Отзыв ведущей организации (Экспериментально корректируемые компьютерные модели гексаферритовых гиромагнитных резонаторов)

«УТВЕРЖДАЮ» р ен» ОТЗЫВ ВЕДУЩЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ на диссертацию Колодина Павла Сергеевича «Экспериментально корректируемые компьютерные модели гексаферритовых гнромагнитных резонаторов», представленной на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.12.04— «Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения» Актуальность темы диссертации Расширение области применения радиоволн миллиметрового диапазона в современной науке и технике вызывает потребность в разработке новых функциональных устройств и создании новых материалов для них. Одним из видов функциональных материалов, применяемых в настоящее время в миллиметровом диапазоне„являкпся гексаферритовые материалы.

Параметры используемых гексаферритовых материалов непосредственно влияют на характеристики функциональных устройств, поэтому различные требования к техническим характеристикам устройств вызывают потребность в создании материалов с различными параметрами. Так, в настоящее время на нашем предприятии проводятся исследования, направленные на разработку новых гексаферритовых материалов, предназначенных для работы в поддиапазонах с центральной длиной волны 4 и 3 мм.

Эффективное применение новых материалов на практике невозможно без исследования и определения их основных параметров. Таким образом, вопросы, связанные с исследованием гексаферрнтовых материалов, являются актуальными и имеют практическое значение. Именно эти вопросы затрагивает тема диссертации Колодина П.С.

Содержание диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Во введении автор обосновывает актуальность выбранной темы, излагает современное состояние вопроса, формулирует цель работы, ее задачи, научную новизну, практическую значимость и перечисляет положения, выносимые на защиту. Также во введении представлены сведения о достоверности полученных результатов, апробации работы на научных конференциях, публикациях по теме, а также о структуре диссертации. В первой главе, посвященной разработке компьютерной модели гиромагнитного резонатора на основе однодоменного кристалла магнитно-одноосного гексаферрита, автор проводит обзор литературы по теории ферромагнитного резонанса в однодоменном кристалле гексаферрита, предлагает новую (имитационную) методику расчета направления статической намагниченности и основных магнитостатических характеристик, формулирует алгоритмы расчета резонансных характеристик.

Во второй главе, посвященной разработке компьютерной модели гиромагнитного резонатора на основе гексаферритового поликристаллического материала, автор проводит обзор литературы по теории ферромагнитного резонанса в гексаферритовом поликристаллическом материале, предлагает новые (имитационные) методики расчета направления статической намагниченности, основных магнитостатических характеристик и тензорных параметров, формулирует алгоритмы расчета резонансных характеристик.

В третьей главе, посвященной компьютерной автоматизации лабораторных установок для исследования гексаферритовых гиромагнитных резонаторов, автор проводит обзор литературы по методам экспериментального исследования гексаферритовых материалов, разрабатывает программное обеспечение для автоматизации физического эксперимента и компьютерного моделирования прямоугольного металлического волновода с гексаферритовым гиромагнитным резонатором, проводит интеграцию автоматизированного физического эксперимента и компьютерного моделирования. В четвертой главе, посвященной экспериментальной проверке результатов моделирования и апробации аппаратно-программного комплекса, автор приводит результаты сопоставления компьютерного моделирования с известными экспериментальными данными и применения разработанного аппаратно-программного комплекса в реальных исследованиях.

В заключении автор формулирует личный вклад в диссертационную работу и перечисляет ее результаты. Список литературы содержит 149 наименований, включая 18 публикаций автора по теме диссертации. В приложении 1 проводится анализ устойчивости решений, получаемых при расчете направления статической намагниченности однодоменного кристалла магнитноодноосного гексаферрита.

В приложении 2 проводится проверка гипотез о законах распределения псевдослучайных последовательностей, формируемых для имитации разброса пространственной ориентации и значений поля анизотропии частиц в компьютерной модели поликристаллического материала. В целом проведенные теоретические исследования и сформулированные на их основе результаты представляются вполне аргументированными и обоснованными. О достоверности результатов компьютерного моделирования свидетельствуют хорошее соответствие результатов расчета известным теоретическим результатам и согласование с экспериментальными данными. Значимость результатов диссертации для развития соответствующей отрасли науки определяется научной новизной, теоретической и практической значимостью диссертации.

Н~ж~ю~ юр б ф р утро~~ ~едующ * н~: 1. Для создания компьютерных моделей гексаферритовых материалов предложено использовать метод имитационного моделирования. Необходимо заметить, что метод имитационного компьютерного моделирования известен достаточно давно и весьма распространен при анализе сложных систем.

Однако о применении этого метода для создания модели гексаферритовых материалов до диссертационной работы Колодина П.С. известно не было. 2. Для расчета тензоров магнитной восприимчивости и магнитной проницаемости однодоменного кристалла гексаферрита в произвольной точке на петле гистерезиса ° предложен метод решения статической задачи, отличающийся учетом начального состояния (направления поля анизотропии) кристалла; а разработаны алгоритмы расчета кривых перемагничивания и петель гистерезиса, отличающиеся учетом магнитной предыстории.

