автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Разработка методов и средств управления микроволновыми технологическими установками

На правах рукописи

РГ6

"■"О

ОТЛХОВЛ НАТАЛИЯ ЕВГЕНЬЕВНА

РАЗРАБОТКА

МЕТОДОВ И СРЕДСТВ УПРАВЛЕНИЯ МИКРОВОЛНОВЫМИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ УСТАНОВКАМИ

Специальность 05Л 3.05- Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

А В Т О Р Е Ф Е Р А Т

диссертации из соискание ученой степени кандидата технических наук

€

'Казакъ 2000

Работа выполнена в Научно-исследовательском центре прикладной электродинамики ( НИЦ ПРЭ) Казанского государственного технического университета им. А.Н.Туполева

Научный руководитель доктор технических наук,

профессор, Ю.Е.Седельников

Официальные оппоненты

Ведущая организация

доктор технических наук, профессор, О.Ш.Даутов

кандидат технических наук, доцент, А. 3. Камалетдино в

Конструкторское бюро экологической и медицинской аппаратуры,г. Каменск-Уральский.

Защита состоится "_" . 2000 г. в _______ часов

на заседании диссертационного Совета К.063.43.05 при Казанском государственном техническом университете им.А.Н.Туполева по адресу : 420111, г.Казань, ул.К.Маркса, ] 0.

С- диссертацией мозкно ознакомиться в библиотеке университета

Автореферат разослан "_"__2000 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета кандидат технических наук

! / В.А.Козлов

7

/7 о/Л- О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

В середине XX века начались исследования в области технологии, использующих электромагнитную энергию СВЧ и КВЧ диапазонов - так называемых микроволновых технолог ии. Первоначально нашли практическое применение высокоинтенсивные электромагнитные поля СВЧ для нагрева различных материалов. Исследования установили высокую эффективность использования СВЧ нагрева в широком круге областей народного хозяйства - промышленности, сельском хозяйстве, медицине ... В промышленности - это избирательный нагрев и сушка различных материалов, в медицине - гипертермия, лечение ряда заболеваний, в сельском хозяйстве - уничтожение бактерий, грибов в тепличном фунте, санация животноводческих помещений, предпосевная обработка семян для повышения их всхожести, переработка продуктов пчеловодства и т.д. Технологии с применением СВЧ нафева экологически чистые и мало энергоёмкие по сравнению с традиционными.

В 70-х годах стали появляться работы по исследованиям специфического воздействия низкоинтенсивных (информационных) электромагнитных нолей КВЧ на биологические объекты. Было установлено наличие резонансного взаимодействия низкоинтенсивны.х электромагнитных полей миллиметрового диапазона с биологическими объектами, определён энергетический диапазон, при котором начинают проявляться эти взаимодействия. Было высказано предположение, что низкоинтенсивные электромагнитные поля КВЧ воздействуют на проницаемость мембран, ускоряя метаболизм. Варьируя мощностью и временем воздействия электромагнитного поля КВЧ на биологические объекты, появилась возможность управления жизнедеятельностью биологических объектов па клеточном уровне. Это позволило исследовать влияние электромагнитных Полей на организм, проводить профилактику и лечение заболеваний. Весьма перспективным окаядось использование микроволновых технологий в сельском хозяйстве при предпосевной обработке семян для улучшенияих посевных свойств и устойчивости к заболеваниям и, как следствие этого, увеличения урсжайноста. Это особенно актуально в зонах рискованного земледелия, к которым относится республика Татарстан.

Однако, не смотря на достаточно широкий круг применения микроволновых технологий, установки для реализации поставленных задач не нашли должного распространения, хотя и используются в промышленности и, частично, в медицине. В сельском хозяйстве разработки микроволновых установок находятся либо на стадии опытного производства, либо они существуют в единич-

ных экземплярах. В основном - это установки на базе бытовых СВЧ печей или авиационных радиотехнических комплексов. Более широкому практическому использованию микроволновых технологий в сельском хозяйстве препятствует ряд обстоятельств. К числу наиболее значимых можно отнести недостаточное развитие методологии создания микроволновых установок для предпосевной, обработки семян. Более того, при реализации микроволновых технологий разработчики не уделяют достаточного внимания экономическим аспектам. В случае предпосевной обработки семян это может привести, несмотря на повышение урожайности, к экономической неэффективности используемых технологий и установок для их реализации. Кроме того, не достаточно разработаны методики определения режимов обработки, поскольку механизм биологического воздействия электромагнитных полей на семена не изучен, отсутствуют модели адекватные биологической системе «семена». Таким образом, дальнейшее развитие и внедрение микроволновых технологий в сельскохозяйственную практику потребует обязательного решения эгих, а также ряда смежных задач.

Цель работы и задачи исследования.

Целью данной работы является разработка методов построения микроволновых установок для обработки семян сельскохозяйственных и лесных культур, обеспечивающих оптимальное соотношение энергозатрат и качества обработки. Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач:

1. Выработку критериев эффективности режимов обработки семян электромагнитными полями.

2. Поиск закономерностей воздействия электромагнитных полей сверхвысокой и крайне высокой частот различной интенсивности на семена и определение режимов обработки семян, обеспечивающих минимальные затраты энергии.

3. Выработку требований к устройствам управления режимами обработки и формирования электромагнитного поля в рабочих камерах микроволновых установок и определение эффективных способов, обеспечивающих требуемый режим обработки; оценку требований к параметрам, определяющим качество обработки, а также построение элементов устройств формирования требуемых электромагнитных полей.

4. Внедрение полученных результатов в разработку опытных установок дня обработки семян электромагнитными полями и их испытания.

Основиые методы исследования.

При решении поставленных задач использовались методы теории вероятностей, теории случайных процессов, а также экспериментальные, включая методы статической обработки их результатов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Определены эффективные режимы обработки семян высокоинтенсив-ньм электромагаитньш полем СВЧ, включая параметры низкочастотной модуляции, и эффективные режимы обработки семян низкоинтенсивным электромагнитным полем КВЧ с учётом диапазона часто! и длительности обработки

2. Выработаны критерии и методики оценки качества обработки с у чего.« неравномерности распределений электромагнитных полей в рабочих камерах микроволновых установок.

3. Разработана методика оценки требуемых параметров устройств управления микроволновых установок для улучшения их технико-экономических показателей.

4. Получено подтверждение разработанных критериев, методик и режимов обработки семян при испытаниях опытных образцов микроволновых установок, разработанных в НМД ПРЭ КГТУ им. А.Н. Туполева.

Практическая ценность реализации и внедрение результатов исследования.

Практическая ценность состоит в:

- определении режимов предпосевной обработки семян ЭМП СВЧ и КВЧ улучшающих их посевные свойства;

- возможности определения эффективных режимов обработки семян для построения микроволновых установок с улучшенными технико-экономическими показателями;

- использовании методики расчёта качественных показателей при анализе и проектировании микроволновых установок для обработки семян.

Реализация результатов. - ■ -

Теоретические и практические результаты работы использованы в НИЦ ПРЭ КГТУ им. А.Н. Туполева, Татарской лесной опытной станции ВНИИЛМ, в

-л-

хоздоговорных НИР с Экофондом Республики Татарстан '(Разработка опытного образца установки стимуляции роста семян хвойных», в учебном процессе кафедры радиоуправления КГТУ им. А.Н. Туполева. Разработанные методики и оценки использованы при разработке реальных конструкций микроволновых установок: ШЫТЫМ, MSP, РОСТОК.

Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийских и международных научно-технических конференциях в 1996-2000 г.г. в том числе на Всероссийской НТК МВТ-95, г. Казань; Юбилейной научной и НМК, посвященной 65-летию КГТУ, г. Казань, 1997 г.; 6-й Всероссийской НТК «Состояние и проблемы измерений», г. Москва, 1999 г.; 9-й Международной Крымской конференции «СВЧ - техника и телекоммуникационные технологии»,Украина, Крым, Севастополь,!999 г.;

Публикации.

