Анализ и синтез селективных устройств на плоско-поперечных неоднородностях в волноводах сложных сечений

• Автор: Вдовенко, Константин Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 151 с. : ил

Содержание.
Введение
Г лава 1. Обзор литературных данных, методов исследования, и прикладных программных пакетов
1.1 Обзор работ, посвященных теоретическому исследованию неоднородностей в сложных волноведущих структурах
1.2 Анализ работ по современным методам проектирования пассивных
селективных СВЧ и КВЧ устройств на ВСС
Выводы
Глава 2. Электродинамический анализ одиночных и связанных плоскопоперечных неоднородностей в волноводах сложных сечений (ВСС)
2.1 Постановка задачи
2.2 Методика расчета параметров плоско-поперечных неоднородностей в волноводах сложных сечений в многомодовом режиме.

2.3 Расчет параметров связанных плоско-поперечных неоднородностей в ВСС
2.4 Компьютерное моделирование электромагнитных полей используемых
высших типов волн в различных ВСС
2.5 Анализ результатов расчетов параметров одиночных и двух связанных тонких диафрагм в различных ВСС
2.6 Анализ результатов расчетов параметров одиночных и двух связанных
плоско-поперечных сдвигов различных ВСС
Выводы
Глава 3. Синтез селективных устройств на тонких диафрагмах и плоскопоперечных сдвигах в ВСС
3.1 Постановка задачи синтеза волноводного фильтра
3.2 Методика синтеза селективных устройств на плоско-поперечных неоднородностях в ВСС

3.3 Реализация радиотехнического синтеза полосно-пропускающего волноводного фильтра
3.4 Коррекция прототипа
3.5 Построение целевой функции и особенности процедуры оптимизации в реализуемом методе синтеза полосно-пропускающих фильтров на ВСС
3.6 Реализация системы автоматизированного проектирования фильтров
на диафрагмах и сдвигах в ВСС
Выводы
Глава 4. Анализ селективных свойств устройств, использующих тонкие диафрагмы и плоско-поперечные сдвиги ВСС
4.1 Постановка задачи
4.2 Анализ полосно-пропускающих фильтров на тонких диафрагмах и плоско-поперечных сдвигах в П- и Н-волноводах
4.3 Анализ полосно-пропускающих фильтров на тонких диафрагмах и плоско-поперечных сдвигах в желобковых и крестообразных волноводах.

4.4 Фазо-частотные характеристики фильтров
Выводы
Заключение
Литература

Введение.
На протяжении почти полувека, с момента появления первых пассивных СВЧ фильтров волноводного исполнения, практически все разработки в области проектирования селективных волноводных устройств были направлены на поиск лучших моделей и структур, позволяющих избавиться от основных недостатков, таких как узкая полоса рабочего режима, погрешности АЧХ, очень большие или слишком малые размеры элементов, низкие уровни передаваемой мощности. Этим обусловлен и давний интерес разработчиков к волноводам сложных сечений (ВСС), в частности, к гребневым (П- и Н-волноводы) и желобковым или крестообразным волноводам. П- и Н-волноводные линии передач уже на протяжении многих лет являются стандартом для реализации широкополосных СВЧ-трактов [8,9,26]. Более того, устройства на прямоугольных волноводах, содержащие в качестве элементов различных конструкций отрезки П- и Н-волноводов, могут отличаться от классических структур меньшими габаритами и хорошими частотными характеристиками [51,52,91-95]. Широко известно, что особенно в КВЧ-диапазоне желобковые волноводы и устройства на их основе превосходят их аналоги на прямоугольных и круглых волноводах и характеризуются малыми потерями, некритичностью к точности изготовления, передачей высоких уровней мощности и технологичностью производства [28, 39].
Однако, отслеживая динамику научно-технического интереса к вопросам, связанным с проектированием пассивных селективных устройств на ВСС, следует отметить, что только в последние 2-3 года задачи, касающиеся машинного автоматизированного синтеза этих устройств[94,96,105,107-111,138,142,143], достигли вершины актуальности. Такое положение в этом вопросе связано со значительно возросшими потребностями промышленности в более надежных и дешевых средствах проектирования волноводных узлов СВЧ- и КВЧ-аппаратуры. Даже и в настоящее время основными методами разработки СВЧ-устройств на базе гребневых и желобковых волноводов являются инженерный расчет[72-75], базирующийся, главным образом, на
Выводы.
Несмотря на обширный мировой полувековой практический опыт разработки селективных СВЧ и КВЧ устройств волноводного исполнения, эра автоматизированных систем в этой области только зарождается. Значит, все еще необходимы теоретические и программные разработки, как в области анализа, так и в области синтеза разнообразных сложных волноводных конструкций и, в частности, структур на ВСС. Все из ниже следующего требует вложений научной мысли и практической реализации уже разработанных а также новых идей:
1. Разработанный универсальный метод анализа плоско-поперечных неоднородностей [33], требует:
a. адекватной программной реализации в многомодовом приближении.
b. Эксперементапьной проверки или проверки каким либо иным расчетным методом
c. Процедуры анализа одиночных и связанных плоско-поперечных неоднородностей в ВСС
2. Необходимо разработать методику синтеза:
a. Общий алгоритм синтеза пассивных селективных устройств;
b. Набрать библиотеку методов, алгоритмов и реализаций радиотехнических подходов к проектированию селективных СВЧ устройств
c. Разработать адекватные подходы к оптимизации, с учетом того, что количество переменных может быть велико (>10)
3. Необходимо провести анализ АЧХ и ФЧХ получаемых селективных устройств и сделать вывод о достоинствах и недостатках возможных реализаций фильтрующих устройств на плоско-поперечных неоднородностях в ВСС.