Вестник Воронежского института ФСИН России, 2017, № 3 (июль-сентябрь)

ВЕСТНИК ВОРОНЕЖСКОГО ИНСТИТУТА ФСИН РОССИИ, 2017, № 3

PROCEEDINGS OF VORONEZH INSTITUTE 
OF THE RUSSIAN FEDERAL PENITENTIONARY SERVICE

The founder of the journal is Federal state educational institution 
«Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service»

The journal is registered in Federal service for the Oversight of Mass media, Telecommunications, and Protection of Cultural Heritage. 
Registration certificate PI № FS 77-45348 dated 09 June, 2011.
The journal is included in the List of Peer-reviewed Scientific Journals recommended by the Higher Attestation Commission of the Russian 
Ministry of Education and Science.

Editorial opinion can not coincide with the point of view of authors of publications. The responsibility for the content of publications and 
reliability of the facts are born by authors of the materials. Edition doesn’t enter into a correspondence to authors of letters; manuscripts 
don’t come back. At a full or partial reprint or reproduction in any way the reference to the source is obligatory.

EDITORIAL COUNCIL:
C h a i r m a n 
Balan Valery Pavlovich – The Head of Staff Management of the Russian Federal Penitentiary Service, 
Candidate of Law, Associate Professor
M e m b e r s  o f  t h e  C o u n c i l
Barinov Yury Mikhaylovich – The Head of Department of Technical and Information Support, Communication and Arms 
of the Federal Penitentiary Service of Russia;
Vykhor Sergey Stepanovich – The Head of Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service;
Zhilyakov Eugeny Georgievich – The Dean of the Computer Science and Telecommunications Faculty at Belgorod State University, 
Doctor of Technical sciences, Professor;
Zinchenko Boris Yuryevich – The Head of the Office for Cooperation with the administrative 
and military authorities of the Voronezh region Government;
Novoseltsev Viktor Ivanovich – Professor of the Management and Information and Technical Support Chair of the Voronezh institute 
of the Russian Federal Penitentiary Service, Doctor of Technical Sciences, Senior Research Associate;
Polivayeva Nadezhda Pavlovna –  The Head of the Social-humanitarian and Economic subjects of the Voronezh institute 
of the Federal Penitentiary Service of Russia, Doctor of Political Sciences, Associate Professor;
Popova Vera Vasilyevna – the Head of  Voronezh  Region  Department of the Federal Service 
of Courts Enforcement Officers, the Chief Court Enforcement Officer of Voronezh region;
Salikov Andrey  Yuryevich – Prosecutor on supervision of law-abidingness in correctional institutions;

EDITORIAL BOARD:
E d i t o r - i n - C h i e f
Zybin Dmitriy Georgiyevich – Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Deputy Head on Scientific work 
of Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service (Voronezh, Russia)

M e m b e r s  o f  t h e  e d i t o r i a l  b o a r d
Belokurov Sergey Vladimirovich – Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, the Head of the Mathematics 
and Natural-sciences Chair (Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia);
Beloshitsky Alexander Vladimirovich – Doctor of Pedagogical Sciences, Associate Professor, the Head of the center of the organization 
of scientific work and training of research and educational personnel (Military educational scientific center of the Air Force 
“Military and air academy of a name of professor N. E. of Zhukovsky and Yu.A. Gagarin”, Voronezh, Russia);
Gromov Yury Yuryevich – Doctor of Technical Sciences, Professor, Director of Institute of Automatics and Information Technologies 
(Tambov State Technical University, Tambov, Russia); 
Dvoryankin Sergey Vladimirovich – Doctor of Technical Sciences, Professor, the Vice Rector for Informatization 
(Russian New University, Moscow, Russia);
Dushkin Alexander Victorovich – Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, the Head of the Management and Information 
Technology Support Chair (Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service,Voronezh, Russia);
Irkhin Valery Petrovich – Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Radio Engineering and Electronics Basis Chair 
(Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia);
Kuzmenko Roman Valentinovich – Doctor of Physics and Mathematics, Associate Professor, 
Professor of the Off-budget Education Faculty (Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia);
Lelekov Victor Andreevich – Doctor of Law, Professor, Professor of the Penitentiary and Criminal Law Chair 
(Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia);
Meshcheryakov Vladimir Alekseyevich – Doctor of Law, Candidate of Technical Science, Professor, 
Professor of the Criminology Chair (Voronezh State University, Voronezh, Russia);
Minayev Vladimir Aleksandrovich – Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of the Moscow State Technical University 
of Bauman (Moscow State Technical University of Bauman, Moscow, Russia);
Minyazeva Tatyana Fiodorovna – Doctor of Law, Professor, the Head of the Department of Criminal Law and Process 
(Peoples’ Friendship University of Russia, Moscow, Russia);
Ovchinsky Anatoly Semyonovich – Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of Department of Information Security
(Moscow the Ministry of Internal Affairs of the Russian Federation university of V. Ya. Kikotya, Moscow, Russia);
Ostapenko Vladimir Savelyevich – Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Professor of Humanitarian and Social 
and Economic disciplines Chair (Central Branch of the Russian State University of Justice, Voronezh, Russia);
Panychev Sergey Nikolaevich – Doctor of Technical Sciences, Professor, Professor of Technical Complexes of Protection and 
Communication Chair (Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, Voronezh, Russia);
Sumin Victor Ivanovich – Doctor of  Technical Sciences, Professor, the Management and Information Technology Support Chair 
(Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service,Voronezh, Russia);
Timofeeva Elena Aleksandrovna – Doctor of Pedagogical Sciences, Associate Professor, Deputy Head on Scientific work 
of Samara Law Institute of the Russian Federal Penitentiary Service (Samara, Russia)
T h e  i n t e r n a t i o n a l  m e m b e r s  o f  t h e  e d i t o r i a l  b o a r d
Yaskevich Alexander Vasilyevich – Candidate of Law, Associate Professor, Pro-Rector 
(The Academy of the Ministry of the Interior of the Republic of Belarus, Minsk, Belarus)

 
 
 
 
 
 
  
 
Irkutskaya St., 1a, 394072, Voronezh, Russia
 
 
 
 
 
 
 
 
Voronezh institute of the Russian Federal 
 
 
 
 
 
 
 
 
Penitentiary Service. 
 
 
 
 
 
 
 
 
E-mail: vestnik_vifsin@mail.ru; тел.: (473) 260-68-09

ISSN 2223-3873  
© Воронежский институт ФСИН России, 2017

Вестник Воронежского института Фсин россии, 207, № 3

В е с т н и к
В о р о н е ж с к о г о 
и н с т и т у т а 
Фсин россии

Вестник Воронежского института Фсин России, 2017, 

№ 3, июль–сентябрь

научный 
жуРнал

Выходит 4 раза в год

Радиотехника и сВязь

Андреев Р. Н., Касаткина Т. И. МоДеЛЬ МикроПоЛоскоВого иттриеВого 
ВысокотеМПературного сВерхПроВоДящего Защитного сВЧ устроЙстВа .........6

Анисимов С. Л., Медведев И. И., Печенин Е. А. ПриеМники-оБнаружитеЛи сигнаЛоВ 
ДВижущихся оБЪектоВ на Фоне ПассиВноЙ ПоМехи ...................................................6

Касаткина Т. И., Андреев Р. Н., Душкин А. В., Кочедыков С. С. МатриЧные МетоДы 
МатеМатиЧеского МоДеЛироВания Защитных ЭкраноВ от 
ЭЛектроМагнитного иЗЛуЧения В цеЛях ПреДотВращения утеЧки 
инФорМации По техниЧескиМ канаЛаМ ..............................................................................20
инФоРматика, Вычислительная техника и упРаВление