По результатам работы опубликовано 10 печатных работ, в числе которых 9 тезисов докладов на научно-технических конференциях, 1 статья.

Структура диссертационной работы.

Работа состоит из введения, 3 глав, общих выводов, список литературных источников включает 112 наименований.

На защиту выносятся:

1. Режимы обработки семян электромагнитными полями СВЧ и КВЧ, обеспечивающих улучшение посевных свойств при минимизации энергозатрат.

2. Критерии качества микроволновой обработки и методы их определения для микроволновых установок.

3. Методики оценки качественных показателей установок.

4. Требования к устройствам формирования электромагнитных полей и управления режимами обработки.

5. Результаты использования разработанных критериев, методов и режимов ' обработки при создании опытных образцов микроволновых установок и их испытаниях.

Достоверность выводов и положений определяются

- использованием моделей, адекватных реальным объектам; -------------- корректным использованием математического аппарата;

- результатами экспериментальной-проверки и испытаний опытных образцов микроволновых установок.

СОДЕЖЛНИГ; РАБОТЫ

Во введении показана актуальность темы исследования - разработка методов построения микроволновых установок для предпосевной обработки семян. Рассмотрено состояние разработок по тематике диссертационной работы, приведена ее структура.

В первой главе определена цель и сформулированы задачи исследования. Разработана схема воздействия электромагнитных полей СВЧ и КВЧ различной интенсивности на семена. На ее основе предложено строить методики создания микроволновых установок для предпосевной обработки семян, обеспечивающих оптимальное соотношение энергозатрат и качества обработки. Семена представляются в пиле биологической системы, выходными характеристиками которой можно управлять воздействием электромагнитных полей СВЧ и КВЧ, рис. 1.

Процесс микроволновой обработки рассмотрен как достижение обрабатываемым объектом, имеющим входные характеристики WI!Z некоторой совокупности свойств при воздействии 1Ът электромагнитного поля СВЧ или КВЧ, характеризующимся биотропными параметрами [ частотой, интенсивностью, экспозицией, поляризацией и т.д.].

И\-ш- = к(и'вхУ пт) , (I)

где R- оператор преобразования. Управляющее воздействие ГЬ.ш подбирается таким образом, чтобы обеспечить минимальное отличие выходных свойств от заданных Wmx ,„<,.

11(Ткыг - lV«bcaad]i —> min, У:)МП 6 ОГ:лет (2)

Ii I' х '

при условии принадлежности V:jMn некоторому множеству допустимых значений Üv-шп-

Рассмотрены основные виды существующих микроволновых установок для предпосевной обработки семян. Показано, что они проектировались без учета

фактора энергозатрат на производство единицы продукции, что существенно снижает их экономическую эффективность.

В диссертации общая задача исследования поставлена следующим образом - оптимизировать вектор обработки Vom для достижения условия (2) при минимальных затратах энергии Э:

т

Э = \f'(t)dt -> min , (3)

о Уэ\т

где P(i) закон изменения мощности микроволнового излучения, Т- длительность обработки. Следовательно, разрабатывая технологический процесс обработки семян и микроволновую установку, реализующую этот процесс, необходимо одновременно контролировать выполнение условий (2) и (3).

Электромагнитное

поле СВЧ и КВЧ

Высоко- Низко-

интенсивное интенсивное

(«тепловое») (информа-

ционное)

Vstvfn

Управляемый биологический объект «СЕМЕНА»

Wr,

Наследственность, агротехника, комплексная диэлектрическая проницаемость, исходные: влажность, температура

W.

Выходы, Информация с которых позволяет судить о достижении поставленной цели

:>

в

Рис. 1. Схема воздействия ЭМП на семена. А - физические характеристики (дайна проростка и т.п.); В - посевные свойства (энергия прорастания, всхожесть); С - затратные характеристики.

Чтобы оценить параметры, управляющие процессом микроволновой обра- ботеи У:»т представим следующим образом:

где - определяет процесс обработки (интенсивность электромагнитного

поля, поляризацию, время воздействия и т.д.); - процесс создания тре-

буемых электромагнитных полей, а У-^ц - описывает технические параметры конкретной микроволновой устанонки. ¡3 работе основное внимание уделено первой группе параметров , У%эш -+ . У},ш относится к элементарному объему обрабатываемых семян и определяет необходимые параметры воздействующего электромагнитного поля для требуемых преобразований свойств исходного состояния семян (под элементарным объемом понимается область, в которой можно пренебречь пространственными изменениями электромагнитного поля). У^ц описывает пространственные и временные изменения параметров электромагнитного поля во всем объеме обрабатываемых семян для обеспечения в каждой его точке требуемых значений ¡Лц/л- Таким образом, в соответствии с подходом, сформулированным Г.А. Морозовым, решение общей задачи можно разделить на два этапа. Первый этап - это выбор режима обработки, обеспечивающего достижение требуемого качества (2) обработки при минимальных удельных приведенных затратах электромагнитной энергии. При этом понятие «режим обработки» относится к элементарному объему обрабатываемых семян, а понятие «удельные приведенные затраты» энергии Э,,ри„ определяет необходимый расход электромагнитной энергии для обработки единицы продукта с учетом различной стоимости производства 1 Дж энергии.

Зприе = Э • К[ • Кт , (5)

где К/, Кт - весовые коэффициенты, отражающие изменения стоимости в разных частотных диапазонах и для различных типов и параметров модуляции. На втором этапе решаются задачи реализации требуемого режима обработки для всего объема обрабатываемых семян с учетом реальных возможностей соблюдения режимов обработки, определенных на первом этапе. Принципиальной особенностью второго этапа является невозможность обеспечения однородно-

сти условий обработки в микроволновой установке. Поэтому общая задача на этом этапе формулируется следующим образом: обеспечить максимально возможное выполнение заданного режима обработки для всей массы семян при минимальных энергозатратах.

Во второй главе рассмотрены вопросы выбора режимов предпосевной обработки семян. Определены закономерности реакции семян на воздействие электромагнитных полей различной интенсивности и диапазонов. Эти закономерности проявляются в пределах каждого из диапазонов вне зависимости от типа культуры. Для объяснения этих закономерностей воздействие Уэмп представлено в виде двух компонент тепловой и информационной, рис. 2. И, соответственно, построены две модели - тепловая и информационная.

Рис. 2.Тепловая и информационная модели

Тепловая модель предполагает нагрев массы семян за счет токов проводимости и смещения. Поэтому для поля СВЧ высокой интенсивности предложено моделировать естественные условия прорастания, рнс.З, используя в качестве воздействия тепло, которое является для семян важнейшим фактором, стимулирующим процессы прорастания и жизнедеятельности.

Получена формула, позволяющая определить время нагрева до заданной температуры с учетом исходного состояния семян.

(день) импульс

время,дни

время, сек

Рис. 3. Моделирование еегественных условий прорастания

Полученная зависимость положена в основу -программного управления посевными свойствами семян. Определены режимы обработки семян электромагнитным полем СВЧ высокой интенсивности, приведены результаты эксперимента, подтверждающие правильность выбранной методики. Информационная модель рассматривает реакцию биологической системы «Семена» на воздействие электромагнитного поля через взаимодействие двух электромагнитных полей внешнего и собственного поля биологической системы. Процессы, происходящие внуфи системы, представляются через обмен информацией между подсистемами. На ряс. 4 приведены результаты лабораторных исследований посевных свойств (энергии прорастания и всхожести) семян хвойных деревьев, а на рис. 5 - их полевые испытания, проводимые в течение 1995-2000 гг.

Rti, Сосна

!1ш. Сосна

Ьш. Сосна

£

П П D П Г2 П П 12 ГЗ H П ГЗ П П ГЗ П Г2 ГЗ

a. P g

Рис. 4. Лабораторные исследования. û-энергия прорастания; S-всхожесть; £-длина проростка.

о

Едь, КВЧ 'Сохранность сеяниев к осени

%

50 45.4.

Грунтовая есхсжесть % к контролю 1,5 Haïra МПК-.С-Л". %к контр.

