Исследование направляющих электродинамических структур, ограниченных неидеально проводящими поверхностями

• Автор: Грачев, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.12.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 123 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПОТЕРЬ В ЭКРАНИРОВАННЫХ НАПРАВЛЯЮЩИХ СТРУКТУРАХ С НЕИДЕАЛЬНО ПРОВОДЯЩИМИ СТЕНКАМИ

1.1 Введение

1.2 Метод комплексных параметров

1.3 Энергетический метод определения затухания

1.4 Учёт конечной проводимости стенок методом теории возмущений

1.5 Импедансный метод расчета

1.6 Использование систем автоматизированного проектирования

1.7 Выводы
ГЛАВА 2 РЕШЕНИЕ КРАЕВОЙ ЗАДАЧИ ДЛЯ ВОЛНОВОДА С ИМПЕДАНСНЫМИ ГРАНИЧНЫМИ УСЛОВИЯМИ
2.1 Введение
2.1 Круглый экранированный волновод
2.2 Прямоугольный экранированный волновод
2.3 Выводы
ГЛАВА 3 ТРАНСФОРМАЦИЯ ПОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН ПРИ ПЕРЕХОДЕ В ДВИЖУЩУЮСЯ СИСТЕМУ ОТСЧЁТА
3.1 Введение
3.2 Преобразования Лоренца для координат и времени
3.3 Преобразования Лоренца для компонент поля
3.4 Волны круглого волновода с идеально проводящими стенками
3.4.1 £-волны круглого экранированного волновода
3.4.2 Я-волны круглого экранированного волновода

3.5 Трансформация компонент поля круглого экранированного волновода при переходе в движущуюся систему отсчета
3.5.1 Трансформация поля £-волн
3.5.2. Трансформация поля Я-волн
3.5.3 Выражения для компонент вектора Умова-Пойнтинга в движущейся системе отсчета
3.5.4 Анализ полученных результатов
3.6 Трансформация поля прямоугольного экранированного волновода
3.7 Выводы
ГЛАВА 4. РЕЛЯТИВИСТСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА НАПРАВЛЯЮЩИХ СТРУКТУР С НЕИДЕАЛЬНО ПРОВОДЯЩИМИ СТЕНКАМИ
4.1 Введение
4.2 Постановка и решение задачи о падении электромагнитных волн на поверхность движущегося проводника
4.3 Формулировка релятивистского метода расчета электродинамических структур, ограниченных неидеально проводящими поверхностями
4.4 Результаты расчета экранированных направляющих структур с неидеально проводящими стенками релятивистским методом
4.4.1 Результаты расчета потерь в круглом волноводе
4.4.2 Результаты расчета потерь в прямоугольном волноводе
4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ А АКТЫ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
Сокращение Расшифровка
СВЧ Сверхвысокие частоты
квч Крайне высокие частоты
1 £0 = Ф/м р0с Электрическая постоянная
ц0 = 4п - 1(Г7, Гн/м Магнитная постоянная
Абсолютная диэлектрическая проницаемость
М^а Абсолютная магнитная проницаемость
с = 299792458 ±1.2 , м/с Скорость света в вакууме
,•=7=1 Мнимая единица
со Круговая частота
®кр Критическая частота направляемой моды
У Постоянная распространения
Р II 1 •—< 3 Коэффициент затухания
(3 = Кеу Фазовая постоянная
{^} Прямоугольная система координат
{ярг} Цилиндрическая система координат

Однозначное решение этих уравнений возможно лишь в том случае, когда они дополнены соответствующими граничными условиями на стенке волновода.
Будем считать, что рассматриваемый волновод не имеет диэлектрического заполнения (ва = е0, р0 = |т0). Считаем, что толщина проводящей стенки волновода много больше глубины проникновения поля.
Для нахождения полей гибридных волн решаем оба волновых уравнения (2.6). Решения этих уравнений имеют вид [9]:
С1, С2, £*], В2 - произвольные постоянные, л = 0, 1, 2с - скорость света в вакууме.
Поперечные компоненты полей ег, е(р, кг и Аф определяются из соотношений (2.5):
е.(г, ф)= Д1„(хг)Ф^(ф), hz(r, ф)= /П„(7у)ф|;(ф),
(2.8)
(2.7)
где X2 = (<я/с)у2,1 - поперечное волновое число, у- постоянная
распространения, Ф^,(ф) = Схcos/?ф + С2sinлф, Фкп(ф) = D1 cosжр + D2sinщ, А, В,
где Ф'* (ф) = -Cj sin иф + С2 cos «ф, Ф'!; (ф) = -Dj sin лф + D2 cos лф - производные от функций Ф),(ф) и Ф*(ф) по всему аргументу.