Арифуллин Е. З., Калач А. В., Соловьев А. С., Павлов В. А. анаЛиЗ инФорМационноЙ  
МоДеЛи систеМы уПраВЛения сПасатеЛЬныМи ПоДраЗДеЛенияМи  
По контроЛЮ За гиДроЛогиЧескоЙ оБстаноВкоЙ .............................................................27

Губин И. А., Дубровин А. С., Ланкин О. В., Лавлинский В. В. о среДстВах Защиты 
инФорМации, исПоЛЬЗуеМых В аВтоМатиЗироВанных  
инФорМационных систеМах торгоВых органиЗациЙ.................................................33

Десятов Д. Б., Касаткина Т. И., Шатовкин Р. Р., Болотова С. Ю. стаВнитеЛЬныЙ анаЛиЗ  
и ПерсПектиВы раЗВития ЗаПоМинаЮщих устроЙстВ хранения Данных  
В аВтоМатиЗироВанных систеМах ..........................................................................................42

Дубровин А. С., Новосельцев В. И., Десятов Д. Б., Здольник В. В. МетоДоЛогиЧескиЙ ПоДхоД  
к МоДеЛироВаниЮ роЛеВоЙ БеЗоПасности  
В инФорМационно-теЛекоММуникационноЙ систеМе ...............................................49

Зольников В. К., Касаткина Т. И., Кузьменко Р. В., Сумин В. И. МетоДоЛогия Построения 
аВтоМатиЗироВанноЙ систеМы на осноВе GRId-техноЛогии 
расПреДеЛенных ВыЧисЛениЙ При исПоЛЬЗоВании МоДуЛярноЙ  
систеМы сЧисЛения ........................................................................................................................57

Касаткина Т. И., Гречишников Е. В., Лавлинский В. В., Здольник В. В. оБосноВание МоДеЛи 
оценки Защищенности оБЪектоВ инФорМационных техноЛогиЙ .....................65

Королева Л. А., Веригин А. Н., Калач А.В. ситуационная МоДеЛЬ уПраВЛения 
ПоДраЗДеЛениеМ госуДарстВенноЙ ПротиВоПожарноЙ сЛужБы .........................8

Корчагина Е. В., Зыбин Д. Г., Бутова Л. В. раЗраБотка реШениЙ По оБнаружениЮ, 
БЛокироВаниЮ (неЙтраЛиЗации) коМПЬЮтерных атак  
В инФорМационных систеМах уЧрежДениЙ Фсин россии .......................................88

Кочедыков С. С., Зольников В. К., Новосельцев В. И., Душкин А. В. анаЛитиЧеская МоДеЛЬ оценки 
ФункционироВания аВтоМатиЗироВанноЙ инФорМационно-уПраВЛяЮщеЙ 
систеМы с уЧетоМ ВЗаиМного ВЛияния ПрограММных коМПонентоВ В 
усЛоВиях ВоЗДеЙстВия угроЗ инФорМационноЙ БеЗоПасности ...............................95
Парфирьев А. В., Душкин А. В., Кузьменко Р. В., Степанов Л. В. инФорМационная  
структура аЛгоритМа аВтоМатиЧеского соПроВожДения БесПиЛотного 
ЛетатеЛЬного аППарата на осноВе корреЛяционноЙ ФиЛЬтрации ...................08

Вестник Воронежского института Фсин россии, 207, № 3

Пьянков О. В., Романов М. С., Россихина Л. В., Степанов Л. В. аПроБация ЧисЛенного  
МетоДа генерации МножестВа ВариантоВ реШениЙ инФорМационных  
ЗаДаЧ ситуационных центроВ ................................................................................................6

Россихина Л. В., Вьюнов А. П., Зыбин Д. Г., Роговая Л. А. оБ оДноМ МетоДе груППоВого 
ранжироВания ЭксПертных оценок ....................................................................................23
Скоредова Ю. В., Гречишников Е. В., Кравченко А. С., Ланкин О. В. анаЛиЗ МетоДик 
аВтоМатиЗироВанноЙ оценки угроЗ и рискоВ инФорМационноЙ 
БеЗоПасности инФорМационно-теЛекоММуникационных систеМ ..................28

Слободская И. Н., Филипова Е. Е. аВтоМатиЗация отДеЛЬных ПроцессоВ 
ПроиЗВоДстВенноЙ ДеятеЛЬности уЧрежДениЙ уис .................................................34
Смоленцева Т. Е., Сумин В. И., Ирхин В. П., Шатовкин Р. Р. оБосноВание архитектуры 
систеМы уПраВЛения на осноВе иерархиЧеских МногоуроВнеВых 
органиЗационных систеМ .........................................................................................................42
ЮРидические науки

Ибрагимов О. А. корруПционные риски, ВоЗникаЮщие  
При реаЛиЗации ВоЗЛоженных ФункциЙ раБотникаМи  
угоЛоВно-исПоЛнитеЛЬноЙ систеМы россии .................................................................48

Карпов А. А. угоЛоВно-исПоЛнитеЛЬные осоБенности наЗнаЧения  
накаЗания В ВиДе исПраВитеЛЬных раБот ......................................................................54

Комбарова Е. Л. о криМинаЛистиЧескоЙ  состаВЛяЮщеЙ суДеБноЙ  
ДеятеЛЬности ....................................................................................................................................59

Косых А. А. теоретико-ПраВоВые асПекты каЧестВа ПоДготоВки  
норМатиВных ПраВоВых актоВ ...............................................................................................66

Лелеков В. А., Князева Е. Ю. Понятие и Место криМиноЛогиЧескоЙ БеЗоПасности 
сеМЬи В систеМе национаЛЬноЙ БеЗоПасности  ...........................................................7

Мищенко Л. В., Телицын Н. А. к ВоПросу о соВерШенстВоВании угоЛоВного 
ПроцессуаЛЬного ЗаконоДатеЛЬстВа рФ ПриМенитеЛЬно  
к рассМотрениЮ ПоДраЗДеЛенияМи ЭБиПк сооБщениЙ о ПрестуПЛениях, 
сВяЗанных с нецеЛеВыМ расхоДоВаниеМ БЮДжетных среДстВ  
и среДстВ госуДарстВенных ВнеБЮДжетных ФонДоВ...............................................8

Польшиков А. В., Серов Ю. В. криМиноЛогиЧеская характеристика  
насиЛЬстВенных ПрестуПЛениЙнесоВерШенноЛетних,  
соВерШаеМых В отноШениисВоих роДитеЛеЙ ..............................................................88

Потапов Д. Ю. о некоторых актуаЛЬных сПосоБах соВерШения  
ПрестуПЛениЙ В сФере неЗаконного оБорота аЛкогоЛЬноЙ ПроДукции ........95
Рахмаев Э. С., Кохман Д. В. исПраВитеЛЬные раБоты: ПроБЛеМы ПриМенения ............200
Соломенцев В. В. терМинаЛЬная стаДия ВиЧ/сПиД у осужДенного,  
как осноВание ДЛя осВоБожДения иЗ состраДания ...................................................204

Шемаров В. А. социаЛЬная оБусЛоВЛенностЬ ограниЧениЙ  
В угоЛоВно-ПраВоВоЙ сФере ......................................................................................................209

Цаплин И. С. к ВоПросу о ПраВоВоМ регуЛироВании охраны оБЪектоВ  
угоЛоВно-исПоЛнитеЛЬноЙ систеМы .................................................................................25
педагогические науки

Варинов В. В., Радченко О. В. некоторые ПоДхоДы к ФиЗиЧескоМу ВосПитаниЮ 
курсантоВ В ВуЗе Фсин россии ................................................................................................220

Мещерякова Е. И., Сибирко М. А. ФорМироВание готоВности курсантоВ  
к ДеЙстВияМ В ЭкстреМаЛЬных ситуациях с ПоЗициЙ герМенеВтики ............228