Контроль 139,7 1.2Б" -- 168 4

1-

0,76' Контр 100

100

| 0;5"

% 80

70

66,;

Режимы Сосна, диапазон КВЧ

Режимы Солранносгь сеянцев к осени

60

Грунтовая всхожесть

-j 120,5

| Контроль

Г I- f

1; t ' 1'

%к

контролю

100

3

2,51.

2,5 :-22-

Режимы

Нэ 1 га

млн.,шт.

Ксмтр

% к конто.

131,5

100

Режимы

Рис. 5. Полевые испытания

- и -

Однако, разработанные методики и модели позволяют определить режимы обработки семян, ведущие к улучшению посевных свойств без учета затрат. Поэтому необходимо найти компромисс между качеством обработки (т.е. улучшением посевных свойств) и ее стоимостью. Поскольку стоимость разработки, создания и эксплуатации микроволновой установки являются монотонной функцией затрат электромагнитной энергии на единицу массы обработанных семян, а затраты на производство ] Дж энергии в диапазонах СВЧ и КВЧ существенно различаются, то предполагается ввести критерий эффективности микроволновой обработки. Он формулируется следующим образом:

Найти такие параметры релаша микроволновой обработки У^гц , при которых удельные приведенные затраты электромагнитной энергии будут минимальными при условии допустимого снижения качества обработки еш по сравнению с наилучшим режимом обработки У'Ш1, найденным без учета стоимости процесса микроволновой обработки, т.е.

Эп ~> min , (6)

V

при i<&>

На основании проведенных исследований определены режимы обработки, позволяющие снизить энергозатраты по сравнению с режимами, рекомендованными в Методических указаниях по обработке семян электромагнитными полями СВЧ, РАСХН в 2.17 раза.

В третьей главе рассмотрены методы, которые позволяют, исходя из режимов обработки семян, проектировать устройства управления формированием требуемого электромагнитного поля в рабочей камере микроволновой установки. Поскольку получи гь однородное электромагнитное поле невозможно, вводится понятие ожидаемого качества обработки Qv с учетом неоднородности по-

■ ля во всем объеме рабочей камеры:

0г= |/п(ЭХ>(Э)ЙО , (7)

о

где т(Э) относительная мера объема обрабатываемых семян, в пределах кото-

т г

poro энергия изменяется на ДЭ, Э = ||/:'(')| dl, Т- время обработки, Eft) - функ-

о

ция распределения поля. Используя понятие относительных мер, можно определять границы применимост и различных режимов микроволновой обработки с учетом параметров воздействующего электромагнитного поля СВЧ или КВЧ. Введение критерия (7) позволяет осуществить постановку и решение важных практических задач:

1. Исходя из допустимого значения 0,„,„ показателя суммарного качества Qi' (Qx ¿ Qáon) определить требования к параметрам, характеризующим неоднородность электромагнитного поля в рабочей камере микроволновой установки.

2. Определить требуемое значение средней энергии электромагнитного поля, при котором качество обработки в данной рабочей камере микроволновой установки является наилучшим:

Э: |2г(Э)->гпахЭ} (8)

3. Исходя из допустимого снижения показателя качества определить минимальное значение энергозатрат СВЧ и КВЧ, при которых среднее качество обработки для всей массы семян не хуже заданного.

Эипт : {Э min; Qz(3mm) > Q^ } . (9)

Для решения этих задач использовались полученные автором экспериментальные зависимости Q- QP) для диапазона СВЧ, рис. 6а, и Q~q{|¿'|2) для диапазона КВЧ, рис. 66.

о л

шах

диапазон СВЧ

Э

<2 <л

шах

диапазон КВЧ

Ркс. 6 Экспериментальные зависимости и их аппроксимации, (()„- качество необработанных семян)

Проведя кусочно-линейную аппроксимацию и решая задачу о нахождении среднего значения этих функций выше или ниже заданного уровня, мы можем оценить: среднее качество обработки, предельные значения относительных мер

т,(Э), ту|/:|* т.е. определить условия, при которых качество обработанных

электромагнитным полем семян не будет улучшаться (либо ухудшаться) по сравнению с необработанными семенами. /1ля того, чтобы связать качество обработки с распределением электромагнитного поля к рабочей камере микроволновой установки используется вероятностный подход. Это необходимо, поскольку из-за разбросов электрофизических параметров семян, изменения их в процессе обработки, а также неоднородности распределения электромагнитного

поля в рабочей камере микроволновой установки, функция!) = где Т] -

обобщенная координата, будет иметь случайный характер.

Для практических оценок, связанных с использованием критерия (7) предложено случайную функцию аппроксимировать кусочно-линейной функцией и решать задачу о выбросах случайной функции выше или ниже некоторого уровня. Тогда задача об оценке относительных мер сведется к определению времени пребывания среднего значения э|/: Р,//| выше Э или ниже

3 - 5Э. Таким образом можно связать желаемое качество обработки с распределением электромагнитного ноля в рабочей камере, оценить вероятность либо перегрева, либо недогрева семян, что является существенным для диапазона СВЧ.

С использованием аналогичных представлений поставлена и решена задача о получении желаемого качества обработки в случае «перемешивания» семян в объеме рабочей камеры (для установок роторного типа), определены необходимые число и скорость перемешиваний. Введено понятие «коэффициент загруз-

V

ки» рабочей камеры, а =—, где Vc - объема, занимаемый семенами, V0 - объем

рабочей камеры, при котором возможна реализация режима с желаемым качеством обработки.

Для реализации поставленных задач рассмотрены способы формирования ' электромагнитных полей в рабочих камерах микроволновых установок. Показано, что наиболее рационально использовать многоэлементное возбуждение, поскольку, варьируя расположением и законом возбуждения элементов, можно 'управлять пространственными характеристиками результирующего поля в рабочей камере. Для построения элементов устройств формирования требуемых электромагнитных полей предложены варианты излучателей. Для диапазона СВЧ: вибраторы, волноводный и рупорный излучатели, микрополосковые антенны. Для диапазона КВЧ: рупорный и волноводный излучатели. Для излучателей диапазона СВЧ проведен расчет электрической прочности. Выработаны рекомендации по выбору излучателей для микроволновых установок с различными конфигурациями рабочих камер. На основании полученных экспериментальных и теоретических результатов (главы 2 и 3) были выработаны требования к устройствам управления режимами обработки, разработаны и реализованы алгоритмы программного управления микроволновыми установками ШЫ-ТЫМ, MSP, РОСТОК.

Описаны опытные образцы микроволновых установок ШЫТЫМ, MSP, РОСТОК.

В приложении приведены результаты лабораторных и полевых испытаний посевных свойств семян различных культур, обработанных в установках ШЫТЫМ, MSP, РОСТОК, акты внедрения результатов работы, протоколы испытаний.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Разработаны критерии эффективности режимов обработки семян электромагнитными полями, определены режимы обработки семян электромагнитными полями СВЧ и КВЧ различной интенсивности, обеспечивающих минимальные затраты энергии.

2. Разработаны методики оценки качества обработки семян с учетом неравномерности распределения электромагнитного поля в рабочих камерах микроволновых" устаповок,- - - - _ . .._____

3. Реализована возможность определения эффективных режимов обработки семян, разработаны методики оценки требуемых параметров устройств управления микроволновыми установками и построения элементов устройств формирования требуемых электромагнитных полей.

4. Полученные результаты внедрены в разработку опытных установок для обработки семян электромагнитными полями различной интенсивности и их испытания.

СПИСОК РАБОТ

1. Стахова Я.Е. Микрополосковый излучатель элемент конформной антенной решетки./',' Межвузовский сборник статей «Устройства, элементы и методы комплектной миниатюризации.» - Казань, КАИ, 1979.

2 Радциг Ю.Ю., Стахова Н.Е. Исследование диапазонных свойств печатных антенн // Тезисы докладов НТК КАИ, Казань, 1981.

Ъ.Акулыиип ПЛ., Радциг Ю.Ю.. Стахова Н. Е. Исследование характеристик микрополосковых антенн.// Тезисы докладов I Всесоюзной НТК по интегральной электронике СВЧ, Новгород, 1982.

