Научная школа Электродинамическое моделирование элементов и устройств СВЧ диапазона



Опубликовано: 15 декабря 2010г.http://phys.rsu.ru/


Основатель школы - профессор Михалевский В.С.
Руководитель школы - профессор Синявский Г.П.

Краткая история основания и развития школы.

В конце 60-х годов на кафедре электроники СВЧ начато исследование волноведущих структур со сложной формой поперечного сечения и создание широкополосных СВЧ устройств на их основе. Наиболее важной тенденцией, выявившейся в процессе этой работы, было все возрастающее значение вычислительных методов, опирающихся на использование ЭВМ. Были созданы эффективные методы решения краевых задач электродинамики для структур, распадающихся на простые смежные (или перекрывающиеся) области. Развиты методы расчета, созданы алгоритмы и проведены исследования перспективных линий передачи: полосковых и микрополосковых линий, волноводов сложных сечений и неоднородностей в них. Созданы комплексы программ для расчета и конструирования ряда СВЧ элементов на их основе (направленных ответвителей, фильтров, волноводно-полосковых переходов и др.). В настоящее время развиваются следующие основные научные направления:

  • развитие методов решения уравнений электромагнитного поля для металлических и диэлектрических волноведущих и излучающих структур;
  • электродинамическое исследование характеристик волноводов сложных поперечных сечений и устройств СВЧ;
  • исследование параметров микрополосковых линий передачи и устройств СВЧ на их основе;
  • электродинамическое исследование антенных решеток;
  • исследование возбуждения магнитостатических и спиновых волн и устройств СВЧ на их основе.

Ведущие специалисты

проф. Синявский Г.П., проф. Лерер А.М., проф. Бабичев Р.К., проф. Заргано Г.Ф., доц. Иванов В.Н., проф. Мануилов М.Б.

Основные результаты

За время существования научной школы разработаны численно-аналитические методы решения трехмерных задач электродинамики, исследованы:

  • процессы распространения и рассеяния электромагнитных волн в волноведущих структурах со сложной граничной поверхностью и неоднородным заполнением различными типами диэлектриков и магнетиков, многомодовые режимы работы СВЧ линий передачи и устройств:
  • физические процессы в элементах СВЧ интегральных схем миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов на основе многослойных металло-диэлектрических структур;
  • взаимодействие электромагнитных волн с полупроводниковыми и нелинейными диэлектрическими телами.

Разрабатываются методы электродинамического анализа и исследуются элементы микроволновой техники для новых нетрадиционных применений СВЧ технологий. Актуальность исследований в этом направлении определяется необходимостью создания нового поколения микроволновой техники для радиотехнических систем передачи и извлечения информации, систем радиосвязи, телевидения, радиолокации, радиоастрономии, радиоуправления, специальных систем космического применения, а также в информационно-вычислительных системах последнего поколения. Успешное проведение фундаментальных исследований в этой области, а также решение возникающих прикладных задач возможны лишь на базе использования численных моделей, адекватно описывающих реальные физические процессы.

Практическая значимость

Результаты научных исследований широко использовались и внедрены на ряде предприятий и научно-исследовательских институтах региона и страны: в Ростовском НИИ Радиосвязи, ЦНИИ "Градиент", НПО "Гранит", Таганрогский НИИ связи, НПО "Исток" (г. Фрязино Московской обл.) и др.

Участие в учебном процессе.

Успешная научно-исследовательская работа преподавателей позволяет поддерживать на высоком уровне учебный процесс. Часть лабораторных работ подготовлена в процессе проведения научных исследований. Результаты опубликованные в монографиях, научных статьях и диссертационных работах используются при чтении специальных курсов, готовящих студентов к самостоятельным теоретическим и экспериментальным исследованиям на современном уровне. Издан "Спецпрактикум по сверхвысоким частотам. - Изд-во РГУ" (1 изд. - 1964 г., 84 с.; 2 изд. - 1969 г. 132 с.).

Выполняются гранты РФФИ и Минобразования.

Подготовка кадров

Ведется подготовка кадров высшей квалификации, докторантов и аспирантов по специальности 01.04.03 "Радиофизика". Имеется диссертационный Совет Д 212.208.10 по защите докторских диссертаций по специальности 01.04.03 "Радиофизика". Председатель Совета профессор Синявский Г.П., зам. председателя профессор Денисенко П.Ф., ученый секретарь - профессор Заргано Г.Ф. Защищено четыре докторских и более 25 кандидатских диссертаций (в том числе за последние 10 лет две докторских и более 10 кандидатских диссертаций).

Основные публикации

  • Гальченко Н.А., Михалевский В.С., Синявский Г.П. Волноводы сложных сечений и полосковые линии. Изд-во РГУ, 1978, 176 с.
  • Волноводы сложных сечений (Заргано Г.Ф., Лерер А.М., Синявский Г.П. и др.). Изд-во РГУ, 1979, 80 с.
  • Заргано Г.Ф., Лерер А.М., Ляпин В.П., Синявский Г.П Линии передачи сложных сечений. Изд-во РГУ, 1983, 320 с.
  • Волноводы сложных сечений (Заргано Г.Ф., Ляпин В.П., Синявский Г.П. и др.). М., "Радио и связь", 1986, 124 с.
  • Lypin V.P., Manuilov M.B., Sinyavsky G.P. Quasi-analytical method for analysis of multisection waveguide structures with step Discontinuites. Radio Science, vol. 31, № 6, 1996, pp. 1761-1772.
  • Lerer A., Donets I., Bryzgalo S. The semi-inversion method for cylindrical mikrowave structures. Jorn. of electromagnetic Waves and Application, 1996, vol. 10, № 6, pp. 765-790.
  • Lerer A., Tsvetkovskaya S. Universal method of the a of analisis multilayered planer lines and complex waveguides. Inter. J. of Microwave and Millimeter-Wave Computer-Aided Engineering, 1997, vol. 7, № 6, pp. 483-494.
  • Иванов В.Н., Бабичев Р.К., Зубков В.И. Метод расчета импеданса микрополоскового возбудителя поверхностных магнитостатических волн. Радиотехника и электроника. 1998, т. 43, № 6, с. 722-728.

Свидетельства признания научной общественностью

На основе высоких научных достижений в области электродинамики СВЧ на базе РГУ были проведены следующие мероприятия:

  • 8 Межвузовская конференция по электронике СВЧ (г. Ростов-на-Дону, 1976 г.);
  • 7 Всесоюзный симпозиум по дифракции и распространению радиоволн
  • 5 и 7 Всесоюзный семинар "Решение внутренних краевых задач электродинамики" (г. Ростов-на-Дону, 1984 г. и 1986 г.).

Профессора Синявский Г.П. и Лерер А.М. - Лауреаты государственной научной стипендии для ученых, Г.П.Синявский - действительный член РАЕН, Г.Ф.Заргано - член-корреспондент РАЕН, член международной академии наук о природе и обществе.