Рассматривается одномерная задача о распространении узкополосного сигнала в однородной диспергирующей среде. В рамках метода моментов получены простые соотношения, позволяющие с помощью интегрирования плавных (неосциллирующих) функций найти среднюю точку и среднеквадратичную длительность произвольного сигнала в произвольной точке трассы без каких-либо дополнительных приближений. Показано, что в случае несущественности дисперсии поглощения квадрат среднеквадратичной длительности сигнала зависит от протяжённости трассы по параболическому закону, т. е. имеет единственный минимум («фокус» сигнала). Рассмотрена возможность сокращения длительности (и соответствующего роста мощности) линейно частотно-модулированных сигналов при распространении в диспергирующей среде. Для пространственно ограниченной диспергирующей среды на примере слабостолкновительной плазмы получены оценки для максимально возможного (при заданной протяжённости трассы) сокращения длительности сигнала и роста его мгновенной мощности, а также для начальных параметров сигнала, при которых эти возможности реализуются.

На английском языке
On the change in the duration of a narrow-band signal in a dispersing medium with increasing path length (within the framework of the method of moments)
Bukhman N.S.

We consider the one-dimensional problem of propagation of a narrow-band signal in a homogeneous dispersing medium. Within the framework of the method of moments, simple relations are obtained which permit one to use integration of smooth (non-oscillatory) functions to find the midpoint and r.m.s. duration of an arbitrary signal at an arbitrary point of the path without any additional approximations. It is shown that if the absorption variance is negligible, the square of the r.m.s. duration of the signal depends on the path length according to the parabolic law, i. e., it has a single minimum ("focus'' of the signal). The possibility of reducing the duration (and the corresponding power growth) of chirp signals during propagation in a dispersing medium is considered. For a spatially limited dispersing medium, using the example of a weakly colliding plasma, estimates are obtained for the maximum possible (for a given path length) reduction of the signal duration and increase in its instantaneous power, as well as for the initial signal parameters at which these capabilities are realized.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2024_67_02_187