4. Горбунова ¡'.В., Стахова Н.Е. Расчет электрической прочности слабонаправленных антенн.// Материалы докладов НТК КАИ, Казань, 1987.

5. Стахова Н.Е. Электрическая прочность плоскостных антенн // Материалы докладов НТК КАИ, Казань, 1987.

6. Мипгазов Ф.Ф., Морозов Г.А., Сабирзяпова Д.С., Седельников Ю Е., Стахова И.Е., Хадгес Г.Г. Воздействие микроволновых полей на зерновые культуры // Материалы докладов Всероссийской НТК «МВТ-95», Казань, ] 995, с.13.

7. Ведерников Н.М., Морозов Г.А., Седельников Ю.Е., Стахова И.Е., Улучшение посевных свойств семян хвойных пород облучением ЭМП СВЧ и КВЧ диапазонов // Материалы докладов Всероссийской НТК «МВТ-95», Казань, 1995, с.22.

8. Васильев И. И., Ведерников Н.М., Стахова Н.Е., Юнусов Р.А. СВЧ-обработка семян лесных и сельскохозяйственных кульгур // Материалы докладов юбилейной научно и НМК, посвященной 65-летию КГТУ, Казань, 1997.

9. Ведерников Н.М., Морозов Г.А., Стахова Н.Е. Микроволновая обработка семян хвойных деревьев // Материалы 9-ой Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». Украина, Крым, Севастополь, 1999, с.420-42 ].

10. Морозов Г.А., Стахова Н.Е,, Стахов Е.А. Измерения электрофизических параметров семян сельскохозяйственных культур в миллиметровом диапазоне волн // Тезисы докладов 6-ой Всероссийской НТК «Состояние и проблемы измерений». Москва, 1999, с.213.

Формат 60x80 /Н). Бумага газетная. Печать офсетная. Печ. л. 1,0. Усл. печ. л. 0,93.Усл. кр.-отт. 0,93. Уч.-гад. л. 1,0. Тираж 100. Заказ Д1S5.

Типография Издательства Казанского государственного технического университета 420111, Казань, ул. К. Маркса, 10

Актуальность темы, В середине XX века начались исследования в области технологий, использующих электромагнитную энергию СВЧ и КВЧ диапазонов - так называемых микроволновых технологий. Микроволновые технологии имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными : экологическая чистота, возможность обеспечения высокой степени автоматизации, относительно небольшие энергозатраты, более высокое качество и меньшее время обработки. Первоначально нашли практическое применение высокоинтенсивные электромагнитные поля СВЧ для нагрева различных материалов. Исследования установили высокую эффективность использования СВЧ нагрева в широком круге областей народного хозяйства - промышленности, сельском хозяйстве, медицине. В промышленности - это сушка различных материалов, бумаги, картона энергозатраты снижаются на 50 % и улучшается равномерность сушки ), лесоматериалов и изделий из них ( в качестве побочного эффекта -уничтожаются насекомые, живущие в древесине ) [ 1 ]» [ 2 ]. Микроволновые технологии начинают получать применение для сушки резины, вулканизации, при изготовлении эластомеров [ 2 ]. В НИЦ ПРЭ разработана экспериментальная установка для расплава асфальто-смоло-парафиновых отложений в трубах нефтяных скважин [ 3 ]. Установка имеет высокий уровень экологической безопасности, низкие затраты. В пищевой промышленности микроволновые установки применяют [ I ], [ 2] ; для стерилизации, консервирования , обеззараживания продукции.

В медицине микроволновые технологии применяются для гипертермии, лечения ряда заболеваний. Активно ведутся работы в области радиационной медицины, изучения влияния электромагнитных полей ра биологические среды и организм человека [ 2}, [4].

В 70-х годах стали появляться работы по исследованиям специфического воздействия низкоинтенсивных электромагнитных полей миллиметрового диапазона [ 5 ], [ 6 ]. Как известно, волны миллиметрового диапазона поглощаются атмосферой. Однако было установлено [ 7 ], что существуют резонансные частоты, на которых живые организмы взаимодействуют с низкоинтенсивными электромагнитными полями КВЧ, причем, это взаимодействие наиболее эффективно при очень низких уровнях мощности (порядка 10 мкВт/ см) и менее. Было высказано предположение, что низкоинтенсивные электромагнитные поля КВЧ воздействуют на проницаемость мембран, ускоряя метаболизм. Варьируя мощностью и временем воздействия электромагнитного поля КВЧ на биологические объекты, появилась возможность управления их жизнедеятельностью на клеточном уровне. Поскольку подобные уровни мощности не оказывают теплового воздействия на биологические системы ( нагрев менее 0.1 град. ), то и механизм биологической активности будет не энергетическим, а информационным ( энтропийным ), В этом случае говорят [ 8 ] об управляющем или информационном воздействии электромагнитного поля. А так как частота колебаний определяет отклик биологической системы на воздействие низкоинтенсивных электромагнитных полей КВЧ, то частота будет являться носителем информации [ 5 ]. Формирование отклика по некоторому биологическому параметру происходит, начиная от некоторого порогового значения плотности потока мощности [ 5 ]. На определенных частотах воздействие низкоинтенсивного электромагнитного поля носит специфический ," лечебный характер [ 5]

- б В ], В работе [ 5 ] были проанализированы закономерности воздействия кизкоинтенсивных электромагнитных полей КВЧ на живые организмы, выдвинуты две гипотезы о резонансном влиянии их на функционирование живых организмов. Предположено, что подобные электромагнитные поля вырабатываются самим организмом, для определенных целей , а внешнее воздействие лишь их имитирует. Либо, проникая в организм, электромагнитные поля КВЧ на резонансных частотах трансформируются в информационные сигналы, которые и осуществляют управление процессами жизнедеятельности. В [ 8 ] описаны действия так называемых волн Фрелиха. Биологические системы могут иметь поляризационные колебания в диапазоне частот 100 - 1000 ГГц. Различные процессы жизнедеятельности в биологических клетках передают энергию локально возбужденным дипольным колебаниям <«* биологическая накачка"). За счет нелинейных эффектов взаимодействия дипольных колебаний и нелинейной связи этих колебаний с упругими колебаниями может произойти переход системы в мегастабильное состояние, в котором энергия трансформируется в энергию одного вида колебаний. Под действием излучения мегастабильное состояние может переходить в основное - возникает " диполь", который является частным случаем когерентного состояния системы. Эффекты влияния электромагнитного излучения на вращение молекул описываются [ В ] микротепловой гипотезой действия излучения на биологические системы. Под действием электромагнитного излучения с интенсивностью порядка 10 мВТ/ см2на некоторые структуры, могут возникать значительные локальные градиенты температуры. В тех случаях, когда низкоинтенсивные электромагнитные поля КВЧ оказывают на биологическую систему такое же действие как и общий нагрев, соответствующий температурный эквивалент действия миллиметрового излучения может составить 5-7 градусов. В этом случае воздействие электромагнитного поля можно объяснить тем, что увеличивается число молекул, участвующих в химических реакциях. Низкоинтенсивные электромагнитные поля КВЧ оказывают влияние на регуляторные функции живого организма и на его иммунные свойства [ 8 ], Для получения низкоинтенсивных электромагнитных полей КВЧ были разработаны терапевтические аппараты " ЯВЬ " [ 8 ], [ 9 ]. Следующий этап применения - резонансная КВЧ/СВЧ радиоспектроскопия, позволяющая изучать влияние лекарственных препаратов на организм человека.

Исследования показали высокую эффективность использования микроволновых технологий в сельском хозяйстве[10 ], [ 11 ], [ 12 ]. За счет избирательного нагрева уничтожаются бактерии, грибы в тепличном грунте, проводится санация животноводческих помещений, сушка семян селькохозяйственных культур[ 11].

