Задачи и расчеты по курсу «Основы радиотехники и антенны». М.: Машиностроение. 1966. 197 с. 
12. Воскресенский Д.Н., Гостюхин В.Л., Максимов В.Н., Пономарев Л.И. Устройства СВЧ и антенны: Учеб. для вузов / Под ред. Д.Н. Воскресенского. Изд 2-е. М.: Радиотехника. 2006. 376 с. 
13. Олейник А.С., Салихов Р.Н. Анализатор параметров непрерывного и импульсного лазерного излучения на основе пленки VOx // Датчики и системы. 2018. № 1. С. 52–56.
14. Олейник А.С. Отображение и запоминание оптической информации на пленках диоксида ванадия. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т. 2006. 202 с.