Круглые волноводы с анизотропно-проводящей поверхностью

• Автор: Иванов, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 190 с. : ил.

Введение

Содержание

1 Краевые задачи для круглых волноводов с анизотропно-проводящей поверхностью
1.1 Методы решения краевых задач для круглых волноводов с анизотропно-проводящей поверхностью
1.1.1 Метод частичных областей
1.1.2 Метод поверхностного тока
1.1.3 Метод укорочения дифференциального уравнения
1.2 Краевая задача для круглого диэлектрического волновода с анизотропно-проводящей поверхностью
1.3 Краевая задача для круглого продольно намагниченного ферритового волновода с анизотропно-проводящей поверхностью
1.4 О полноте системы решений краевых задач, получаемой методом укорочения дифференциального уравнения
1.5 Выводы
2 Результаты численного решения дисперсионных уравнений волн круглых диэлектрических волноводов с анизотропно-проводящей поверхностью
2.1 Круглый диэлектрический волновод с анизотропно-
проводящей резистивной пленкой на поверхности
2.2 Круглый диэлектрический волновод с азимутально-
проводящей резистивной пленкой на поверхности
2.3 Круглый диэлектрический волновод с продольно-
проводящей резистивной пленкой на поверхности
2.4 Круглый диэлектрический волновод с идеально-проводящей спиралью на поверхности
2.5 Круглый диэлектрический волновод с идеально-
проводящими кольцами на поверхности
2.6 Круглый диэлектрический волновод с продольными
идеально-проводящими полосками на поверхности

2.7 Выводы
3 Результаты численного решения дисперсионного уравнения волн круглого продольно намагниченного ферритового волновода с анизотропно-проводящей поверхностью
3.1 Круглый продольно намагниченный ферритовый волновод с анизотропно-проводящей резистивной пленкой на поверхности
3.2 Круглый продольно намагниченный ферритовый волновод с азимутально-проводящей резистивной пленкой на поверхности
3.3 Круглый продольно намагниченный ферритовый волновод с продольно-проводящей резистивной пленкой на поверхности
3.4 Круглый продольно намагниченный ферритовый волновод с идеально-проводящей спиралью на поверхности
3.5 Круглый продольно намагниченный ферритовый волновод с идеально-проводящими кольцами на поверхности
3.6 Круглый продольно намагниченный ферритовый волновод с продольными идеально-проводящими полосками на поверхности
3.7 Выводы
4 Исследование излучения с открытых концов круглых волноводов с анизотропно-проводящей поверхностью
4.1 Постановка задачи расчета диаграмм направленности излучения с открытых концов круглых волноводов с анизотропно-проводящей поверхностью
4.2 Результаты расчета диаграмм направленности излучения с открытого конца круглого диэлектрического волновода с анизотропно-проводящей поверхностью
4.3 Результаты расчета диаграмм направленности излучения с открытого конца круглого продольно намагниченного ферритового волновода с анизотропно-проводящей поверхностью
4.4 Выводы
Заключение
Список использованной литературы
Приложение А
Введение
Актуальность темы
Современные электродинамические системы представляют собой сложные аппаратно-программные комплексы, предназначенные для решения широкого круга задач, таких как: обеспечение коммуникации большого количества абонентов и обмен информацией между ними, радионавигация для обеспечения безопасности управления и маневрирования летательных аппаратов, выполнение измерений в СВЧ и КВЧ технике, а также разработка и улучшение приборов в медицинской технике. Эти важные задачи требуют постоянной разработки новой элементной базы и совершенствования уже зарекомендовавших себя в определенных направлениях базовых структур. Поскольку как строгие, так и инженерные расчеты электродинамических устройств требуют существенных затрат, как временных, интеллектуальных, так и аппаратных, то существенное внимание в настоящее время уделяется теоретическим аспектам принципов функционирования и взаимодействия данных устройств. И действительно, зная принцип работы простейших элементов, мы можем предсказать их поведение при построении более сложной электродинамической структуры, что может частично сократить время, затрачиваемое на исследование и проектирование последней. Таким образом, теоретическое исследование и описание принципов работы электродинамических устройств имеет, несомненно, большое значение.
В настоящей диссертации приводится обзор существующих методов расчета электродинамических структур, определяются области их применения и существующие ограничения по использованию. На основе рассмотренных методов в диссертации решаются краевые задачи для круглого диэлектрического волновода с анизотропно-проводящей резистивной пленкой на поверхности и круглого продольно намагниченного ферритового волновода с анизотропно-проводящей резистивной пленкой на поверхности. Исследуются дисперсионные, энергетические и поляризационные свойства волн данных направляющих электродинамических структур.

£ф2= -$-Н{па2г)А2+т12а2Н{?)Х<х2г)В2 ехр[-г(жр + (Зя)] Г J
Ег = а^„(а1г) А ехр[-г(«ф + рг)],
Е22 = а22Н(2а2г) А2 ехр[- г'(иф + (Зг)],
НА = сое^Ап(ахг)Ах -г'|За1У„(а1г)в1 ехр[- г(яф + (Зг)],
Нг2 = сое2 -Я^2)(а2г)Л2 - $а2Н{2) (а2г)В2 ехр[- г(жр + (Зг)],
|_ г J
Яф] = -гшЕ^^^а^)^!-(3-7„(ар-)А ехр[- г'(жр + Рг)],

(1.35)
Ш2а2Н^2) (а2г)А2-^-Н(2а2г)В2 ехр[-г(иф + Рг)],

Я,] =а?У„(а1г)Я, ехр[-|(иф + рг)], Яг2 =о22Н(2а2г)В2 ехр[-/(яф + Рг)].
Здесь штрих означает производную цилиндрической функции по всему аргументу:
Если толщина Л резистивной пленки, нанесенной на поверхность диэлектрического стержня, удовлетворяет условию Д « 5, где 8 - толщина скин-слоя ее материала, то для составления дисперсионного уравнения волн рассматриваемой направляющей структуры можно использовать метод поверхностного тока (пункт 1.1.2), учитывающий наличие резистивной пленки на границе раздела диэлектрических областей I и II (при г = а) введением разрывных граничных условий для касательной составляющей магнитного поля, перпендикулярной направлению протекания тока в пленке:
Я„1 ~ Я,,2 = ]пов5,
где Я„ = Я, соэф -Яф этф ,
АЛа-г) = 'тт-^2Лаг)-
а(аг)