Озерная Е. П. ПроБЛеМы ФорМироВания оБщекуЛЬтурных и ПроФессионаЛЬных 
коМПетенциЙ В Процессе ПреПоДаВания русского яЗыка курсантаМ 
ВеДоМстВенных ВуЗоВ (на ПриМере сЮи Фсин россии) .................................................233
пРаВила для аВтоРоВ ..........................................................................................................................237

Вестник Воронежского института Фсин россии, 207, № 3

Proceedings 
of Voronezh Institute 
of the Russian Federal 
Penitentionary Service

Proceedings of Voronezh Institute of the Russian Federal Penitentionary Service, 2017, 

№ 3, July–September

RaDIOENGINEERING aND COmmuNICatION

Andreev R. N., Kasatkina T. I. MOdEL OF THE MICROSTRIP YTTRIC HIGH-TEMPERATuRE 
SuPERCOnduCTInG PROTECTIVE MICROwAVE OF THE dEVICE ................................................6

Anisimov S. L., Medvedev I. I., Pechenin E. A. RECEIVERS dETECTORS OF SIGnALS  
OF MOVInG OBJECTS AGAInST THE BACKGROund OF THE PASSIVE HIndRAnCE ..............6

Kasatkina T. I., Andreev R. N., Dushkin A. V., Kochedykov S. S. MATRIX APPROACHES  
OF MATHEMATICAL MOdELLInG OF FILTERS OF ELECTROMAGnETIC RAdIATIOn  
In RAdIO EnGInEERInG CHAnnELS OF InFORMATIOn LEAKAGE ...........................................20

INFORmatION SCIENCE, COmPutING aND maNaGEmENt

Arifullin E. Z., Kalach A. V., Soloviev A. S., Pavlov V. A. AnALYSIS OF THE InFORMATIOnAL  
MOdEL OF THE LIFE-dIVISIOn MAnAGEMEnT SYSTEM TO COnTROL  
THE HYdROLOGICAL SITuATIOn ........................................................................................................27

Gubin I. A., Dubrovin A. S., Lankin O. V., Lavlinsky V. V. ABOuT InFORMATIOn  
PROTECTIOn MEAnS uSEd In AuTOMATEd InFORMATIOn SYSTEMS OF TRAdE 
ORGAnIZATIOnSdATA AuTOMATEd InFORMATIOn SYSTEM TRAdE ORGAnIZATIOn ........33

Desyatov D. B., Kasatkina T. I., Chatovkin R. R., Bolotova S. Yu. STAInInG AnALYSIS  
And PROSPECTS OF dEVELOPMEnT OF MEMORY STORAGE STORAGE dEVICES  
In AuTOMATEd SYSTEMS ......................................................................................................................42

Dubrovin A. S., Novoseltsev V. I., Desyatov D. B., Zdolnik V. V. METHOdOLOGICAL APPROACH  
TO MOdELLInG OF ROLE SAFETY In InFORMATIOn And TELECOMMunICATIOn 
SYSTEM .......................................................................................................................................................49

Zolnikov V. C., Kasatkina T. I., Kuzmenko R. V., Sumin V. I. METHOdOLOGY OF CREATIOn  
OF THE AuTOMATEd SYSTEM On THE BASIS OF GRId-TECHnOLOGY  
OF THE dISTRIBuTEd CALCuLATIOnS AT uSAGE OF MOduLAR nOTATIOn ...........................57

Kasatkina T. I., Grechishnikov E. V., Lavlinsky V. V., Zdolnik V. V. MOdEL ASSESSMEnT  
OF THE VuLnERABILITY COnFIdEnTIAL InFORMATIOn ............................................................65

Koroleva L. A., Verigin A. N., Kalach A. V. SITuATIOnAL MOdEL OF MAnAGEMEnT  
OF THE dEPARTMEnT OF THE STATE FIRE SERVICE.....................................................................8

Korchagina E. V., Zybin D. G., Butova L.V. THE dEVELOPMEnT OF dECISIOnS On dETECTIOn, 
BLOCKInG (nEuTRALIZATIOn) OF COMPuTER ATTACKS In THE InFORMATIOn  
SYSTEMS OF FEdERAL PEnITEnTIARY SERVICE OF RuSSIA .....................................................88

Kochedykov S. S., Zolnikov V. K., Novoseltsev V. I., Dushkin A. V. MOdEL ASSESSMEnT  
OF THE FunCTIOnInG OF THE AuTOMATEd InFORMATIOn MAnAGEMEnT SYSTEM  
In COndITIOnS OF InFORMATIOn SECuRITY THREATS In VIEw OF MuTuAL  
InFLuEnCE OF PROGRAM COMPOnEnTS .........................................................................................95
Parfirev A. V., Dushkin A. V., Kuzmenko R. V., Stepanov L. V. InFORMATIOn STRuCTuRE  
OF THE ALGORITHM OF AuTOMATIC SuPPORT OF A unMILLEd FLYInG  
APPARATuS BASEd On CORRELATIOn FILTRATIOn ...................................................................08
Pyankov O. V., Romanov M. S., Rossikhina L. V., Stepanov L. V. APPROBATIOn OF THE nuMERICAL 
METHOd OF GEnERATIOn OF SET OF SOLuTIOnS OPTIOnS FOR InFORMATIOn 
SITuATIOnS OF SITuATIOnAL CEnTERS ........................................................................................6

SCIENtIFIC 
maGazINE

Four times a year

Вестник Воронежского института Фсин россии, 207, № 3

Rossiikhina L. V., Vjunov A. P., Zybin D. G., Rogovaia L. A. ABOuT OnE METHOd OF GROuP  
RAnGInG OF EXPERT ESTIMATES ....................................................................................................23
Skoredova Y. V., Grechishnikov E. V., Kravchenko A. S., Lankin O. V. AnALYSIS OF METHOdS  
OF AuTOMATEd ESTIMATIOn OF THREATS And RISKS OF InFORMATIOn SECuRITY  
OF InFORMATIOn-TELECOMMunICATIOn SYSTEMS ..................................................................28

Slobodskaia I. N., Filipova E. E. AuTOMATIOn OF CERTAIn PROCESSES OF PROduCTIOn  
In InSTITuTIOnS OF THE PEnAL SYSTEM......................................................................................34

Smolentseva T. E., Sumin V. I., Irkhin V. P., Shatovkin R. R. THE SuBSTAnTIATIOn  
OF THE ARCHITECTuRE OF THE MAnAGEMEnT SYSTEM BASEd On  
HIERARCHICAL MuLTILEVEL ORGAnIZATIOnAL SYSTEMS ......................................................42

JuRISPRuDENCE

Ibragimov O. A. CORRuPTIOn RISKS In THE IMPLEMEnTATIOn OF ASSIGnEd  
FunCTIOnS BY STAFF OF RuSSIA соRRECTIOnAL SYSTEM .....................................................48

Karpov A. А. CRIMInAL-EXECuTIVE FEATuRES OF APPOInTMEnT OF PunISHMEnT  
In THE FORM OF CORRECTIVE wORKS  ...........................................................................................54

Kombarova E. L. On THE FOREnSIC COMPOnEnT OF FOREnSIC ACTIVITIES .................................59
Kosykh А. А. THEORETICAL And LEGAL ASPECTS OF PREPARATIOn QuALITY  
OF REGuLATORY LEGAL ACTS ...........................................................................................................66

Lelekov V. A., Knyazeva E. Y. THE COnCEPT And THE PLACE OF CRIMInOLOGICAL  
SECuRITY OF THE FAMILY In THE nATIOnAL SECuRITY SYSTEM ..........................................7