Использование микроволновых технологий для улучшения посевных свойств семян появилось как побочный эффект при сушке семян : было обнаружено, что в результате воздействия электромагнитного поля С-ВЧ увеличивается всхожесть и , одновременно, убивается вредная микрофлора. Последующие опыты показали высокую эффективность использования микроволновых технологий в сельском хозяйстве при предпосевной обработке семян для повышения их посевных свойств и устойчивости к заболеваниям и , как следствие этого , повышения урожайности. Это особенно актуально в зонах рискованного земледелия, к которым относится Республика Татарстан.

Несмотря на достаточно широкий круг применения микроволновых технологий, установки для реализации поставленных задач существуют только в промышленности и , частично, в медицине. В сельском хозяйстве разработки микроволновых установок находятся либо на стадии опытного производства, либо такие установки существуют в единичных экземплярах. В основном - это установки на базе бытовых СВЧ печей или

- 8 авиационных радиотехнических комплексов[ 13 ]. Более широкому практическому использованию микроволновых технологий в сельском хозяйстве препятствует ряд обстоятельств. К числу наиболее значимых можно отнести недостаточное развитие методологии создания микроволновых установок. Более того, при осуществлении микроволновых технологий разработчики не уделяют достаточного внимания экономическим аспектам. В случае предпосевной обработки это может привести, несмотря на повышение урожайности, к экономической неэффективности используемых технологий и установок для их реализации. Кроме того не разработаны методики определения режимов обработки семян, поскольку механизм биологического эффекта практически не изучен, не построены модели, адекватные биологической система" СЕМЕНА",

Таким образом, дальнейшее развитие и внедрение микроволновых технологий в сельскохозяйственную практику потребует обязательного решения этих и смежных задач. Отмеченные обстоятельства и определяют актуальность темы исследований.

Цель работы состоит в разработке методов построения микроволновых установок для обработки семян сельскохозяйственных и лесных культур, обеспечивающих оптимальное соотношение энергозатрат и качества обработки.

Решаемые задачи! Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач:

I, Выработку критериев эффективности режимов обработки семян электромагнитными полями.

2. Поиск закономерностей воздействия электромагнитных попей СВЧ и КВЧ различной интенсивности на семена и определение режимов обработки семян, обеспечивающих минимальные затраты энергии.

3. Выработку требований к устройствам управления режимами обработки и формирования электромагнитного поля в рабочих камерах микроволновых установок и определение эффективных способов, обеспечивающих требуемый режим обработки; оценку требований к параметрам, определяющим качество обработки, а также построение элементов устройств формирования требуемых электромагнитных полей

4. Внедрение полученных результатов в разработку опытных установок для обработки семян электромагнитными полями и их испытания.

Шучная шттш полученных результатов заключается в следующем;

1. Определены эффективные режимы обработки семян высокоинтенсивным электромагнитным полем СВЧ, включая параметры низкочастотной модуляции, и эффективные режимы обработай семян низкоинтенсивным электромагнитным полем КВЧ с учетом диапазона частот и длительности обработки.

2. Выработаны критерии и методики оценки качества обработки с учетом неравномерности распределений электромагнитных полей в рабочих камерах микроволновых установок.

3. Разработана методика оценки требуемых параметров устройств управления микроволновых установок для улучшения их технико-экономических показателей.

4. Получено подтверждение разработанных методик и режимов обработки семян при испытаниях опытных образцов микроволновых установок, разработанных в НИЦ ПРЭ КГТУ им .А.Н.Туполева.

Практически» ценность работы состоит в; определении режимов предпосевной^ обработки семян электромагнитными полями СВЧ и КВЧ, улучшающих их посевные свойства;

- возможности определения эффективных режимов обработки семян для построения микроволновых установок с улучшенными технико-экономическими показателями;

- использовании методики расчета качественных показателей при анализе и проектировании микроволновых установок для обработки семян.

На защиту выносятся:

1, Режимы обработки семян электромагнитными полями СВЧ и КВЧ , обеспечивающих улучшение посевных свойств при минимизации энергозатрат,

2, Критерии качества микроволновой обработки и методы их определения для микроволновых установок,

3, Методики оценки качественных показателей микроволновых установок,

4, Требования к устройствам формирования электромагнитных полей и управления режимами обработки,

5, Результаты использования разработанных критериев, методов и режимов обработки при создании образцов микроволновых установок и их испытаниях.

Достоверность выводов и положений определяются использованием моделей, адекватным реальным объектам, корректным использованием математического аппарата, результатами экспериментальной проверки и испытаний опытных образцов микроволновых установок ШЫТЫМ, MSP, ЮСТОК.

В первой главе определена цель и сформулированы задачи исследования. Разработана схема воздействия электромагнитных полей СВЧ и КВЧ различной интенсивности на семена. На ее основе предложено строить методики создания микроволновых установок для предпосевной обработки семян, обеспечивающих оптимальное соотношение энергозатрат й качества обработки. Семена представляются в виде биологической системы, выходными характеристиками которой можно управлять воздействием электромагнитных полей СВЧ или КВЧ,

В соответствии с подходом, сформулированным Г,А, Морозовым, общая задача разделена на два этапа. Первый этап- это выбор режима обработки, обеспечивающего достижение требуемого качества обработки при минимальных приведенных затратах электромагнитной энергии. При этом понятие режим обработки относится к элементарному объему обрабатываемых семян, а понятие приведенные затраты энергии определяет необходимый расход электромагнитной энергии для обработки единицы продукта с учетом различной стоимости производства 1 Джоуля энергии. На втором этапе решаются задачи реализации требуемого режима обработки для всего объема обрабатываемых семян с учетом реальных возможностей соблюдения режимов обработки, определенных на первом этапе. Принципиальной особенностью второго этапа является невозможность обеспечения однородности условий обработки семян в микроволновой установке. Поэтому общая задача на этом этапе формулируется следующим образом; обеспечить максимально возможное выполнение заданного режима обработки для всей массы семян при минимальных энергозатратах.

Во второй главе рассмотрены вопросы выбора режимов предпосевной обработки семян. Определены закономерности реакции семян на воздействие электромагнитных полей различной интенсивности и диапазонов, которые проявляются в пределах каждого из диапазонов вне зависимости от типа культуры. Для объяснения этих закономерностей воздействующее электромагнитное поле представлено в виде двух компонент : тепловой и информационной. И, соответственно, построены две модели - тепловая и информационная. Тепловая модель предполагает нагрев массы семян за счет токов проводимости и смещения. Поэтому для поля СВЧ высокой интенсивности предложено моделировать естественные условия прорастания, используя в качестве воздействия тепло, которое является для семян важнейшим фактором, стимулирующим процессы прорастания и жизнедеятельности. Получена формула, позволяющая определить время нагрева до заданной температуры с учетом исходного состояния семян. Полученная зависимость положена в основу программного управления посевными свойствами семян. Определены режимы режимы обработки семян электромагнитным полем СВЧ высокой интенсивности, приведены результаты экспериментов, подтверждающих правильность выбранной методики. Информационная модель рассматривает реакцию биологической системы семена на воздействие электромагнитного поля через взаимодействие двух электромагнитных полей : внешнего и собственного поля биологической системы. Процессы, происходящие внутри системы, рассматриваются через обмен информацией между подсистемами. Однако, разработанные методики и модели позволяют определять режимы обработки семян, ведущие к улучшению посевных свойств, без учета энергозатрат. Поэтому для достижения поставленной цели исследования сформулирована задача: определить параметры режима обработки семян, при которых затраты энергии минимальны при допустимом ухудшении посевных свойств по сравнению с посевными свойствами, полученными без учета энергозатрат. На основании проведенных исследований определены режимы обработки, позволяющие снизить энергозатраты по сравнению с режимами, рекомендованными в Методических указаниях РАСХН в 2,17 раза.

В третьей главе рассмотрены методы, которые позволяют, исходя из режимов обработки семян, проектировать устройства управления формированием требуемого электромагнитного ноля' В" рабочей камере микроволновой установки. Поскольку получить однородное электромагнитное поле невозможно, вводится критерий ожидаемого качества обработки с учетом неоднородности поля во всем объеме рабочей камеры. Введение критерия позволяет осуществить постановку и решение практически важных задач:

1. исходя из допустимого значения показателя суммарного качества -определить требования к параметрам, характеризующим неоднородность электромагнитного поля в рабочей камере микроволновой установки;

2. определить требуемое значение средней энергии электромагнитного поля, при котором качество обработки в данной рабочей камере микроволновой установки является наилучшим; .

