Bound states in the continuum and Fano resonances in the strong mode coupling regime

The study of resonant dielectric nanostructures with a high refractive index is a new research direction in the nanoscale optics and metamaterial-inspired nanophotonics. Because of the unique optically induced electric and magnetic Mie resonances, high-index nanoscale structures are expected to complement or even replace different plasmonic components in a range of potential applications. We study a strong coupling between modes of a single subwavelength high-index dielectric resonator and analyze the mode transformation and Fano resonances when the resonator’s aspect ratio varies. We demonstrate that strong mode coupling results in resonances with high-quality factors, which are related to the physics of bound states in the continuum when the radiative losses are almost suppressed due to the Friedrich–Wintgen scenario of destructive interference. We explain the physics of these states in terms of multipole decomposition, and show that their appearance is accompanied by a drastic change in the far-field radiation pattern. We reveal a fundamental link between the formation of the high-quality resonances and peculiarities of the Fano parameter in the scattering cross-section spectra. Our theoretical findings are confirmed by microwave experiments for the scattering of high-index cylindrical resonators with a tunable aspect ratio. The proposed mechanism of the strong mode coupling in single subwavelength high-index resonators accompanied by resonances with high-quality factors helps to extend substantially functionalities of all-dielectric nanophotonics, which opens horizons for active and passive nanoscale metadevices.The numerical calculations were performed with support from the Ministry of Education and Science of the Russian Federation (Project 3.1500.2017/4.6) and the Australian Research Council. The experimental study of the cylinder SCS in the microwave frequency range was supported by the Russian Science Foundation (17-79-20379). The analytical calculations with resonant-state expansion method were performed with support from the Russian Science Foundation (17-12-01581). A. A. B., K. L. K. and Z. F. S. acknowledge support from the Foundation for the Advancement of Theoretical Physics and Mathematics “BASIS” (Russia)

Electronic Jamming of the System of Subscriber Terminals of the Starlink Satellite Communication System

В работе поднимается проблема радиоэлектронной борьбы с системой спутниковой связи «Starlink» на фоне современной геополитической обстановки. Применение многоспутниковых группировок из малых космических аппаратов является перспективным направлением развития спутниковых систем связи. Такие системы имеют высокие показатели эффективности. Для радиоэлектронного подавления системы связи «Starlink» в работе предложено использование мобильного комплекса радиоэлектронного подавления, в котором применяется пассивный радиоотражатель, выполненный в виде сферы и вывешенный на аэростате с системой стабилизации. Приведен предварительный расчет выходной мощности передатчика помех комплекса подавления с учетом его расположения в непосредственной близости от линии соприкосновенияThe paper raises the problem of electronic warfare with the Starlink satellite communication system against the backdrop of the current geopolitical situation. The use of multi-satellite constellations of small spacecraft is a promising direction in the development of satellite communication systems. Such systems have high rates of efficiency. For electronic jamming of the Starlink communication system, the paper proposes the use of a mobile electronic jamming complex in which a passive radar reflector is used, made in the form of a sphere and hung on a balloon with a stabilization system. A preliminary calculation of the output power of the interference transmitter of the suppression complex is given, taking into account its location in the immediate vicinity of the contact lin

Methodology for Selecting the Configuration of Ground Base Stations of a Local Navigation System to Provide the Lowest Errors of Navigation Definitions