Mishchenko L. V., Telitsin N. A. On IMPROVEMEnT OF THE CRIMInAL PROCEduRE  
LEGISLATIOn OF THE RuSSIAn FEdERATIOn wITH REGARd TO THE COnSIdERATIOn  
OF REPORTS OF ECOnOMIC CRIMES And CORRuPTIOn FOCuS, InCLudInG THOSE  
RELATEd TO THE MISuSE OF BudGET FundS And STATE BudGET FundS ........................8

Polshikov A. V., Serov Y. V. CRIMInOLOGICAL CHARACTERISTICS VIOLEnT JuVEnILE  
CRIMES COMMITTEd AGAInST THEIR PAREnTS ..........................................................................88

Potapov D. Y. ABOuT SOME ACTuAL METHOdS OF COMMITTInG CRIMES In THE SPHERE  
OF ILLEGAL TuRnOVER OF ALCOHOLIC PROduCTS ....................................................................95
Rakhmaev E. S., Kokhman D. V. CORRECTIOnAL LABOuR: PROBLEMS OF APPLICATIOn ..............200
Solomentsev V. V. nOuMATIVE LEGAL ACT FOR REMISSIOn TO COnVICTS  
wITH An End-STAGE OF HIV/AIdS AS An ACT OF COMPASSIOn .............................................204

Shemarov V. A.  SOCIAL dEFInITIOn OF LIMITATIOnS In THE CRIMInAL LEGAL  
FRAMEwORK ..........................................................................................................................................209

Tsaplin I. S. THE QuESTIOn OF LEGAL REGuLATIOn OF PROTECTIOn OBJECTS  
OF CRIMInALLY-EXECuTIVE SYSTEM .............................................................................................25

PEDaGOGICS

Varinov V. V., Radchenko O. V. FEATuRES OF PHYSICAL EduCATIOn STudEnTSwITH  
wEAK PHYSICAL TRAInInG In HIGH SCHOOL FSIn RuSSIA .....................................................220

Meshcheryakova E. I., Sibirko M. A. FORMATIOn OF REAdInESS OF CAdETS FOR ACTIOnS  
In EXTREME SITuATIOnS FROM HERMEnEuTICS POSITIOnS .................................................228

Ozernaja E. P. CuLTuRAL And PROFESSIOnAL COMPETEnCES FORMATIOn PROBLEMS  
In THE PROCESS OF TEACHInG RuSSIAn THE CAdETS OF LAw InSTITuTES  
(BY THE EXAMPLE OF SAMARA LAw InSTITuTE OF THE FPS OF RuSSIA) ............................233
REquIREmENtS FOR thE authORS ......................................................................................................237

Вестник Воронежского института Фсин россии, 207, № 3

Радиотехника и сВязь

удк 621.396

модель микРополоскоВого иттРиеВого 
ВысокотемпеРатуРного сВеРхпРоВодящего 
защитного сВч устРойстВа

© 2017      Р. н. андреев, т. и. касаткина

Воронежский институт ФСИН России, 

ул. Иркутская, 1а, 394072, г. Воронеж, Россия

E-mail: kas-tanka@mail.ru

поступила в редакцию 02.08.2017 г.

аннотация. В настоящей работе разработана и предложена модель микрополоскового иттриевого высокотемпературного сверхпроводящего защитного сВЧ-устройства, описан принцип 
его работы и конструкция. Произведено моделирование основных параметров прототипа. Показано, что предложенное устройство дает возможность увеличения относительной ширины 
диапазона рабочих частот, а также возможность снижения порога срабатывания в закрытом 
состоянии. В качестве принципиального новшества была введена форма высокотемпературного сверхпроводящего элемента и предложено использование различных вариаций формфакторов высокотемпературного сверхпроводящего элемента. 
ключевые слова: высокотемпературный сверхпроводник, иттриевый монокристалл, электрический фильтр, диапазон частот, амплитудно-частотная характеристика.

ВВедение

Повсеместное использование телекоммуни
кационных технологий выдвигает большое 
количество требований к аппаратуре и узлам 
связи. В целях увеличения числа абонентов и 
обеспечения их бесперебойной качественной 
связью, возникает необходимость, обусловленная ограниченностью диапазона частот, улучшения радиочастотных характеристик цепи 
приемника: увеличение селективности и чувствительности принимающего устройства, или 
улучшение характеристик цепи передатчика 
приемопередающей станции. Зона охвата приемника и число каналов в первую очередь зависят от мощности абонентского терминала и селективности приемного устройства на линии 
связи от абонентского терминала к приемопередающей станции. [] такая характеристика 
приемника приемопередающей станции, как 
селективность, может быть увеличена за счет 
применения эллиптических фильтров высокого 
порядка. Применение обычных радиокомпонентов привносит больше величины потерь в 
полосе пропускания полезных сигналов, проявляющееся в ухудшении соотношения сигнал 
¤  шум принимающего устройства, и, как 

следствие, приводящее к понижению чувствительности прибора. к тому же, традиционные 
радиокомпо ненты, как правило, осуществляют 
работу в диапазоне частот 800
2000
 Мгц, 
не обеспечивая тех характеристик, которые 
требуются от систем телекоммуникации и связи 
нового поколения. 
одним из возможных вариантов кардиналь
ного решения поставленной задачи является 
внедрение и применение высокотемпературных 
сверхпроводящих (ВтсП) материалов. В действительности, сверхпроводниковая радиоэлектроника, основанная на использовании свойств 
высокотемпературных сверхпроводников, является перспективной и новой областью развития радиотехнического и электронного приборостроения. к тому же элементы радиоприборов, 
изготавливаемые на основе ВтсП, как правило, 
системы YBa Cu O
2
3
7-x , дают возможность уве
личения чувствительности приемного устройства как путем увеличения соотношения сигнал ¤  шум, так и за счет уменьшения искажений, вносимых от ВтсП элементов, по сравнению с элементами традиционного, не сверхпроводящего, исполнения.
такие свойства ВтсП, как полное отсутс
твие потерь на постоянном токе и малые потери 

Вестник Воронежского института Фсин россии, 207, № 3

при протекании переменного тока, дают возможность использования этих материалов в 
системах мобильной радиосвязи. Применение 
приборов на основе ВтсП позволяет улучшить 
качество приема и передачи сигнала, а также 
увеличить количество каналов, поддерживаемых ячейкой связи.

оБзоР сущестВуЮщих 
микРополоскоВых устРойстВ  
и пРиБоРоВ на осноВе Втсп

Перспективы применения радиотехничес
ких устройств и приборов, реализованных с 
использованием высокотемпературных сверхпроводников, подробно описаны в работах [2–4]. В работах [5–7] представлены существующие микрополосковые устройства, 
выполненные на основе ВтсП. самым хорошо 
исследуемым, и как следствие, широко распространенным типом ВтсП материалов являются иттриевые ВтсП керамики, тонкопленочные образцы, а также иттриевые монокристаллы, выполненные по технологиям, описанным 
в работах [8-0]. 
Простейшим примером ВтсП фильтра, по
явившимся одним из первых, является цепь, 
состоящая из связанных отрезков длинных 
линий, например микрополосковый ВтсП 
фильтр, разработанный компанией Matsushita 
для приемного тракта систем мобильной связи, 
представленный в работе []. Данный фильтр 
представляет собой четырехзвенную цепь, изготовленную на основе тонкопленочного ВтсП 
Tl Ba Ca Cu O
2
2
3
3
7-x . В работе [2] представлен 

другой пример 8-полюсного узкополосного 
ВтсП фильтра, изготовленного на основе ВтсП 
YBa Cu O
2
3
7-x . он представляет собой цепь из 