3. исходя из допустимого снижения показателя качества, определить минимальное значение энергозатрат СВЧ или КВЧ, при которых среднее качество обработки для всей массы семян не хуже заданного.

Из-за разбросов электрофизичесикх параметров семян, изменения их в процессе обработки, а также неоднородности распределения электромагнитного поля в рабочей камере микроволновой установки, при анализе целесообразно использовать вероятностный подход. Для практических оценок , связанных с использованием введенного критерия, предложено случайную функцию распределения энергии аппроксимировать кусочно-линейной функцией и решать задачу о нахождении среднего значения случайной функции выше или ниже некоторого уровня. Таким образом можно связать желаемое качество обработки с распределением электромагнитного поля в рабочей камеры, оценить вероятность либо перегрева, либо недогрева семян, С использованием аналогичных представлений показана возможность постановки и решения задач о выборе оптимального и экономичного вариантов выбора среднего значения энергозатрат для всей массы и бр аи аТЫНаёмыХ Ссмхн. Описанные методики былй Применены Для разработки алгоритмов программного управления- микроволновыми установками ШЬГГЫМ, MSP, РОСТОК.

Для реализации поставленных задач рассмотрены способы формирования электромагнитных полей в рабочих камерах микроволновых установок. Показано, что наиболее рационально использовать многоэлементное возбуждение, поскольку, варьируя расположением и законом возбуждения элементов, можно управлять пространственными характеристиками результирующего поля в рабочей камере. При выработке рекомендаций по их проектированию учитывались требования минимизации энергозатрат. Для излучателей диапазона СВЧ проведен расчет электрической прочности. Описаны опытные образцы микроволновых установок ШЫТЫМ, MSP, РОСТОК, Приведены результаты натурных испытаний этих установок,

В Приложении приведены результаты лабораторных и полевых испытаний посевных свойств семян, различных культур, обработанных в установках ШЫТЫМ, MSP, РОСТОК, акты внедерения результатов работы.

Основные результаты работы:

1, разработаны критерии эффективности режимов обработки семян электромагнитными полями СВЧ и КВЧ различной интенсивности,

2, разработаны методики оценки качества обработки семян с учетом неравномерности распределения электромагнитного поля в рабочих камерах микроволновых установок,

3, реализована возможность определения эффективных режимов обработки семян; разработаны методики оценки требуемых параметров устройств управления микроволновыми установками и элементов устройств формирования требуемых электромагнитных полей.

4, Полученные результаты внедрены в разработку опытных установок для обработки семян электромагнитными полями различной интенсивности и изс испытания.

Теоретические и практические результаты использованы в НИЦ ПРЭ КГТУ им, А.Н, Туполева, Татарской лесной опытной станции ВНИИЛМ, в хоздоговорных НИР с Экофондом Республики Татарстан, в учебном процессе кафедры радиоуправления КГТУ им. А.Н.Туполева, Разработанные методики и оценки использованы при разработке реальных конструкций микроволновых установок: ШЫТЫМ, MSP, РОСТОК.

Пуб^юшцни.

По результатам работы опубликовано 10 печатных работ, в числе которых 9 тезисов докладов на научно-технических конференциях, 1 статья. Апробация работы.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на Всероссийских и международных научно-технических конференциях в 19962000 гг. в том числе: на Всероссийской НТК МВТ-95, г.Казань; Юбилейной научной и НМК, посвященной 65-летию КГТУ, г.Казань, 1997 г.; 6-й Всероссийской НТК" Состояние и проблемы измерений .'1, г.Москва, 1999 г.; 9-й Международной Крымской конференции " СВЧ -техника и телекоммуникационные технологии Украина, Крым, Севастополь, 1999 г.

Заключение*

II процессе работы над диссертацией были получены следующие результаты:

I Лкшшшо, что обработка семян электромагнитными полями СВЧ и КВЧ приводит к улучшению их посевных свойств, однако методики определения режимов обработки не разработаны,

2,Установлено, что методология проектирования устройств управления процессом микроволновой обработки развита не достаточно.

3, Проектирование микроволновых установок ведется без поиска снижения энергозатрат,

4, На основании полученных экспериментальных закономерностей реакции семян различных культур на воздействие электромагнитных полей СВЧ и КВЧ различной интенсивности разработаны методики определения эффективных режимов обработки семян,

5, Предложен критерий эффективности микроволновой обработки, позволяющий обеспечить требуемое качество обработки при минимальных приведенных удельных энергозатратах.

Рассмотрены методы повышения равномерности распределения ЗДеЕТрОМагНйТНОГО поля В рабочей камере МИКрОБОЛНОВОЙ установки; Показано, что наилучшая равномерность распределения электромагнитного поля достигается при многоэлементном возбуждении источников,

7, Разработана методика оценки качества микроволновой обработки. Введено понятая качества обработки как реализации рекомендованного режима обработки в микроволновой установке. Определены условия, при которых качество обработки семян будет всегда лучше, чем у необработанных. Определены пределы целесообразности применения микроволновой обработки, й. Рассмотрены устройства Формирования электромагнитного поля в рабочих камерах микроволновой установки.

9. Приведены описания микроволновых установок, реализующих разработанные методики и устройства управления режимами микроволновой обработки.

Таким образом задачи, которые были поставлены - выполнены, деть исследования достигнута.

1. СВЧ энергетика. Т2, Применение энергии сверхвысоких частот в промышленности. // под ред. 3, Окресеа Мл Мир, 1971. 271 с*

2. Использование СВЧ-энергии в сельскохозяйственном производстве // Сб. научных трудов Зерноград: ВНИПТИМЭСХ» 1989. 172 с.

3. Гусев В.Ф., Морозов Г.А. Исследование микроволновых СВЧ -технологий очистки от АСПО труб нефтяных скважин. // Научно-технический отчет, НИЦПРЭ КГТУ им. А.Н. Туполева, 1998.

4. Пресман A.C. Электромагнитные поля и живая природа,- М.: Наука., 1968.

5. Девятков Н.Д., Голант М.Б., Бецкой О.В. Миллиметровые волны и их роль в процессах жизнедеятельности.- М,: Радио и связь, 1991. с,

6. Девятков Н.ДМ Голант М.Б. Особенности частотно-зависимых б иологических эффектов при воздействии электромагнитных излучений.//Электронная техника СВЧ, вып. 12 (348). 1982. с, 46.

7. Синицын Н.И., Петросян В.И. Елкин В .А. СПЕ-эффект // Радиотехника, т.8, 2ÖÖÖ. с. 83.

8. Бецкой O.E., Девятков Н.Д., Кислов В.В. Ммв низкой интенсивности в медицине и биологии // Био медицинская радиоэлектроника, 4998, Ке4, с. 13-29.9.

9. Бородин И.Ф. Анализ использования СВЧ-энергии в агропромышленном комплексе // Сборник научных трудов "Использование СВЧ энергии в сельскохозяйственном производстве."-Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 1089, с. 4-13.

10. И. Изаков ФЛ. Направления и результаты исследований по использованию энергии-СВЧ в сельскохозяйственном производстве // Сборник научных трудов "Использование СВЧ энергии в сельскохозяйственном производстве,"- Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 1989. с. 14-18.

11. Кучин Л.Ф. Воздействие низкоэнергегическими СВЧ-полями на•биологические объекты растеь.меаодства. // Сборник научных трудов "Использование СВЧ энергии в • сельскохозяйственном производстве."-Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 1989. с. 18-30.

12. Методические указания по обработке семян сельскохозяйственных культур электромагнитным полем сверхвысокой-\Ъ(> частоты, //-Мл РАСХН, 1998, 22 с,

13. Морозов Г.А., Седеть ников Ю.Е., Филиппов О.В.

