Функциональные узлы на полуэкранированных диэлектрических волноводах

• Автор: Крутских, Владислав Викторович
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 207 с. : ил.

Список сокращений
Русский алфавит
Список обозначений
Латинский алфавит
Греческий алфавит
Проблема, идея и замысел задачи
Комплексность постановки
Этапы формирования готовности к комплексной постановке
Физика излучения соткрытых волноводов
Некоторые свойства открытых резонаторов
Общая характеристика работы
Глава. 1. Постановка задачи и обзор литературных сведений
1.1. Анализ состояния
1.1.1. Начала открытия диэлектрических волноводов
1.1.2. Начала технических приложений
1.1.3. Динамика числа публикаций в последние годы
1.1.4. Новое направление в технике диэлектрических волноводов (ДВ)
1.2. Объект исследования
1.2.1. Обликовые признаки объекта
1.2.2. Динамика развития представлений о ПЭДВ
1.2.3. Многолетнее затишье в исследовании ПЭДВ
1.2.4. Патентный «бум» в области ПЭДВ и устройств на них
1.2.5. Состояние базы знаний в области ПЭДВ и устройств на них
1.3. Объекты проектирования
1.3.1. Классы функциональных узлов
1.3.2. Описание функциональных узлов на ПЭДВ
1.4.Выводы и анализ состояния проблеммы
Глава.2. Анализ проблемной области и формулировка концепции и
гипотез исследования
2.1. Явления взаимодействия ДВ с анизотропной
многомодовой диспергирующей средой
2.1.1. Описание технологии решения
2.1.2. Явления в системе «ДВ и неоднородная среда»
2.1.3. Необходимые свойства модели неоднородной среды
2.1.4. Матрица взаимодействий (МВ) и ее свойства
2.1.5. МВ и явления взаимодействия
2.2. Явления в регулярных ПЭДВ
2.2.1. Собственные волны и критические частоты
2.2.2. Замедление собственных волн и явления поляризационного вырождения
2.2.3. Поляризация полей собственных волн
2.2.4. Потери (затухание) основных волн
2.2.5. Явления вытекания и преобразования размерности волн
2.3. Явления на нерегулярных участках
2.3.1. Устройства с плавными нерегулярностями
2.3.2. Устройства с резкими нерегулярностями
2.3.3. Дискретные включения
2.3.4. Протяженные металлические включения
2.3.5. Планарные элементы: преобразования волн на краях
2.4. Связь близко расположенных ДВ
2.4.1. Распределенная связь в технике открытых ДВ
2.4.2. Возможности улучшения показателей качества узлов на ПЭДВ и ограничивающие факторы
2.4.3. Некоторые возможности преодоления противоречий
2.5. Резонансные явления
2.5.1. Полуэкранированные диэлектрические резонаторы (ДР)
2.5.2 Традиционные облики диэлектрических
резонаторов и колебания в них
2.5.3. Специфические облики полуэкранированных ДР (ПЭДР)
2.5.4. Необходимо ли условие «запредельности»?
2.5.5. Вырождение собственных колебаний в ПЭДР и меры борьбы с ним71
2.6. Соединения на диэлектрических волноводах (ДС)
2.6.1. Уникальность свойств соединений на ОДВ
2.6.2. Физические обоснования свойств согласованности и направленности ДС
2.6.3. Сохранятся ли уникальные свойства соединений при введении проводящих пластин?
2.6.4. Можно ли создать согласованные и развязанные соединения на ПЭДВ?
2.6.5. Облики ПЭДС с произвольной топологией
2.7. Краткие выводы по главе

Глава.3. Параметрическое моделирование
явлений, волноводов и узлов
3.1. Описание принятого в работе подхода
3.2. Критические условия и спектр волн в регулярном ПЭДВ
3.2.1. Критические условия по волнам ПлДВ
3.2.2. Критические условия по переотражению между пластин
3.2.3. Критические условия по волнам излучения
3.2.4. Области существования волн ПлДВ
3.2.5. Диапазоны рабочих частот волн ПЭДВ
3.3. Дисперсионные характеристики и структуры полей волн в ПЭДВ
3.3.1. Коэффициенты замедления рабочей волны в ПЭДВ
3.3.2. Коэффициенты замедления высших ЬНт волн в ПЭДВ
3.3.3. Коэффициенты замедления высших ЬН1п волн в ПЭДВ
3.3.4. Дисперсионные характеристики рабочей волны ПЭДВ
3.3.5. Эффективное замедление волн в ПЭДВ
3.4. Энергетические характеристики и затухание
3.4.1. Распределение потока энергии в сечении ПЭДВ
3.4.2. Эффективное сечение волноводов
3.4.4. Максимальные передаваемые мощности по электрическому пробою
3.4.5. Максимальные передаваемые мощности по тепловому пробою
3.4.6. Поляризационное затухание
3.4.7. Омическое затухание
3.5. Распределенная связь ПЭДВ
3.6. Комплекс программ для моделирования и анализа устройств на ПЭДВ
3.6.1. Современное состояние программных комплексов
3.6.2. Особенности применение баз данных
3.6.3. Пример реализации субмодуля
Глава 4. Экспериментальные исследования
4.1. Цели экспериментального исследования
4.2. Выбор технологии работы и диапазона частот
4.2.1. Обоснование выбора технологии работы
4.2.2. Обоснование выбора диапазона частот
4.3. Описание экспериментальной установки
4.4. Описание экспериментальных макетов
4.4.1. Установка (макет №1) для исследования полуэкранированных
диэлектрических резонаторов

3) Следовательно, волна, используемая в большинстве работ и приложений по неизлучающему ДВ (ее поляризация параллельна ПП) и имеющая конечную критическую частоту, является высшим типом волны ПЭДВ.
4) В пространстве вне стержня ДВ (между ПП) существуют не любые волны, а только волны планарного металлического волновода. Их спектр по координате у дискретен. При g 5) Следствием последнего утверждения является то, что в ПЭДВ излучающими являются далеко не все типы нерегулярностей. Собственно на этой возможности и основаны известное явление неизлучения и разреженность матрицы взаимодействий, введенной нами в п.2.1.
2.2.2. Замедление собственных волн и поляризационное вырождение15
Начнем анализ со следующей ситуации: к открытому ДВ приближаются две проводящие пластины (ПП). Целесообразность подхода определяется тем, что о свойствах ДВ многое известно. Пусть ДВ имеет ту же симметрию, что и система ПП. В этом случае следует ожидать, что справедливы следующие утверждения применительно к замедлению волн в ПЭДВ (УЗВ):
1) Замедление волныЖл, поляризованной перпендикулярно ПП, будет с приближением ПП увеличиваться. А условия распространения нарушиться при этом не могут.
2) Замедление волны IVц, поляризованной параллельно ПП, будет уменьшаться. При этом возможна критическая ситуация: при не очень больших размерах ДВ волна может перестать распространяться.
3) Число мод среды (пространства между ПП) будет уменьшаться. Если величина g достаточно мала, то при перпендикулярной поляризации - до единицы (ТЕМ волна), а при параллельной - даже до нуля. Именно на этом явлении и основано уникальное свойство «явления запирания излучения».
13 Более подробно о поляризационном вырождении - см. Приложение П1.