восьми связанных полуволновых резонаторов 
с переменным коэффициентом связи k
f U
=
( ). 
особенностью данного устройства является то, 
что при ширине диапазона частот пропускания 
Df = 2 5
, %  при различных значениях добро
тности Q  таких ВтсП фильтров, отличие амплитудно-частотных характеристик (аЧх) друг 
от друга незначительно. тем не менее, при реализации такого фильтра разработчикам [2] 
пришлось столкнуться с задачей выбора взаимного расположения резонаторов, а также величины коэффициента связи между ними. Поскольку для обеспечения максимально узкой 
частотной полосы фильтрации сигнала требовалось обеспечение слабой связи между резо
наторами, обеспечивающейся их пространственным разнесением, что в свою очередь потребовало от разработчиков увеличения размеров 
пластин. В представленном в работе [3] фильтре частот, удалось решить данную проблему, 
при сохранении величины коэффициента связи 
между резонаторами, путем использования 
кругового размещения резонаторов.
В работе [4] представлено микрополосковое ВтсП устройство, состоящее из диэлектрической подложки, на одной стороне которого 
расположено основание для заземления, а на 
другой – полосковые проводники в качестве 
микрополосковых резонаторов. резонансные 
элементы, рассматриваемого в работе [4] устройства реализованы ил тонкой пленки ВтсП 
материала системы YBa Cu O
2
3
7-x . Поскольку 
потери сВЧ сигнала в тонкопленочных ВтсП 
в сверхпроводящем Мейснеровском состоянии 
достаточно малы, то величина коэффициента 
передачи для частот полосы пропускания такого устройства будет близок к единице. При 
воздействии на устройство электромагнитного 
импульса большой мощности, микрополосковые элементы будут переходить из сверхпроводящего S -состояния в состояние без сверхпроводимости: так называемое, нормальное или 
N -состояние, и амплитудно-частотная характеристика данного устройства будет претерпевать соответствующие такому переходу изменения, обеспечивая тем самым, ослабление величины выходного сигнала в сравнении с входным. к недостаткам такого устройства можно 
отнести малую предельно допустимую мощность 
сВЧ колебания, при которой устройство способно осуществлять свою работу, без отключения и выхода из строя. такой недостаток связан 
с относительно малым значением поверхностного сопротивления – главным параметров 
тонкопленочных ВтсП элементов, характерным для тонкопленочных высокотемпературных сверхпроводников в N -состоянии. 
В работе [5] представлено микрополоско
вое защитное устройство, отличающееся от устройства, предложенного в работе [4] вариантом реализации и выбором материала для изготовления основания заземления и полосковых 
проводников. основание для заземления и полосковые проводники изготавливались из металла, а на поверхности подложки, расположенной между полосковых проводников резонаторов, с целью исключения контакта между ними, 

Вестник Воронежского института Фсин россии, 207, № 3

расположен сплошной тонкопленочный ВтсП 
элемент, системы YBa Cu O
2
3
7-x , напыленный на 

диэлектрическую подложку. При этом, когда 
ВтсП пленка осуществляет переход в N -состояние, у резонаторов появляется возможность 
взаимно скомпенсировать магнитную и электрическую связи друг друга при работе на центральном диапазоне полосы рабочих частот 
прибора. В устройстве, описанном в работе [5] 
в его закрытом N -состоянии от входа отражается значительная часть мощности электромагнитной волны, нежели в устройстве, представленном в работе [4], что увеличивает величину 
предельно допустимой мощности сВЧ колебания, при которой оно способно осуществлять 
свою работу, без отключения и выхода из строя. 
к недостаткам, рассматриваемого в работе [5], 
устройства следует отнести необходимость применения большой доли ВтсП материалов, по 
сравнению с долей нормального металла, с целью обеспечения широкого диапазона полос 
рабочих частот, вследствие чего приходится 
использовать большие величины смещающих 
токов для снижения порога срабатывания. Проведенные численные оценки показывают, что 
при использовании, к примеру, тонкой пленки 
иттриевого ВтсП с площадью поперечного 
сечения 1
0 001
¥ ,
 мм2, величина критического 
тока должна превышать 0 A. 
В работе [6] ВтсП элемент выполнен, из 
тонкопленочного иттриевого ВтсП материала 
системы YBa Cu O
2
3
7-x , не сплошным образом, 
как в аналоге, представленном в работе [5], а 
в виде тонкопленочного замкнутого контура в 
форме эллипса. В работе [7] микрополосковые 
резонаторы реализованы в гантелеобразной 
форме, выбор которой обусловлен условием 
реализации одинаковых по модулю, но различных по знаку коэффициентов емкостного и 
индуктивного взаимодействия между резонаторами и, соответственно, проявляющиеся при 
этом частотно-селективные свойства в выполненной на их основе двухзвенной секции. реализованная в работе [7] конструкция с физической точки зрения давала возможность 
обеспечения равенства нулю коэффициента 
связи резонаторов при частотах резонанса, а 
также возможность отражения от входа большей доли мощности сигнала, нежели в устройствах, представленных в работах [4, 5]. к недостаткам данного устройства можно отнести 
сравнительно высокие критические токи, обус
ловленные его тонкопленочным исполнением.
таким образом, на основе проведенного 
анализа микрополосковых ВтсП устройств 
была сформулирована цель настоящей работы: 
разработка микрополоскового устройства, 
на базе массивного иттриевого монокристалла 
ВСТП, с возможностью увеличения ширины 
диапазона рабочих частот и с возможностью 
снижения порога срабатывания в закрытом 
(выключенном) состоянии радиоприемного 
прибора. Для преодоления недостатков у конструкций микрополосковых устройств, представленных в обзоре работах [4–7] было 
принято решение осуществить реализацию 
микрополоскового защитного устройства за 
счет использования не тонкопленочного, как в 
рассмотренных аналогах, а за счет массивного 
ВтсП элемента.

констРукЦия микРополоскоВого 
иттРиеВого Втсп защитного  
сВч устРойстВа 

В настоящей работе предлагается конструк
тивное решение радиотехнического микрополоскового сВЧ устройства для защиты радиоприемных приборов и устройств, например, 
приемников на радиолокационных станциях от 
воздействий электромагнитных волн, характеризующихся большой мощностью колебаний. 
Предлагаемое микрополосковое устройство, 
представленное на рис. , состоит из диэлектрической подложки , заземленной с одной стороны при помощи специального размещенного на 

Рис. 1. схема конструкции микрополоскового 
сВЧ-устройства на основе иттриевого ВтсП 

монокристалла:  
 – диэлектрическая подложка, 
2 – основание для заземления; 

3 – полосковые проводники резонаторов; 

4 – управляющий элемент

Вестник Воронежского института Фсин россии, 207, № 3

ней основания 2, и двух электромагнитно взаимосвязанных полосковых проводников резонаторов 3. 

В области с максимальным магнитным по
лем, между резонаторами, располагается, замкнутый полосковый проводник, выполненный 
из массивного иттриевого ВтсП монокристалла, выступающий в предложенной конструкции 
в качестве управляющего элемента 4. топология 
замкнутого полоскового проводника управляющего элемента имеет форму рамки, которая 
может быть реализована в различных вариациях, представленных на рисунке 2: в виде квадрата, прямоугольника и круга, в зависимости от 
базового форм-фактора, используемого для ее 
изготовления, иттриевого монокристалла. Данный управляющий элемент, расположенный в 
области наибольшего высокочастотного магнитного поля, может быть реализован как на подложке радиотехнического прибора или на 
собственной диэлектрической подложке и быть 
расположенным над поверхностью полосковых 
проводников таким образом, чтобы исключить 
возможность гальванического контакта между 
ними. В сверхпроводящем Мейснеровском состоянии ВтсП монокристалла и, соответственно, проводника управляющего элемента, выполненного на его основе, через него будет реализована связь между резонаторами. В этом 
случае, микрополосковое сВЧ устройство 
будет осуществлять работу в качестве полосового пропускающего фильтра с малыми значениями вносимых потерь, и характеризующемся плотностью сверхпроводящего тока на 
входе, большей критического значения для 
иттриевого ВтсП (Jc >
◊
4 106  а/см2) при пре
вышении порогового значения мощности 
сигнала. Что в свою очередь обеспечивает 
расширение диапазона рабочих частот и спо
собствует снижению порога срабатывания 
радиоприемного прибора. 