14. Микроволновые технологии в народном хозяйстве Республики

15. Татарстан // Материалы докладов ВНТК "ФАР-94". Казань, 1994, с, 1520.

16. Морозов Г.А. Развитие экологически чистых СБЧ-технояогий в производстве продукции сельского хозяйства // Межвузовский сбсрник4 "Радиоэлектронные устройства и системы". Казань. 1996 . с. 106-111.

17. Morozov G Л., Sedelîiikov Yu.E. Use of micro wave meihods in agriculture: problems and praciical résulta // Intern. symp. AMPC-96, 1996. p. 6.

18. Morozov G.A., Sedelnikov Yu.E. Development and practical use ofmicrowave iecnoiogies in agriculture. // Intern. symp. JINA-96, 1996. p. 290292.

19. Морозов Г.А. Микроволновые технологии в промышленности и сельском хозяйстве: современные достижения и новые подходы Н "Антенны" выпуск I (40), 1998. с. 88-97.

20. Морозов Г.А. Воздействие электромагнитных полей СВЧ на материальные Среды, современные проблемы и вопросы проектирования.// Материалы докладов ВНТК "МВТ-95". Казань, 1995. с, 100-101.

21. ЭЛЯ. Липкович, В .И. Пахомов. Комбинированная сушка семян с использованием СВЧ-энергии // Сборник научных -трудов "Использование СВЧ энергии в сельскохозяйственном производстве."-Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 1989, с. 14-18.

22. Морозов Г.А. Проектирование МВТК с учетом фактора энергозатрат // Материалы НТК Сборник научных трудов "Использование СВЧ энергии в сельскохозяйственном производстве. Зерноград; ВНИПТИМЭСХ, 1989, с. 24-28.

23. В.А. Грабила, II.А. Лапша, А.С. Черепанов, А.Д. 4q5enaKosa Применение низкоэнергетических СВЧ-попей для предпосевной обработки семян зернобобовых культур. // Сборник научных трудов

24. Использование СВЧ энергии в сельскохозяйственном производстве."» Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 1989, с. 35-37.

25. Морозов Г.А., Стахова Н.Е., Воробьев Н.Г. Разработка опытного образца стимуляции роста хвойных семян. Отчет о НИР НИЦ ИГО КГТУ им. А.Н. Туполева, этап I, 1997, 95 с.

26. Морозов Г.А. Стахова Н.Е., Воробьев Н.Г. Разработка опытного образца стимуляции роста хвойных семян. Отчет о ПИР НИЦ ПРЭ КГТУ им. А.Н. Туполева, этап 2, 1997, 94 с.

27. Морозов Г.А., Стахов:? Н.Е., Воробьев Н.Г. Разработка опытного образца, стимуляции роста хвойных семян. Отчет" о НИР НИЦ ПРЭ ЮТУ им. А.Н. Туполева, этап 3, 1997, 47 с.

28. Морозов Г.А., Стахова. Н.Е., Воробьев Н.Г. Разработка опытного образца стимуляции роста хвойных семян. Отчет о НИР НИЦ ПРЭ КГТУ км. А.Н. Туполева, итоговый отчет, 1997, 120 с.

29. Васильев И.И., Ведерников Н.М., Стахова Н Е., Юнусов P.A. СВЧ-обработка семян лесных и сельскохозяйственных культур // Материалы юбилейной научной и НМК, посвященной 65-летиго КГТУ, г. Казань, 1997.

30. Морозов Г.А., Воробьев Н.Г., Стахова Н.Е., Еажанов A.A. Разработка опытного образца установки стимуляции и досушки семян хвойных и лиственных пород перед хранением. Отчет о НИР НИЦ ПРЭ КГТУ им. А.Н. Туполева, Казань, 1997, 84 с.

31. Давыдов П.С. Сосиовский A.A., Хаймович И.А. Авиационная радиолокация: Справочник,- Мл Транспорт. 1984, 223 с.

32. Временные санитарные нормы и правила защиты населения от воздействия ЭМП, создаваемых РТО СН 2963-84. М-1985.

33. B.C. Жилков, Л.Ф. Кучин, А.Р. Гоголишвили Метрологическое обеспечение СБЧ-установок для сельскохозяйственного производства, с, 138=141.

34. Месарович М. Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем. М.: Мир, 1973.

35. В .В. Дружинин, Д.С. Конторов Проблемы системологии, М.:1. С. »ft'ii- r\tlfоВ. радио, хУ/о, ¿уо.

36. Математическое моделирование жизненных процессов /7 Сборник статей, М.: Мысль, 1968.

37. Морозов Г,А,, Воробьев Н.ГМ Стахова Н.Е. и др, Разработка опытного образца установки стимуляции и досушки семян хвойных и лиственных пород перед хранением. Отчет о НИР НИЦ ПРЭ КГТУ им. А.Н. Ттояева, Казань, 2000, 103 с.

38. ЭМП СЕЧ и КмЧ диапазонов // Материалы докладов Всероссийской НТК "МВТ-95", Казань, !995, с. 22.

39. Морозов Г.А. Стахова Н.Е. Анализ возможных направлений для внедрения микроволновых технологий. Отчет о НИР НИЦ ПРЭ КГТУ им. А.Н. Туполева, Казань, 1998.

40. Ведерников Н.М., Морозов Г.А., Стахова Н.Е. Микроволновая обработка семян хвойных деревьев // Материалы 9-ой Международной Крымской конференции "СВЧ-теххшка и телекоммуникационные технологии". Украина. Крым. Севастополь. 1999. с. 420-421.

41. Годант М.Б., Реброва Т.Б, Об аналогии между некоторыми СВЧ системами живых организмов и техническими СВЧ устройствами // Радаоэлектроника-1986, Ш0.- с. 10-13.

42. Казначеев В.М., Михайлова Л.П. Биоинформационная функция естественных электромагнитных полей.- Мл Наука, 1981.

43. Девятков Н.Д., Голант M.S. О перспективах использования ЭМИ ММ-диапаэона в качестве высокоинформативного средства получения данных о специфических процессах в живых оргаеизмах // Письма в ЖТФ.- 1986, т. 12, вып. 5.

44. Годьдпггейн Л.Д., Зернов Н.В, Электромагнитные поля и волны.- Мл Сов. радио. 1971. 664 с.

45. Кинг Р. Смит Г., Антенны в материальных средах. Книга I.» Мл Мир, 1984 416 с.

46. Пономарев Л.И., Родин С.В. "Разработка алгоритма и программы тепловой обработки зерна с помощью СВЧ ЭМП" // отчет по НИР, МАИ. 1995Д

47. Шушо A.M. СВЧ-радкомеярия водной поверхности и почвогрунтов.

48. Электрорадиоматериалы // под ред. Б.М, Танеева.- Мл Высшая школа, 1978. 336 с.

49. Теоретические основы радиолокации // под рад. В.Е. Дулевича,-Мл Сов, радио, 1978. 608 с,

50. ГОСТ 9177-74. Термометры. Мл Стандарт, 1975

51. ГОСТ I2C26-76. Бумага фильтровальная. Мл Стандарт, 197852,. ГОСТ 2874-82. Вода водопроводная. Мл Стандарт, 1983

52. ГОСТ 12038-84. Семена сельскохозяйственных культур. Методы определения всхожести. Мл Стандарт. 1985

53. Г.Ф. Яшин, Биометрия.- Мл Высшая школа, 1977, 349 с.

54. З.И. Цветков. Основы теории статических измерений.- Лл-1. Энергия, 1979. 288 с.

55. Залялов М.М., Морозов Г.А. Якимов И.М. Комплекс программ обработки результатов натуральных экспериментов // Тезисы докладов

56. Юбилейной научной и научно-методической конф. "Актуальные проблемынаучных исшедованийц и высшего профессионального образования", Казань, 1997.

57. Морозов Г, А. Системная оптимизация СБ Ч-комплексов, реализующих микроволновые технологии II Материалы 8-ой Международной Крымской конференции, Крым МиКо' 98.-Севастополь, 1998, с. 627-628.