В данной статье приведена методика выбора наилучшей конфигурации наземных базовых станций локальной навигационной системы. Локальные навигационные системы активно применяются для навигационно-временного обеспечения наземных и воздушных объектов, точность определения координат которых зависит от значения геометрического фактора. Взаимное расположение наземных базовых станций напрямую влияет на значение геометрического фактора, а следовательно, на точность определения координат в навигационной аппаратуре потребителей. Однако необходимо учитывать, что на выбор взаимного расположения (конфигурации) наземных базовых станций влияют энергетическая доступность сигналов от наземных базовых станций в зоне навигации, особенности рельефа местности на трассах «наземная базовая станция – навигационная аппаратура потребителей», требуемый размер зоны действия локальной системы навигации, размеры зоны, в которой возможно размещение базовых станций, наличие прямой радиовидимости от базовых станций до потребителя, ослабление сигналов на трассе распространения радиоволн. Данная методика учитывает приведенные выше факторы и в качестве показателя эффективности предлагает использовать среднее арифметическое значение геометрического фактора в зоне навигацииIn this article presents a methodology for choosing the best configuration of ground base stations of a local navigation system. Local navigation systems are actively used for navigation and time support of ground and air objects, the accuracy of determining the coordinates of which depends on the magnitude of the geometric factor – a measure of the deterioration of accuracy in the navigation receiver. The relative location of ground base stations directly affects the value of the geometric factor, and, consequently, the accuracy of determining the coordinates in the navigation equipment of consumers. However, it should be taken into account that the choice of the relative location (configuration) of ground base stations is influenced by the energy availability of signals from ground base stations in the navigation zone, the terrain features on the routes “ground base station – navigation equipment of consumers “, the required size of the area of operation of the local navigation system, the size of the zone in which it is possible to place a ground base station, the presence of direct radio visibility from the ground base station to the navigation equipment of the carriers, attenuation of the signals of the local positioning system on the route of propagation of radio waves “ground base station – navigation equipment of consumers”. This technique takes into account the above limitations and suggests using the arithmetic mean of the geometric factor in the navigation zone as an indicator of efficienc

ARDD 2020: from aging mechanisms to interventions

Aging is emerging as a druggable target with growing interest from academia, industry and investors. New technologies such as artificial intelligence and advanced screening techniques, as well as a strong influence from the industry sector may lead to novel discoveries to treat age-related diseases. The present review summarizes presentations from the 7th Annual Aging Research and Drug Discovery (ARDD) meeting, held online on the 1st to 4th of September 2020. The meeting covered topics related to new methodologies to study aging, knowledge about basic mechanisms of longevity, latest interventional strategies to target the aging process as well as discussions about the impact of aging research on society and economy. More than 2000 participants and 65 speakers joined the meeting and we already look forward to an even larger meeting next year. Please mark your calendars for the 8th ARDD meeting that is scheduled for the 31st of August to 3rd of September, 2021, at Columbia University, USA

Software and Hardware Simulation of Radar System Signals of the Vertical Sounding

В статье рассмотрены основные требования к структуре радиолокационных сигналов (РЛС), особенности их формирования и программно-аппаратный комплекс РЛС вертикального зондирования атмосферы. Приведены аппаратная реализация РЛС на базе модулей PXI производства National Instruments и Keysight и программная модель LabVIEW, осуществляющие формирование и генерацию радиолокационных импульсов с различными видами фазовой, амплитудно-фазовой модуляции, а также их спектральный анализThe article deals with the main requirements for the structure of radar signals, the features of their formation, and the software and hardware radar signal complex of the vertical atmospheric sounding. The hardware radar implementation based on the PXI modules made by National Instruments and Keysight is given. The software LabVIEW model performing formation and generation of radar pulses with different types of phase and amplitude phase modulation and their spectral analysis are presente

Automated Measuring Complex for the Research of the Frequency Characteristics of Microwave Filters in a Wide Range of Frequencies

В статье предложен вариант рабочего места в составе комплекса измерительных приборов, предназначенного для автоматизированного исследования частотных характеристик СВЧ- фильтров. При разработке СВЧ-фильтров необходимо контролировать их параметры. Чаще всего для контроля частотных свойств СВЧ-фильтров используют стандартные приборы – векторные анализаторы цепей. Однако новые технологии изготовления СВЧ-фильтров, направленные на улучшение частотно-селективных характеристик и миниатюризацию конструкции, не позволяют провести всесторонние исследования только с помощью одного векторного анализатора цепей. В основном это связано с недостаточным динамическим диапазоном векторных анализаторов цепей, что не дает возможность качественно измерить такие параметры, как затухание в полосах заграждения фильтров. С этой проблемой можно легко справиться, используя генератор сигналов с повышенным уровнем выходной мощности и анализатор спектра. Для всестороннего исследования характеристик СВЧ-фильтров предложена комбинация методов измерения параметров СВЧ-фильтров, где основные характеристики будут измеряться в полосе пропускания с помощью векторного анализатора цепей, а параметры полос заграждения – с помощью генератора сигналов и анализатора спектра. При связи приборов в сеть под управлением специального программного обеспечения получена гибкая и удобная система для автоматизированного исследования характеристик СВЧ-фильтровThe article proposes a variant of an automated measuring complex designed to study the frequency characteristics of microwave filters. When developing microwave filters, it is necessary to control their frequency parameters, for which standard instruments are used – vector network analyzers. However, new technologies for manufacturing microwave filters, aimed at improving the frequency-selective characteristics and miniaturizing the design, do not allow for comprehensive studies using only one vector network analyzer. This is mainly due to the insufficient dynamic range of the vector network analyzers, which does not allow for a qualitative measurement of such parameters as attenuation in the filter barrier bands. This problem can be easily solved using a signal generator with an increased output power level and a spectrum analyzer. For a comprehensive study of the characteristics of microwave filters, a combination of methods for measuring the parameters of microwave filters is proposed, where the main characteristics will be measured in the passband using a vector network analyzer and the parameters of the obstacle bands using a signal generator and spectrum analyzer. By connecting devices into a network under the control of special software, we obtain a flexible and convenient system for automated research of the characteristics of microwave filter