пРинЦип дейстВия 
микРополоскоВого иттРиеВого 
Втсп защитного сВч-устРойстВа 

Предлагаемое в настоящей работе микрополосковое иттриевое ВтсП защитное сВЧ устройство, предполагает два режима работы. 
В первом режиме работы, так называемом, режиме пропускания, в котором ВтсП управляющий элемент пребывает в Мейснеровском 
S -состоянии, т. е. состоянии, при котором значение тока в рамке, величина электромагнитного поля и температура меньше критических 
значений для данного ВтсП монокристалла. 
Данное состояние характеризуется, соответственно, низким сопротивлением, при этом понимается сопротивление объема ВтсП монокристалла, а не поверхностное, характерное для 
тонкой пленки. В данном режиме в рамке управляющего элемента за счет высокочастотного 
магнитного поля, созданного входным резонатором, наводятся высокочастотный ток, генерирующий, в свою очередь, высокочастотное 
магнитное поле, индуцирующее высокочастотный ток в выходном резонаторе. Принцип реализации данного физического процесса в управляющем элементе представлен на рис. 3.

В результате такого процесса происходит 

нарушение компенсации индуктивного (магнитного) и емкостного (электрического) взаимодействий двух резонаторов, и между ними 
возникает связь, с коэффициентом связи, отличным от нуля на величину, определяющуюся 
характеристическими параметрами рамки: геометрическими размерами и форм-фактором. 
В результате такого взаимодействия, микрополосковое иттриевое ВтсП защитное сВЧ-уст
Рис. 2. Возможные варианты реализации форм-факторов замкнутого полоскового проводника 

управляющего элемента устройства: а – квадрат; б – прямоугольник; в – круг 

0
Вестник Воронежского института Фсин россии, 207, № 3

ройство осуществляет свою работу как полосковый пропускающий фильтр, с малыми по 
величине, вносимыми потерями. Диапазон полосы пропускания такого фильтра будет определяться взаимодействием, осуществляемом в 
управляющем элементе, которое, в свою очередь, определяется геометрическими размерами 
и формой его рамки.

Во втором режиме работы, так называемом, 

закрытом режиме, при котором иттриевый 
ВтсП монокристалл управляющего элемента 
пребывает в нормальном N -состоянии, т. е. 
состоянии, при котором значение тока в рамке, 
величины электромагнитного поля и температура больше критических значений для данного ВтсП монокристалла, и его сопротивление 
имеет относительно большое значение. При таком значении компенсация между емкостным 
и индуктивным взаимодействиями практически 
не нарушается, а связь, возникающая между 
резонаторами при таком взаимодействии, характеризуется полным коэффициентом связи 
близком по значению к нулю. Вследствие этого 
вся мощность, подаваемого в виде электромагнитной волны, сигнала будет отражаться от 
входа устройства.
таким образом, принцип работы микрополоскового иттриевого ВтсП защитного сВЧ 
устройства может быть представлен следующим 
образом. – При значениях температуры, ниже 
критической температуры, т. е. температуры 
фазового перехода, иттриевого ВтсП монокрис
талла и при малых значениях мощности принимаемого сигнала на входе в устройство, величина плотности индуцируемого в ВтсП рамке 
тока, не превышает критического значения, при 
котором происходит разрушение сверхпроводимости во всем объеме монокристалла. сопротивление монокристалла, соответственно, также 
мало. При этих условиях управляющий элемент 
получает возможность обеспечивать необходимое значение коэффициента связи между резонаторами, вследствие чего все устройство осуществляет работу в качестве полосового пропускающего фильтра с малыми величинами вносимых потерь. с ростом мощности принимаемого 
на входе в устройство сигнала, вплоть до некоторого порогового значения, в ВтсП рамке 
управляющего элемента индуцируется ток, 
превышающий критическое значение для иттриевого монокристалла. При этом происходит 
резкое разрушение сверхпроводимости и переход всего объема монокристалла в N -состояние, 
в результате чего сопротивление всей ВтсП 
конструкции скачкообразно увеличивается на 
несколько порядков. В этом случае, обеспечивающийся управляющим элементом, коэффициент связи становится близок к нулю, вследствие чего, значение коэффициента передачи 
устройства в диапазоне рабочих частот также 
стремится к нулю, к тому же практически вся 
мощность принимаемого сВЧ сигнала будет 
отражаться от входа.

Результаты математического 
моделиРоВания  
и оБсуждение РезультатоВ
на рисунке 4 представлены амплитудно
частотные характеристики модели предлагаемого устройства, полученные путем физикоматематического моделирования в пакете программ конечно-элементного анализа Comsol 
Multiphysics, на основе модально-частотного 
метода: frequency domain modal. цель применения данного метода обоснована необходимостью 
работы в относительно широком диапазоне 
частот предлагаемого устройства. Применение 
данного метода также базируется на ручном 
поиске собственных частот из интервала численных значений, позволяющее отфильтровать 
нежелательные результаты: результаты, не имеющие физического смысла, и результаты для 
низкочастотной области. к процессу ручного 
поиска из получившегося ряда решений задачи 

Рис. 3. Принцип реализации физического 

процесса в управляющем элементе 

при работе устройства в режиме пропускания


Вестник Воронежского института Фсин россии, 207, № 3

моделирования были применены следующие 
ограничения: 
) осуществление поиска значений собс
твенных частот только в области смещения: 
Eigen frequency search methods around shift;

2) задание требуемого количества собственных частот: desired numbers of Eigen frequencies 
и осуществление поиска ближайших значений 
собственных частот: search for Eigen frequencies 
around;

3) самое низкое значение частоты полосы 

пропускания для последнего элемента поиска 
использовано как приблизительное, ориентировочное для начала процесса поиска, начальное значение [8].

При моделировании были приняты следую
щие параметры устройства: Подложка с диэлектрической проницаемостью e = 9 8
,
, в качестве 

материала которой предлагается использовать 
композитный керамический материал поликор 
CER0, свойства и технология получения которого представлены в работах [9–2]. толщина 
подложки составляет 0 5
,  мм. управляющий 

элемент выполнен в форме прямоугольной рамки с размерами 5 2
2 5
,
,
¥
 мм2 и толщиной 2 мм, 

сформированной за счет соответствующей толщины иттриевого монокристалла. Для нерегулярных проводников резонатора ширина высокоомных участков: 0,6 мм; низкоомных участков: 2 мм. Полная длина резонатора: 5,6. 

Длина высокоомных и низкоомных участков 
принималась одинаковой. Ширина зазора между низкоомными участками 0 36
,
 мм. толщина 

зазора между управляющим элементом и проводниками резонатора составляла 0 05
,
 мм.
из графиков, представленных на рис. 4 

следует, что относительная ширина рабочего 
диапазона частот прибора составляет около 
20% при величине вносимых потерь порядка 
2дБ. а при подавлении сигнала в закрытом 
состоянии составила около 30дБ. При этом 
потери мощности сигнала при его отражении в 
режиме пропускания составили не менее 
-14  дБ и более -0 5
,
 дБ в закрытом режиме. 