58. Архангельский Ю.С., Девяткин Н.И. Сверхвысокочастотные нагревательные установки для интенсификации технологических процессов.- Саратов: из-во Саратовского ун-та, 1983, 140 с.

59. Рогов И. А., Некрутман C.B. Сверхвысочаетотный нагрев пищевых продуктов.- М,: Агропромиздат, 1986. 351 с.

60. В Л. Рудаков. Многомодовое возбуждение цилиндрического резонатора, заполненного диэлектриком II Материалы докладов ВНТК Микроволновые технологии в народном хозяйстве (МВТ-95).- Казань. 1995. с. 13-14.

61. Л .И. Пономарев C.B. Родин, А.А. Тальгенков. Использование многочаетотного электромагнитного излучения для обеззараживания почвы II Материалы докладов ВНТК Микроволновые технологии в народном хозяйстве (МВТ-95),- Казань, 1995. с. 31-32.

62. Морозов Г,А,, Потапова О.В., Седельников Ю.Е, Оптимизация возбуяеденшг электромагнитных полей в СВЧ-технологичееких установках II Депонировано в ВИНИТИ 4.09.96 Ш767-В96.

63. Морозов Г.А., Потапова О.В., Седельников Ю.Е. Использование сфокусированных апертур в процессах СВЧ-обрабопш II Материалы докладов ВНТК Микроволновые технологии в народном хозяйстве (МВТ-95),- Казань: КГТУ им, А.Н. Туполева, 1995, с. 32-35.

64. Многоэлементное возбуждение электромагнитных полей в СВЧ-технологических • установках // Материалы VII Международной

65. Крымской конференции "СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии".- Севастополь, 1997, с, 200-201.

66. Е.С. Вентцель, Теория вероятностей.- М.: ГЙФ-МЛ. 1962. 564 с.

67. Д.Дюге. Теоретическая л прикладная статистика,- М.: Наука. 1972, 380 с.

68. Д. Худсон. Статистика длл физиков.- М.: Мир, 1570, 292 с.7!. Р. Мэняи. Анализ и обработка, записей колебаний.- М.: Машиностроение. 1972. 368 с.

69. В.М. Сигорекий. Математический аппарат инженера.- Киев.: Техшка, 1977, 768 с.

70. Л. Якоми. Теория к практика обработки результатов наблюдений,- Мл Мир, 1968, 460 с,

71. С.М. Рытое, Введение з статистическую радиофизику.- Мл Наука, 1966, 404 с.

72. В.й. Тихонов, Статистическая радиотехника, М.: Советское радио, 1966, 677 о,

73. А.П. Хуеу, Ю.Р. Витснберг, В.А. Палъмов. Шероховатость поверхностей. Теоретино-вероялзостный подход.- М.: Наука, 1975, 344 с,

74. Четыркин Е,М, Статиегические методы прогнозирования. М.; Статистика, 1977,

75. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники, 1989,

76. Левин Б.Р. Теория случайных процессов и ее применение в радиотехнике. 1957,

77. Биллингсли П. Сходимость вероятностных мер,- М.; Наука, 1977, 35! с,

78. Фомин Я .А. Теория выбросов случайных процессов,- М.; Связь, 1980.216 с.

79. Леисен Е. Проверка статистических гипотез,- М.: Наука, 1971. 375 с,

80. Стахова Н.Е. Мшфополоековый излучатель элемнт конформной антенной решетки.// Межвузовский сборник статей "Устройства, элементы и методы комплексной миниатюризации" Казань, КАЙ, 1979,

81. Радциг Ю.Ю., Стахова Н.Е. Исследование диапазонных свойств печатных антенн /7 Тезисы докладов НТК КАИ, Казань, 1981,

82. Акулышн И,П., Радциг Ю.Ю., Стахова Н.Е. Исследование ^характеристик мшшопопосковых антенн,Я "Тезисы докладов Т

83. Всесоюзной НТК по шггегралт.ной электртгаке СВЧ, Новгород, 1982.

84. Горбунова Р.Б., Стахова H.Ü. Расчет электрической прочности слабонаправленных антенн.// Материалы докладов НТК КАЙ, Казань, 1987,

85. Стахова Н.Е, Электрическая прочность плоскостных антенн // Материалы докладов НТК .КАИ, Казань, 1987.

86. Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн,- Мл Радио и связь, 1983. 295 с.'

87. Бубнов Г.Г, Антенны радиоустройств.- Мл Знание, 1978. 60 с.

88. Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенны,- Мл Энергия, 1975, 528 с.

89. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ,- Мл Высшая школа. 1988.432 с,

90. Дмитриев В.Й., Березина Н.И. Численные методы решения задач синтеза излучающих систем,- Мл. МГУ, 1986, 112 с.

91. Хансен P.C. Сканирующие антенные системы СВЧ: В 3-х томах,// под ред, Г.Т. Маркова и А.Ф, Коплина,- Мл Сов. радио, 1966, т. 1, 536 с.

92. Б.А, Панченко, Е.И. Нефедов. Микрополосковые антенны,- Мл Радио и связь, 1986, 144 с.

93. Ломан В.И., йльинов М.Д., Гоцуляк А.Ф, Микрополосковые антенны,// Зарубежная радиоэлектроника, 1981, №10, с. 637-644,

94. Rakesh Ch., Gupta К.С. Triangular rhombic and hexogonal stripline resonators.// AEU, 1982,1,36, Ш, p, 129-133,§7. Chew W.C. A broad band annular-ring microstrip antenna.// JEEE Trans,, 1982, V.AP-30, M>5, p. 918-922,

95. Carver К.Ш, Mink 3.W. Microstrip antenna technology. ,// IEEE Trans,, 1982, V.AP-30, №1 p, 2-24.

96. Chatterjee R.t Ganesaa NXj. Microstrip antenna.- Hroc 6th collog.// MicrowaveCommua. V.l.-Budapest, 1978,p. 3-10,

97. Yoshimura Y.A. A microsripline slot antenna.// JEEE Trans., 1972, V.MMt-20, Ш1, p, 760-762.

98. Горобец H.H., Лытов Ю.В., Филиппов Л.В,, 'Куликов Е.С. Симметричные мшфополосковые антенны с круговой поляризацией.// Техника средств связи, 1980, сер ТРС, вып. 3, с. 18-26,

99. Е.С, Кухаркин, Б .В. Сестрорецкий. Электрическая прочногсн» волповодных устройств,- Мл Высшая школа, 1963, 452 с.

100. H.H. Мнролюбов, М.В. Костенко, М.Л. Левоинштейн, H.H. Тиходеев. Методы расчета злеггроетатических полей,- Мл Высшая школа, 1963.

101. Г. Коря» Т. Корн. Справочник по математике.-. М.: Пауи»,1974.831 с,-I4V105. й,Н,. Бронштейн, К.А. Семендяев. Справочник по высшей математике.- М.: Гй~технико»теоретнчеекой литературы, 1957, 608 с.

102. Фо-рсай Дж.г Малькольм М., Моупер К. Машинные методы математических вычислений.-М.; Мир, 1980, '279 с.

103. Морозов Г.А., Стахова U.E., Стахов Е.А., Измерения электрофизических параметров семян сельскохозяйственных культур в миллиметровом диапазоне волн // Тезисы докладов 6-ой Всероссийской НТК "Состояние и проблемы измерений". Москва, 1999, с. 213.

104. Я.Б. Шор. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности.- М.; Сов. радио, 1962. 552 с.

105. Автоматизированные системы управления технологическими процессами. Справочник. Киев: Техника. 1983. 428 с.

106. Боровиков A.A. Хромова Г.Н. Моделкдля определения показателей готовности технической установки к зфффективному использованию. Приоборы и системы управления, J4M, 1997.

107. Ларичев О.И. Структура экспертных знаний в задачах классификации. Доклады Академии Наук Российской Федерации №6, с. 336, 1996.

108. Краус Мм Кугбах Эм Вошни О., Сбор данных в управляющих вычислительных системах, М.: Мир, 1987, 432 с.