Файл: Доклад на тему Жизнь и научная деятельность Михаила Самойловича Неймана Слайд 2 цель работы Слайд 3.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.10.2023
Просмотров: 23
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Слайд 1
доклад на тему Жизнь и научная деятельность Михаила Самойловича Неймана
Слайд 2
цель работы
Слайд 3
Михаи́л Само́йлович Не́йман — советский учёный-физик, доктор технических наук, профессор. Основные направления научно-исследовательской деятельности: изучение колебательных систем в СВЧ диапазоне, теоретическая и прикладная радиотехника.
Родился в Севастополе
В 1922 году окончил Симферопольский общеобразовательный техникум, а в 1928 году — физико-механический факультет Ленинградского политехнического института получив квалификацию «инженер-физик».
Слайд 4
В феврале 1941 года Нейман в составе группы специалистов был командирован в США в рамках договора о технической помощи с одной из ведущих радиотехнических фирм. А после, когда была организована закупочная комиссия, занимавшаяся вопросами ленд-лиза. Вошел в её состав на весь период войны. Он работал заместителем начальника отдела связи.
Слайд 5
Михаил Самойлович Нейман внёс значительный вклад в развитие многих областей радиоэлектроники. В 1920—1930-е годы под его руководством и при его участии были разработаны радиопередатчики и антенно-фидерные системы разных диапазонов для крупнейших советских передающих центров.
Слайд 6
Он разработал методы регулирования фазовой скорости электромагнитных волн при распространении вдоль антенных проводов, нашедшие впоследствии применение в лампах бегущей волны дециметрового и сантиметрового диапазонов, а также в антеннах поверхностных волн.
Слайд 7
На слайде описал процесс замедления российский физик Леонид Ашкинази
КОЭФ. ОТР. ЗАВИСИТ ОТ СОГЛ. ФАЗ.СКОР.В СВОБ.ПРОСТР.И В УС-ВЕ.
Внизу слайда
Лампа бегущей волны
Слайд 8
Антенны поверхностных волн возбуждаются бегущими электромагнитными волнами, распространяющимися вдоль антенны, и излучают в направлении распространения (например, стержневая диэлектрическая антенна, являющаяся продолжением открытого на конце круглого волновода). Это относительно компактные антенны, поэтому применяются в радиооборудовании летательных аппаратов.
Слайд 9
Также Разработал теорию расчёта пассивных вибраторов.
Выглядят пассивные вибраторы примерно так.
Рефелектор, Активный вибратор, Пассивные вибраторы, Ток в пассивном вибраторе возникает за счет ЭДС, наводимой в нем полем активного вибратора.
Слайд 10
Создал общую теорию приёмных антенн, основанную на электродинамическом принципе взаимности
основные радиотехнические показатели в режиме приема и передачи полностью совпадают, поэтому в некоторых случаях одна и та же антенна не меняя характеристик может работать в режиме приемо-передачи (например сканирование).
Разработал новый тип антенн — дифракционные (один из их видов — щелевые).
Открыл и впервые описал явление, получившее название «фидерное эхо».
Слайд 11
совместно с Американскими учеными Ричардом Фейнманом и Винером Нейман в 1959 г. предположил, что могут быть созданы ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА НА ОСНОВЕ ИСКУССТВЕННОЙ ДНК и что они будут обладать возможностями, подобными возможностям объектов микромира, например свойством хранения информации большого объема, а также привел некоторые предварительные расчеты. Высокая актуальность идей Неймана, подтверждается многочисленными цитированиями и исследованиями на основе его трудов.
Михаи́л Само́йлович Нейман скончался 25 июня 1975 года. Похоронен в Москве на Химкинском кладбище.
Слайд 12
Подводя итоги, можем отметить, что открытия Михаила Самойловича Неймана сильно повлияли на научную картину мира. И переоценить его вклад в развитие радиотехники невозможно.
На всякий случай.
Про щелевую антенну
Высокочастотный поверхностный ток, пересекая щель, индуцирует по ее краям переменные заряды (напряжение), а на обратной (наружной) стороне поверхности возбуждаются токи. Электрическое поле в щели и токи на поверхности являются источниками излучения и формируют в пространстве электромагнитное поле.
| |
| |
Замедляющая система типа «встречные штыри»
В системе «встречные штыри» (рис. 3, [5]) электронный луч пролетает в осевом направлении слева направо вблизи замедляющей системы, он может быть сфокусирован в виде ленты. Приближенную оценку дисперсионной характеристики можно сделать в предположении, что волна бежит по зигзагообразному пути между штырями. При этом сдвиг фазы поля между точками А и В равен k(h + L), где h + L — путь, пройденный волной. К этому добавляется сдвиг фаз на
π, обусловленный геометрическим «поворотом» вектора поля на 180°. Таким образом, общий фазовый сдвиг вдоль оси φ = π – k(h + L) = βL. (Здесь k = 2π/λ, λ — длина волны в свободном пространстве, β = 2π/λ, λ — длина волны в замедляющей системе.)