Полученные результаты показывают, что в 
закрытом режиме работы микрополоскового 
иттриевого ВтсП защитного сВЧ-устройства 
от входа отражается практически 90 % мощности принимаемого сигнала, а за счет использования конструкции на основе иттриевого 
монокристалла, взамен тонкопленочной конструкции, ширина частотного диапазона рабочих полос устройства в 4 раза превосходит 
аналогичный показатель у тонкопленочных 
устройств на основе аналогичного иттриевого 
материала системы YBa Cu O
2
3
7-x , представленных в работах [4–7].
В таблице  представлены результаты срав
нения характеристических параметров предлагаемого микрополоскового ВтсП устройства 

Рис. 4. амплитудно-частотные характеристики устройства в двух режимах работы: 

режиме пропускания; закрытом режиме

2
Вестник Воронежского института Фсин россии, 207, № 3

с традиционными полосовыми фильтрами, описанными в работах [22, 23].

заклЮчение и ВыВоды

В настоящей работе, на основе анализа про
веденного обзора микрополосковых и микроэлектронных сВЧ компонентов, выполненных 
на основе ВтсП проводников, было предложено микрополосковое иттриевое ВтсП защитное 
сВЧ-устройство, описан принцип его работы и 
предложена конструкция, а также произведено 
моделирование основных параметров прототипа. Показано, что предложенное устройство дает 
возможность увеличения относительной ширины диапазона рабочих частот, а также возможность снижения порога срабатывания в закрытом состоянии. Данный результат достигается с 
помощью диэлектрической подложки, на одной 
стороне которой размещено заземляемое основание ,а на другую нанесены полосковые проводники микрополосковых резонаторов, взаимосвязанных электромагнитным образом. 
В предложенном устройстве использовалась 
рамка из монокристалла иттрия, обладающая 
сверхпроводящими свойствами, исследованными в работе [0], расположенная без гальванического контакта над проводниками резонатора. 
При этом резонаторы были реализованы таком 
образом, что имели возможность взаимной компенсации магнитной и электрической связи 
друг друга при центральной частоте рабочего 
диапазона частот микрополоскового сВЧ-устройства. В качестве принципиального новшества была введена форма ВтсП элемента, представляющая собой замкнутый ВтсП контур в 
виде прямоугольной рамки. авторами настоя
щей работы также были предложено использование других форм-факторов ВтсП элемента, 
представленных на рисунке 2. также принципиальным новшеством было предложение использование иттриевого монокристалла в качестве управляющего элемента, взамен тонкопленочного элемента, предложенного авторами 
аналогов [4–7]. 
использование, в качестве управляющего 

элемента иттриевого монокристалла, ввиду 
особенности технологии его выращивания, 
способно привнести серьезный экономический 
эффект и, как следствие, предложить больше 
возможных вариантов потенциального применения, в сравнении с довольно трудоемкими, 
технологически и ресурсоемкими, дорогостоящими технологиями получения ВтсП пленок: 
магнетронного распыления; лазерного и электронно-лучевого испарения; химического осаждения из газовой фазы; молекулярно-лучевой 
эпитаксии. В виду этого, ВтсП приборы и устройства, выполненные на базе ВтсП иттриевых 
монокристаллов, являются более экономичными, по сравнению со своими аналогами, реализованными на основе тонкопленочных ВтсП. 
к тому же, иттриевые ВтсП монокристаллы, 
благодаря особенностям их изготовления и 
объемным размерам, способны значительно 
дольше сохранять сверхпроводящие свойства, 
по сравнению с двумерными тонкопленочными 
ВтсП элементами, что показано в работах 
[8–0]. также ВтсП монокристаллы системы 
YBa Cu O
2
3
7-x  обладают более высокими крити
ческими токами и критическими магнитными 
полями, нежели текстурированными ВстП и 
тонкие пленки системы YBa Cu O
x
2
3
7-  [8, 0]. 

таблица 

Сравнение характеристических параметров предлагаемого микрополоскового ВТСП 

устройства с другими полосовыми фильтрами

класс фильтров
центральная 

частота, 
f0, Мгц

Диапазон 

частот, 

% от f0, Мгц

Затухание 
сигналов 
в полосе 

заграждения, дБ

Вносимые 
потери, дБ
Добротность

кварцевый
0 1
1000
, ∏
0 1
10
, ∏
80
90
∏
до 3
10
10
3
5
∏

ПаВ
5
2000
∏
1
10
∏
40
70
∏
0 5
30
,
∏
10
100
∏

цифровой
10
300
∏
–
60
80
∏
до 0 1
,
10
10
3
4
∏

Микрополосковый
до 10000
2
60
∏
от 20
до 4
до 104

тонкопленочные 
ВтсП
0 2
28000
,
∏
0 2
5
,
∏
50
100
∏
0 3
1 2
,
,
∏
10
10
4
5
∏

Предлагаемый ВтсП
2000
3500
∏
20
10
0 5
14
,
∏
10
10
6
7
∏

3
Вестник Воронежского института Фсин россии, 207, № 3

Все это дает возможность приборам на их основе обладать большим сроком службы, временем 
наработки на отказ, характеристическими параметрами, а также производительностью. 

Проведенное в работе конечно-элементное 

моделирование предложенного микрополоскового иттриевого ВтсП защитного сВЧ-устройства показало, что для закрытого режима 
работы  характерно отражение ~90 % мощности принимаемого сигнала от входа в устройство. 
а использование иттриевого монокристалла, 
взамен тонкопленочной конструкции, позволяет увеличить ширину частотного диапазона 
рабочих полос в 4 раза в сравнении с тонкопленочными аналогами: [4–7].

сПисок Литературы
. Greed R. В. An нтS Transceiver For Third Generation Mobile Communications. / R. В. Greed, 
d. с. Voyсе, d. Jеdаmzik // Iеее Transactions on 
Applied Superconductivity. June 999. – Vol. 9. – 
№ 2. – P. 4002–4005.

2. Brоck D. K. Superconductor digital RF development for software radio / d. K. Brоck, O. A. Mukhanоv, 
J. Rоsa// Iеее Cоmmun. Мag. 200. – Vоl. 39. – № 2, 
р. 74–79.

3. Kirichenkо D. E. Microwave Receivers with direct digitization / d. E. Kirichenkо, T. V. Filiррov, 
d. Guрta // Micrоwave Symposium digest. 2009. – 
р. 449–452.

4. Oррeländer J. Sigmoid like flux to vоltage trans
fer functiоn of suрercоnducting quantum interferenсe 
filtеr circuits / J. Oррeländer, Ch. Häusslеr, T. Träublе, 
n. Schороhl // Physiсa C: Superсоnductivity 368(-4). 
2002. – р. 25–29.

5. Ueno Y. Hight-Temperature Superconducting 

Receiving filter subsysem for Mobile Telecommunication Base Station / Y. ueno, n. Sakakibara, T. Yamada // IEICE TRAnS. ELECTROn. – 999. – 
Vol. E82-C. – №. 7. – р. 435–443.

6. Hammond B. STI update, and Other HTS Commercialization in the uSA / B. Hammond // CTO, 
Superconductor Technologies Inc. workshop on HTSHFF, Capri, May, 26, 2000.

7. Ehata K. Miniaturized cooling Systems for HTS 
Antennas / K. Ehata, M. Kusunoki  // IEEE Transactions on Applied Superconductivity, 200, March. – 
Vol. . – № . – р. –4.

8. Паринов И. А. Микроструктура и свойства 
высокотемпературных сверхпроводников / и. а. Паринов. – ростов н/Д: изд-во рост. ун-та, 2004. – 
т. . – 46 с.
9. токонесущие ленты второго поколения на 

основе высокотемпературных сверхпроводников / 
под ред. а. гояла ; пер. с англ. ; ред. пер. а. р. кауль. – 
М. : издательство Лки, 2009. – 432 с.