Investigation of the Directional Characteristics of the Antenna of the Satellite Earth Station Using the Spiral Scanning Method

В статье изложены результаты экспериментальных исследований антенны земной станции спутниковой связи, представляющей собой двухзеркальную конструкцию схемы Кассегрена с параболическим рефлектором, диаметром 1,2 м, выполненных с помощью сферического сканера методом спирального сканирования. Построены диаграммы направленности антенны, проведен анализ причин отклонения измеренных характеристик направленности от рассчитанныхResults of earth station antenna experimental studies of satellite communication were shown. This antenna looks like two-mirror construction designed by Cassegrain circuit with parabolic reflector, which diameter is 1.2 m. This results made with help of spherical scanner by spiral scanning method. Antenna directional patterns were constructed. Deviation reasons of the measured directional characteristics from the calculated ones were analyze

Рекурсивный алгоритм оценивания корреляционной матрицы помех, основанный на QR-разложении (ОТОЗВАНА)

Many tasks of digital signal processing require the implementation of matrix operations in real time. These are operations of matrix inversion or solving systems of linear algebraic or dif- ferential equations (Kalman filter). The transition to the implementation of digital signal processing on programmable logic device (FPGAs), as a rule, involves calculations based on the representation of numbers with a fixed point. This makes solving spatio-temporal processing problems practically im- possible based on conventional computational methods. The article discusses the implementation of spatial-temporal signal processing algorithms in satellite broadband systems using QR decomposition. The technologies of CORDIC computations required for recurrent QR decomposition when used together in systolic algorithms are presentedМногие задачи цифровой обработки сигналов требуют выполнения матричных операций в режиме реального времени. Это операции обращения матрицы или решения систем линейных алгебраических или дифференциальных уравнений (фильтр Калмана). Переход к реализации цифровой обработки сигналов на программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС), как правило, предполагает расчеты, основанные на представлении чисел с фиксированной точкой. Это делает практически невозможным решение задач пространственно-временной обработки на основе традиционных вычислительных методов. В статье рассматривается реализация алгоритмов пространственно-временной обработки сигналов в широкополосных спутниковых системах с использованием QR-разложения. Представлены технологии вычислений CORDIC, необходимые для повторного QR-разложения при совместном использовании в систолических алгоритма

ARDD 2020: from aging mechanisms to interventions

Aging is emerging as a druggable target with growing interest from academia, industry and investors. New technologies such as artificial intelligence and advanced screening techniques, as well as a strong influence from the industry sector may lead to novel discoveries to treat age-related diseases. The present review summarizes presentations from the 7th Annual Aging Research and Drug Discovery (ARDD) meeting, held online on the 1st to 4th of September 2020. The meeting covered topics related to new methodologies to study aging, knowledge about basic mechanisms of longevity, latest interventional strategies to target the aging process as well as discussions about the impact of aging research on society and economy. More than 2000 participants and 65 speakers joined the meeting and we already look forward to an even larger meeting next year. Please mark your calendars for the 8th ARDD meeting that is scheduled for the 31st of August to 3rd of September, 2021, at Columbia University, USA.ISSN:1945-458