Спиральная замедляющая система
Электронный пучок сфокусирован и пролетает по оси спирали. На вход спирали волна попадает из коаксиальной линии, где имеет структуру ТЕМ. Структура поля вблизи спирали показана на рис. 1б. Электрическое поле между витками спирали имеет составляющую в направлении оси z, то есть параллельно направлению движения электронов, что обеспечивает взаимодействие электронного пучка с полем.
На рис. 2 [5] показан элемент спирали с углом намотки ψ и ее развертка. В первом приближении можно считать, что волна бежит вдоль витков со скоростью света «с» и имеет структуру ТЕМ. Обозначим длину витка l, а период намотки спирали — d. Отношение l/d равно отношению скоростей волны вдоль витка «с» и вдоль оси v. Из геометрических соображений:
n = l/d = 1/sinψ. (4)
Эта формула приближенная, поскольку реально волна бежит со скоростью, несколько отличной от «с» из-за искривления проводников, взаимодействия полей с опорами спирали, полей противоположных сторон витков и т. д. Тем не менее она годится для оценок.
Как видно, в рамках принятых допущений рассматриваемая спиральная конструкция ЗС имеет коэффициент замедления, определяемый только геометрией структуры и не зависящий от длины волны.
Зависимость коэффициента замедления от длины волны (n = f(λ)) называется дисперсионной характеристикой ЗС. В данном случае она представляет собой горизонтальную линию (рис. 2), то есть дисперсия (наличие изменения n от частоты) в первом приближении для спирали отсутствует.
Спиральная ЗС широко используется в ЛБВ. Однако при переходе к более высоким частотам (миллиметровый диапазон) размеры спирали становятся очень малыми, и возникают трудности в изготовлении. Кроме того, при больших мощностях затрудняется теплоотвод. В этих случаях в ЛБВ применяются также другие типы замедляющих систем.
Фидерное ЭХО
В несогласованном фидере появляется фидерное эхо
, обусловленное наличием отраженных волн. Волна, частично отражаясь от антенны, достигает начала фидера, снова частично отражается и вторично достигает антенны. Отраженная волна отстает от основной на время, необходимое для прохождения двойной длины фидера. Из-за фидерного эха при приеме телевидения изображение на экране становится многоконтурным с ухудшенной четкостью, т. е. искаженным
антенна состоит из активного вибратора, одного рефлектора, расположенного за активным излучателем и нескольких пассивных вибраторов, получивших название директоров, которые находятся перед активным элементом. Число директоров может быть значительным, т.к. каждый предыдущий директор направляет энергию поля в сторону последующего (название «волновой канал»), тем самым создавая благоприятные условия для возбуждения последующих директоров.
Для работы антенны важно, чтобы ток, наведенный в рефлекторе, опережал по фазе ток активного вибратора, а токи в директорах должны отставать по фазе, причем тем сильнее, чем дальше находится директор от активного вибратора. Регулировкой длины вибраторов, в антенне добиваются режима бегущих волн.
(ЛБВ) — электровакуумный прибор, в котором для генерирования и/или усиления электромагнитных колебаний СВЧ используется взаимодействие бегущей электромагнитной волны и электронного потока, движущихся в одном направлении
Электронная пушка формирует электронный пучок с определенным сечением и интенсивностью. Скорость электронов определяется ускоряющим напряжением. С помощью фокусирующей системы, создающей продольное магнитное поле, обеспечивается необходимое поперечное сечение пучка на всем пути вдоль замедляющей системы.
Итак, начнем с определения. Лампа бегущей волны – вакуумный электронный прибор, в котором в результате длительного взаимодействия движущихся электронов с полем бегущей электромагнитной волны происходит усиление этой волны.
От полупроводниковых и газоразрядных приборов лампу отличает наличие в ней вакуума. ЛБВ представляет собой вакуумную трубку, вставленную в фокусирующую магнитную систему.
Так как лампа работает с электронами, нужен катод – электрод, из которого извлекаются электроны. Соблюдая закон сохранения заряда, извлеченные электроны нужно вернуть, для чего потребуется анод – электрод, который притягивает к себе летящие электроны, испущенные катодом. Итак, поток электронов, сфокусированный в узкий луч, движется к коллектору. Для окончательной фокусировки луча используется магнитное поле катушки.
В качестве замедляющей системы в усилительных ЛБВ чаще всего используется спираль. Электронный луч проходит вдоль оси спирали, а по самой спирали бежит волна усиливаемого сигнала. Диаметр, длина и шаг спирали, а также скорость электронов подобраны таким образом, что электроны отдают часть своей кинетической энергии бегущей волне.
Вначале это кажется нереальным: ведь волна бежит со скоростью света, а электроны движутся почти в десять раз медленнее. Но поскольку СВЧ-сигнал идет по спирали, он достаточно долго взаимодействует с электронами и усиливается, поглощая их энергию. На выходе лампы амплитуда волны намного превышает амплитуду сигнала на входе.