Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка

Захисні та перемикальні твердотільні пристрої у діапазоні міліметрових хвиль

2024-01-24T15:13:34+02:00

У роботі розглянуто питання, що стосуються фізики роботи обмежувальних діодів, та основні фактори, які визначають параметри та характеристики захисних пристроїв, а також перспективи їх розвитку у діапазоні міліметрових хвиль. Описано нові рішення проблем, пов’язаних з розвитком перемикаючих та захисних напівпровідникових НВЧ-пристроїв у діапазоні міліметрових хвиль. Досягнуті результати при вирішенні цих проблем підтверджені створенням нових напівпровідникових пристроїв, виготовлених в єдиному технологічному циклі на основі монолітних багатодіодних структур, а також розробкою електродинамічних конструкцій захисних пристроїв та перемикачів із застосуванням корпусованих діодів, які забезпечують високу стійкість під час впливу на виріб механічних та кліматичних факторів. Конструкції перемикачів, які містять кілька діодів розподіленого типу, за рахунок збільшення ефективної площі, що комутується, мають кращі діапазонні характеристики та підвищену електричну міцність понад 10 кВт. Запропоновано новий підхід до створення корпусованих діодів, що містять напівпровідникові структури зосередженого типу, який дозволяє виконати розроблення комунікаційних пристроїв різного типу із швидкодією 5–10 нс у всіх перерізах хвилеводного тракту діапазону міліметрових хвиль.

Адаптивне шумоподавлення медичних зображень з використанням фантомів та вдосконаленої архітектури U-Net

2026-01-04T16:09:22+02:00

У статті запропоновано підхід до усунення шуму з медичних зображень, який поєднує глибоку нейронну мережу типу U-Net з модулями атроусного просторового пірамідального пулінгу ASPP (Atrous Spatial Pyramid Pooling), координатними шарами та адаптивною модуляцією на основі статистичних параметрів шуму, отриманих у результаті попереднього аналізу фантомів. Ця архітектура якісно враховує просторові закономірності шуму та моделює його інтенсивність у різних ділянках зображення, що дозволяє краще зберегти різноманітні дрібні структури та контури навіть у зонах із слабким сигналом. Для підвищення якості реконструкції додатково використано комбіновану функцію втрат, яка включає градієнтну втрату, індекс структурної подібності SSIM (Structural Similarity Index) та середню абсолютну похибку MAE (Mean Absolute Error). Перевірка на реальних даних показала перевагу запропонованого методу над сучасними підходами, такими як конволюційна нейронна мережа для усунення шуму DnCNN (Denoising Convolutional Neural Network), гнучка мережа шумоподавлення FFDNet (Flexible Feature Denoising Network) та зіставлення блоків та 3D-фільтрація BM3D (Block-Matching and 3D Filtering), як за кількісними показниками (PSNR збільшився з 28 до 41 дБ, SSIM — з 0,5 до 0,97, EPI зменшився з 1–6,5 до стабільного значення 1), так і за показниками візуальної реконструкції. Результати демонструють потенціал цього методу для клінічного застосування та автоматичного попереднього покращення зображень цифрової візуалізації та комунікації в медицині DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine).

Оцінювання параметрів метеосигнала на основі власних векторів і чисел кореляційної матриці вхідних впливів

2025-05-13T19:42:45+03:00

Безпека польотів повітряних суден багато в чому залежить від якості вимірів параметрів метеоутворень імпульсними доплерівськими метеорадіолокаторами. У статті розглянуто особливості оцінювання ширини доплерівського спектра швидкостей оптично неспостережуваних метеоутворень на основі методу «парних імпульсів». Характерною рисою таких метеоутворень є низькі значення потужності радіолокаційної відбиваності. Показано, що похибки оцінювання залежать від співвідношення потужностей безпосередньо метеоутворень і внутрішнього шуму приймача. Запропоновано спосіб усунення цієї залежності. Він базується на використанні уявлення кореляційної матриці вхідних впливів через її власні вектора, поділом матриці на сигнальну й шумову складові з наступним зниженням впливу шумової складової. Ефективність запропонованого способу проілюстровано результатами імітаційного моделювання. Отримано аналітичні вирази для щільності розподілу абсолютної і відносної похибки оцінювання ширини спектра флуктуацій доплерівських швидкостей складових метеоутворення.

Резонатори з відрізків ліній передачі для смуго-пропускних фільтрів з підвищеною селективністю

2025-03-01T18:26:17+02:00

В статті синтезовано два ступінчато-імпедансних резонатори SIR (stepped-impedance resonator), які забезпечують смуго-пропускним фільтрам (СПФ) підвищену частотну селективність. Дві антирезонансні частоти цих резонаторів ω_p1 і ω_p2, які є полюсами їх вхідної провідності Y_вх, розташовані близько одна від одної й еквідистантно відносно робочої резонансної частоти. Ці частоти породжують в СПФ з резонаторами паралельного типу нулі передачі TZ (transmission zero), розташовані близько до смуги пропускання, що призводить до підвищеної селективності фільтра. Обидва резонатора працюють на більш високих резонансних частотах, відповідних коливанням 3λ/4 і 5λ/4. Це дозволяє використовувати ці резонатори на дуже високих частотах без зменшення їх довжини. Встановлено основні властивості синтезованих SIR та їх особливості, які спрощують процес дизайну СПФ на їх основі. Відзначена перспективність використання синтезованих SIR в коаксіальних конструкціях фільтрів. Наведено приклади розрахунку та частотні відгуки СПФ із синтезованими резонаторами та високою частотною селективністю.