Указанные метод и алгоритм позволили автору создать модель, в которой автоматически отслеживаются перескоки точки статического равновесия с верхнего на нижний (и в обратную сторону) участок петли магнитного гистерезиса при перемагничивании кристалла. Это существенно упростило разработку компьютерной модели гексаферритового поликристаллического материала. 3. Для моделирования произвольно намагниченного гиромагнитного резонатора на основе гексаферритового поликристаллического материала ° предложен метод решения статической задачи для ансамбля невзаимодействующих произвольно ориентированных однодоменных частиц, отличающийся учетом начального состояния каждой частицы; ° разработан алгоритм расчета кривых перемагничивания, отличающийся учетом магнитной предыстории каждой частицы в материале; ° разработан алгоритм расчета произвольных (предельных н частных) петель магнитного гистерезнса материала; ° предложен имитационный метод расчета тензоров магнитной восприимчивости н магнитной проницаемости поликристаллического материала, отличающийся учетом двух возможных направлений поля анизотропии каждой частицы.

Благодаря указанным методам и алгоритмам, компьютерная модель позволяет рассчитывать тензоры магнитной восприимчивости и магнитной проницаемости в произвольной точке любой (предельной или частной) петли гнстерезиса. 4. Разработана модель гиромагнитного резонатора на основе гексаферрнтового поликристаллического материала, обобщенная на случай произвольно намагниченного и произвольно ориентированного материала с произвольным качеством текстуры. Тео етическая значимость диссертационной работы заключается в следующем: 1. Создана корректируемая модель гиромагнитного резонатора на основе гексаферритово го поликристаллического материала, позволяющая обобщить существующую приближенную теорию ферромагнитного резонанса на случай произвольно намагниченного и произвольно ориентированного материала с произвольным качеством текстуры.

2. Предложены методы и алгоритмы, необходимые для разработки обобщенной модели многокомпонентного композиционного материала на основе частиц гексаферрита. П актическая значимость диссертационной работы заключается в следующем: 1. Созданы лабораторные установки для автоматизированного измерения полевых и частотных характеристик материалов н устройств в диапазонах частот от 8 до 80 ГГц.

2. Разработаны корректируемые модели, которые могут быть использованы для проектирования сверхвысокочастотных устройств на основе гексаферритовых материалов. 3. Проведена интеграция измерительных установок и программного обеспечения для расчета характеристик, которая позволяет проводить исследование гексаферритовых материалов, сочетая методы автоматизированного физического эксперимента н математического моделирования. Полученные результаты внедрены и используются в учебном процессе кафедры основ радиотехники ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИвз о чем свидетельствует акт о внедрении. Недостатки диссертации При коллективном обсуждении работы автору было указано на следующие недостатки диссертации: 1.

В экспериментальных исследованиях диссертационной работы не использовалась современная аппаратура (векторные анализаторы), позволяющие измерять амплитудные и фазовые характеристики. 2. Не приведена оценка погрешностей определяемых параметров материалов. Указанные недостатки не снижают научной новизны, практической значимости и достоверности результатов работы и потому не влияют на общую положительную оценку диссертации. Рекомендации к диссертанту 1.

Провести исследование связи поля анизотропнн и козрцитивной силы гексаферритовых материалов в рамках физических приближений, заложенных в модель. 2. Проанализировать возможность использования разработанной корректируемой модели резонатора в программах расчета СВЧ устройств. Заключение Диссертация Колодина П,С. является завершенной научно-квалификационной работой. Тема диссертации актуальна, диссертация содержит новые научные результаты и обладает теоретической и практической значимостью. Основные результаты работы опубликованы. Автореферат соответствует тексту диссертации. Таким образом, диссертация удовлетворяет требованиям, указанным в «Положении о присуждении ученых степеней» (постановление Правительства РФ от 24 сентября 2013 г., № 842), а ее автор, Колодин Павел Сергеевич, заслуживает присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.12.04 — «Радиотехника, в том числе системы и устройствателевидения».

Доклад Колодина П.С. по теме диссертации и отзыв на нее были заслушаны и обсуждены на заседании секции научно-технического совета АО «НИИ «Феррит-Домен» «Функциональные материалы», созданной на базе научно-производственного комплекса материалов (НПК-1) (протокол № 05 от 29.10.2015 г.). Отзыв подготовлен главным научным сотрудником НТО, д.т.н. Петровым Валентином Васильевичем. ~~l Главный научный сотрудник НТО, д.т.н.

Акционерное общество «Научно-исследовательский институт «Феррит-Домен» Почтовый адрес: 196084, г. Санкт-Петербург, ул. Цветочная, д. 25, кори. 3 Телефон: +7 (812) 676-28-83 е- и: ошвмя~.в Аир~. ~ И.~р: ЫрДад~щ .