Диэлектрические волноводно-пучковые преобразователи на многосвязных волноводах: явления и принципы построения

• Автор: Владимиров, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с. : ил.

Обозначения и сокращения
В1. Проблема, идея и замысел задачи
В2. Объект и предмет исследований
ВЗ. Общая характеристика работы
Глава 1. Анализ состояния вопроса и постановка исследовательской задачи
1.1. Анализ современного состояния радиоинтерферометрии
1.2. Волноводно-пучковые преобразователи; тенденции и перспективы развития
1.3. Обобщенная модель эффективности и качества ВПП
1.4. Краткие выводы по первой главе
Глава 2. Многосвязные диэлектрические волноводы: классификация, методы анализа и свойства
2.1. Постановка и структурирование задачи
2.2. Два подхода к описанию и анализу МСДВ
2.3. Свойства собственных волн МСДВ
2.4. Описание волн в МСДВ произвольного сечения
2.5. Параметры взаимодействия элементов МСДВ
2.6. Модовые порядки МСДВ
2.7. Краткие выводы по второй главе
Глава 3. Направленные узлы на МСДВ: описание и свойства
3.1. Постановка задачи описания узлов на МСДВ
3.2. Узлы на двухсвязных МСДВ: языки описания
3.3. Модели, описания и свойства МСДВ узлов
3.4. Дифракционные явления в узлах на МСДВ
3.5. Явления в узлах на МСДВ с плавными переходами
3.6. Устройства на многосвязных ДВ с малым замедлением
3.7. Краткие выводы по третьей главе
Глава 4. Экспериментальное исследование: постановка задач и разработка экспериментального стенда
4.1. Постановка экспериментальных задач: описание и особенности.области исследований
4.2. Анализ пространства методов и проблем
4.3. Дифференциальные измерения: выбор приемного зонда
4.4. Об измерениях волновых образований
4.5. Разработка измерительного стенда
4.6. Разработка методики измерений
4.7. Краткие выводы по четвертой главе
Глава 5. Синтез принципов действия и принципов построения ВПП
5.1. Физический принцип действия диагностической системы
5.2. ВПП на основе полномодовых МСДВ
5.3. Концепция фазовых корректоров для ВПП
5.4. Краткие выводы по пятой главе
Заключение
Публикации автора
Литература
Приложения
Акт внедрения результатов диссертационной работы
Обозначения и сокращения

Диссертация
Обозначения и сокращения
1) Обозначения буквами латинского алфавит
с = (е0д0)ч/2 = 3 • 108 м/с — скорость света в вакууме.
С - произвольная постоянная. е = 2,7183... - основание натуральных логарифмов.
£ - комплексная амплитуда напряженности электрического поля, В/м.
Ё— нормированная комплексная амплитуда волны.
/- частота, Гц.
Н— комплексная амплитуда напряженности магнитного поля, А/м.
/ = V-1 — мнимая единица.
к - постоянная распространения (однородной плоской волны) в однородном пространстве.
/ - длина участка волновода, м; координата вдоль оси парциальной волны волнового образования; 1э - эффективная длина участка связи, м. т - целое число.
Р - мощность, Вт.
г, <р, г- цилиндрические координаты.
<5У- коэффициент передачи из )-го в ье плечо узла.
/ - время, сек. о - скорость, м/сек.
Оф = аз/у— фазовая скорость волны в ДВ; и,р = с1а>/ёу - групповая скорость, м/сек.
х,у, г-прямоугольные координаты, г - координата в направлении распространения волны.
2) Обозначения буквами греческого алфавита
в - относительная диэлектрическая проницаемость среды.
X - длина волны в свободном пространстве, м. и - относительная магнитная проницаемость среды, а - удельная проводимость, Ом-1 -м-1.
(р - фазовый угол.
со - угловая частота, рад/сек.
8 - половина угла мехсду волновыми векторами плоских волн, составляющих ВО.
3) Обозначения нижних индексов
опт — оптимальный.
2.2. Два подхода к описанию и анализу МСДВ
С.В. Владимиров Диссертация
обходимо учитывать большее или меньшее число типов волн (мод) - в зависимости от модового режима МСДВ (подробнее об этом - см. раздел 2.4).
Обозначим нормированные комплексные амплитуды распространяющихся в положительном направлении оси г волн системы сравнения в порядке увеличения критической частоты Еч и Ен . Тогда, пренебрегая связью с обратными волнами, для их зависимости от продольной координаты имеем уравнение
сЩс / сЬ = -у>,Дс - уссЁ2с; с1Ё2с I ск = -]'ссЁ1с - ]у2сЁ2с (2.2.4)
или в матричном виде:
Ы = [гД|д|; (2.2.3)
dÈJdz
dÈ4 / dz ; Д. = К ; [re]=-j Уч Сс
dÈtlldz к Сс Уп
(2.2.4)
где уч и ун - постоянные распространения четной и нечетной собственных волн системы сравнения соответственно, сс - коэффициент связи между ними (связи волн системы, не путать с коэффициентом связи волн уединенных ДВ).
В регулярном случае матрица ГС] диагональна, и (2.2.4) распадается на два независимых уравнения, описывающих распространение волн МСДВ.
3) Сопоставление и объединение методов (подходов). Второй подход является более строгим, но первый часто оказывается проще. Теория связанных линий обладает также большей наглядностью, особенно применительно к узлам вида рис. 2.2.1. Однако применяемый в ней способ определения ЛКС [111, 114] предполагает, что наличие второго ДВ слабо влияет на поле первого. А условие слабой связи во многих реальных узлах не выполняется.
При подходе с позиций теории связанных линий затруднения вызывает также нахождение граничных условий на краях участка связи, поскольку не известна точно структура поля связанных волн. При изучении собственных волн системы граничные условия формулируются через коэффициенты возбуждения волн системы набегающей на участок связи волной уединенного ДВ.
Чтобы иметь возможность объединить тот и другой подходы и использовать достоинства каждого из них, в [20] предложено сделать системы (2.2.1) и