0. Касаткина Т.И. Физические процессы в ан
самбле вихрей магнитного потока в иттриевых 
сверхпроводниках в неоднородном локальном магнитном поле : дис. … кан. физ.-мат. наук / т. и. касаткина. – М., 204. – 5 с.
. Гусева Л. Н. Высокотемпературные сверхпроводники / Л.н. гусева // Электроника: наука, технология, бизнес. – 999. – №2. – C. 4–9.
2. narrow-Band 2GHz Superconducting Filter, 
IEICE TRAnS. ELECTROn, JuLY 999. – 
Vol. E82-C. – № 7. – рр. 77–8.
3. Карманенко С. Ф. сВЧ полосовой фильтр на 

основе пленочной структуры сверхпроводник-феррит (YBaCuO-YIGe) / с. Ф. карманенко, а. а. семенов// Письма в жтФ. 2000. – т.26. – №3. – 
с. 2–7.
4. Козырев А. Б. Эффект быстрого переключения 

сверхпроводящих пленок и возможности его использования в сВЧ-микроэлектронике / а. Б. козырев // 
соросовский образовательный журнал. –2004. – 
т. 8. – № . – с. 93–00.
5. Пат. 2340046 российская Федерация, МПк 
н 0 р /04, H 0 P /22. Микрополосковое защитное устройство / Беляев Б.а., Дрокин H.A., Лексиков A.A., сержантов A.M., конов M.A., хахалкин 
B.H., Шапотковский Ю.В.; заявитель и патентообладатель: открытое акционерное общество «научнопроизводственное предприятие «радий»; заявл. 
28.09.2007; опубл. 27..2008, Бюл. №33.
6. Пат. 2395872 российская Федерация, МПк 
н 0 р /04, H 0 P /22. Микрополосковое защитное устройство / Беляев Б.а., Лексиков а.а., сержантов A.M., говорун и.В.; заявитель и патентообладатель: институт физики им. Л.В. киренского 
сибирского отделения PAH; заявл. 24.06.2009; 
опубл. 27.07.200, Бюл. №2.
7. Беляев Б. А. коэффициенты связи нерегуляр
ных микрополосковых резонаторов и частотно-селективные свойства двухзвенной секции на их основе / Б. а. Беляев, H. B. Лалетин, A. A. Лексиков // 
радиотехника и электроника. – 2002. – т. 47. – 
№ . – с.4–23.

8. Pryor R. W. Multiphysics modeling using 
COMSOL: a first principles approach / R. w. Pryor // 
Jones and Bartlett Publishers, 20. – 87p.

9. Шихов с. В. новая технология серийного 
изготовления сВЧ-блоков / с. В. Шихов// Электроника: наука, технология, бизнес. – 200. – № 3. – 
с. 43–47.
20. Практика серийного изготовления сВЧ-бло
ков с использованием новых импортных материалов 
на металлическом основании // 2st Int. Conference 
«Microware & Telecommunication Technology» 
(CriMiCo’20) / 2–6 September, Sevastopol, 
Crimea, ukraine. 20. – C. 3– 35.
2. Романова И. Н. Материала фирмы ROGERS 
CORPORATIOn для изготовления ВЧ и сВЧ печат

4
Вестник Воронежского института Фсин россии, 207, № 3

ных плат / и. н. романова// Печатный монтаж. 
200. – №2. – с.34–37.

22. Емельянов В. Н. Микроэлектронные сВЧ 

компоненты на основе высокотемпературных сверх
mODEl OF thE mICROStRIP yttRIC hIGh-tEmPERatuRE 
SuPERCONDuCtING PROtECtIVE mICROwaVE OF thE DEVICE

© 2017       R. N. andreev, t. I. Kasatkina

Voronezh institute of the Russian Federal Penitentiary Service, 

Irkutskaya St., 1a, 394072, Voronezh, Russia

E-mail:kas-tanka@mail.ru

Received 02.08.2017

annotation. In the present operation the model of the microstrip yttric high-temperature 
superconducting protective microwave device is offered, the principle of its operation and a 
construction is described. Modeling of key parameters of a prototype is produced. It is shown that 
the offered device gives the chance magnifications of the relative width of a range of operational 
frequencies, and also possibility of lowering of a threshold of actuating in the closed state. As the 
basic innovation the form of a high-temperature superconducting element has been entered and 
usage of various variations of form factors of a high-temperature superconducting element is 
offered.
Keywords: High-temperature superconductor, yttric monocrystal, the electric separator, range of 
frequencies, amplitude-frequency characteristic.

REFEREnCES
. Greed R. В. , Voyсе d. с., Jеdаmzik d. An нтS 

Transceiver For Third Generation Mobile Communications. IЕЕЕ Transactions on Applied Superconductivity, 
999, vol. 9, № 2, pp. 4002–4005.
2. Brоck d. K., Mukhanоv O. A., Rоsa J. Supercon
ductor digital RF development for software radio. IЕЕЕ 
Cоmmun, 200, vоl. 39, № 2, pp. 74–79.
3. Kirichenkо d. E., Filiррov T. V., Guрta d. 
Microwave Receivers with direct digitization. 
Micrоwave Symposium digest, 2009, pp. 449–452.

4. Oррeländer J., Häusslеr Ch., Träublе T., 
Schороhl n. Sigmoid like flux to vоltage transfer 
functiоn of suрercоnducting quantum interferenсe 
filtеr circuits. Physiсa C: Superсоnductivity 368(-4). 
2002, pp. 25–29.
5. ueno Y., Sakakibara n., Yamada T. Hight-Tem
perature Superconducting Receiving filter subsysem 
for Mobile Telecommunication Base Station. IEICE 
TRANS. ELECTRON, 999, vol. E82-C, № 7, 
pp. 435–443.
6. Hammond B. STI update, and Other HTS Commercialization in the uSA. CTO, Superconductor Technologies Inc. Workshop on HTSHFF, Capri, May, 26, 
2000.

7. Ehata K., Kusunoki M., etc. Miniaturized cooling 

Systems for HTS Antennas. IEEE Transactions on 

Applied Superconductivity, 200, vol. , № , 
pp. –4.

8. Parinov I. A. Mickrostryktyra I svoistva visocko
temperatyrnix sverkxprovodnikov, Rostov n/d, izd-vo 
rost. yn-ta, 2004, vol. , 46 p.

9. Goyal’ A., Kayl’ A. R. Tockonesushie lenti vto
rogo pockoleniyu na osnove visockotemperaturnih 
sverkxprovodnikov, Moscow, Izdatel’stvo LKI, 
2009, 432 p.
0. Kasatkina T. I. Fiszicheskii processi v ansamble 

vikxrei magnitnogo potoka v ittrievix sverkxprovodnikax 
v neodnorodnоm lokalnom magnitnom pole. diss. kand. 
fiz.-mat. nayk, Moscow, 204,  5 p.
. Gyseva L. n. Visokotemperaturnie sverkxpro
vodniki, Elektronika: nayka, tekxnologiya, biznes, 999, 
№ 2, pp. 4–9.
2. narrow-Band 2GHz Superconducting Filter, 

IEICE TRANS. ELECTRON, 999, vol. E82-C, № 7, 
pp. 77–8.
3. Karmanenko S. F., Semenov A. A. SVCh po
losovoi fil’tr na osnove plenochnoi struktyri sverkxprovodnik-ferrit (YBaCuO-YIGe). Pis’ma v JTF, 2000, 
vol. 26, № 3, pp. 2–7.
4. Kozirev A. B. Effekt bistrogo pereklucheniya 

sverkxprovodyashikx plenok I vozmojnosti ego 
ispol’zovaniya v SVCh mikroelektronike. Sorosovskii 
obrazovatel’nii jurnal, 2004, vol. 8, № , pp. 93–00.

проводников / В. н. емельянов // компоненты и 
технологии. – 200. – №6. – с. –5.

23. Галкин В. А. цифровая мобильная радиосвязь : учебное пособие для вузов / В. а. галкин. – 
М. : горячая линия–телеком, 204. – 592 с.