Учет краевых особенностей электромагнитного поля при электродинамическом исследовании цилиндрических структур

• Автор: Губский, Дмитрий Семёнович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Ростов-на-Дону
• Количество страниц: 166 с. : ил.

1. Применение метода частичных областей с учётом особенности 14 поведения электромагнитного поля к решению задачи дифракции азимутально несимметричных волн на плоско-поперечной неоднородности в круглом волноводе

1.1. Постановка задачи

1.2. Запись электромагнитного поля в частичных областях

1.3. Алгебраизация решения

1.4. Выбор системы аппроксимирующих функций

1.5. Численная реализация метода решения

1.5.1. Анализ сходимости

1.5.2. Достоверность полученных результатов

1.6. Выводы
2. Исследование дифракции электромагнитных волн на неодно- 38 родностях в круглом волноводе

2.1. Дифракция электромагнитных волн на составных неодно- 38 родностях

2.2. Дифракция электромагнитных волн на протяженных азиму- 43 тально симметричных неоднородностях
2.2.1. Алгебраизация решения задачи дифракции
2.2.2. Аппроксимация электромагнитного поля. Система алгеб- 46 раических уравнений
2.3. Электродинамические характеристики различных неодно- 49 родностей
2.3.1. Анализ сходимости численных результатов
2.3.2. Некоторые результаты расчета
2.4. Выводы
3. Исследование цилиндрических резонаторов с коаксиальным
металлическим стержнем и диэлектрическим заполнением
3.1. Постановка задачи
3.2. Цилиндрические резонаторы с кусочно-слоистым диэлектрическим заполнением, перестраиваемые коаксиальным металлическим стержнем
3.2.1. Запись компонент электромагнитного поля в частичных областях
3.2.2. Алгебраизация решения задачи
3.2.3. Учет особенности поведения поля
3.2.4. Система линейных алгебраических уравнений
3.2.5. Анализ сходимости алгоритма
3.2.6. Достоверность результатов
3.2.7. Результаты расчётов собственных частот цилиндрических резонаторов
3.3. Цилиндрические резонаторы с коаксиальным металлическим стержнем сложного поперечного сечения и диэлектрическим заполнением
3.3.1. Расчет несимметричных колебаний
3.3.2. Особенности аппроксимации электромагнитного поля
3.3.3. Результаты расчета собственных частот
3.4. Выводы
4. Электродинамический анализ азимутально периодических волноводных структур
4.1. Постановка задачи
4.2. Волноводные структуры с периодическими радиальными металлическими рёбрами и диэлектрическим заполнением
4.2.1. Запись компонент поля в частичных областях
4.2.2. Алгебраизация решения
4.2.3. Аппроксимация поля при сведении решения к системе ал-

гебраических уравнений
4.3. Численная реализация метода расчёта
4.4. Некоторые результаты расчета
4.5. Выводы Заключение Литература
ций и точности получаемых результатов может являться внутренняя сходимость метода решения, то есть зависимость результатов расчета от количества учитываемых членов (И) в разложении аппроксимирующих функций и длины рядов (М), входящих в матричные элементы решаемой системы линейных алгебраических уравнений. Рассмотрим некоторые результаты исследования внутренней сходимости метода для различных неоднородностей в круглом волноводе.
В табл. 2.1 приведены результаты исследования сходимости метода при дифракции азимутально симметричной волны типа Н01 на неоднородности (рис. 2.1 а) с размерами: г3/г2 = 1, ^/^=0.7, е2 = 2 и 12/г]=0.6при Ц = 6. Видно, что получаемые результаты (модуль и фаза коэффициента отражения, первое и второе числа соответственно) быстро сходятся в зависимости от количества учитываемых членов в разложении неизвестных функций. Так уже в третьем приближении результаты отличаются менее чем на 1%, а в 5 и 6 приближениях отличий практически нет.
Таблица 2.1.
N М
20 30 40 50
2 0,44855 0,44859 0,44961 0,44863 0,44867
143,538 143,612 143,649 143,671 143,716
3 0,45293 0,45246 0,45223 0,45209 0,45183
144,170 144,264 144,308 144,335 144,386
4 0,45291 0,45253 0,45253 0,45225 0,45206
144,183 144,277 144,321 144,346 144,939
5 0,45291 0,45253 0,45235 0,45225 0,45207
144,177 144,276 144,321 144,345 144,391
6 0,45291 0,45253 0,45235 0,45225 0,45207
144,166 144,274 144,320 144,345 144,391