Исследование особенностей волн с комплексными волновыми числами в базовых СВЧ структурах

• Автор: Малахов, Василий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.12.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 155 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Определение типа электродинамического оператора
краевой задачи
1Л. Самосопряженные и несамосопряженные
электродинамические операторы
1.2. Определение типа оператора для экранированных
электродинамических структур, рассматриваемых в диссертации
1.3. Определение типа оператора для открытых
электродинамических структур, рассматриваемых в диссертации
Выводы:
Глава 2. Исследование спектра волн волноводно-щелевой линии
2.1 Краевая задача. Дисперсионное уравнение ВЩЛ
2.2 Структура и особенности программы расчета дисперсии
2.3. Анализ результатов расчета дисперсии ВЩЛ
2.4 Расчет потока мощности комплексных волн ВЩЛ
2.5 Расчет фильтра на основе нерегулярной ВЩЛ
Выводы:
Глава 3. Исследование комплексных волн в экранированной микрополосковой линии с двухслойной подложкой
3.1. Решение дисперсионной задачи для экранированной микрополосковой линии с резистивной пленкой
3.2. Анализ результатов расчета дисперсии рассматриваемой структуры
3.3. Критерии корректности алгоритмов, составляемых на основе

3.4. Влияние постановки краевой задачи на спектр ее решений
3.5. Графический расчет структуры электромагнитного поля на
основе метода Эйлера

Выводы
Глава 4. Исследование комплексных волн в открытых
направляющих структурах
4.1. Несобственная комплексная волна в открытом гофрированном волноводе
4.2. Влияние диссипации энергии во внешней среде на характеристики комплексных волн КОДВ
4.3. Об учете вытекающих волн при решении дифракционных
задач
Выводы
Заключение
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Современная техника предъявляет повышенные требования к компонентам, входящим в состав отдельных узлов и блоков СВЧ и КВЧ аппаратуры. Создание надежных узлов, удовлетворяющих низким массогабаритным показателям, с расширенными функциональными возможностями, непосредственно связано с необходимостью разработки новой элементной базы, которая позволит не только улучшить характеристики приборов, но и откроет новые возможности в освоении более высокочастотных диапазонов.
Актуальность проблемы. Широкое освоение СВЧ и КВЧ диапазонов ставит перед разработчиками задачи создания новой функциональной базы, использующей неоднородные по поперечному сечению и продольнонерегулярные направляющие структуры. Физические явления, происходящие в таких структурах, представляют собой довольно сложные процессы, для математического описания которых необходимо составлять корректные математические модели и алгоритмы с привлечением точного электродинамического подхода, основанного на уравнениях Максвелла. Сложность математического аппарата, адекватно описывающего физические процессы в исследуемых структурах, приводит к тому, что решение поставленных задач невозможно без привлечения современных компьютерных технологий с использованием получивших широкое распространение персональных компьютеров. С этой целью необходимо создавать пакеты программ расчета базовых элементов, ориентированных на работу с имеющимися персональными компьютерами.
Одним из основных вопросов, решаемых при исследовании любой электродинамической структуры, является получение информации о спектре ее волн. Исчерпывающая информация о спектре волн необходима для решения дифракционных задач, на которых, как правило, основывается строгий расчет всех СВЧ и КВЧ устройств [1-8]. Если для регулярных однородно за-

2АЗк

+ Евзк

ХАЗк

+ ХАЗк

+ ХВЗк

+ 1В3к1

+ ЕАзк{ Х5к Х111к11кФ24п -5кк5кь1аз2}
_п=1 к=0 I п=1 )

+1 Взк{
к=0 (
Х2к11№Ф24„

+ 6кк§кЬ1азН°
1-7 гу СО
а,лЬ21= ы
-ктЛтЛ
12 2Ъ2
5ь2х«
'кк11к2к

тЛтЛ п£
А1 2 2Ъ2
РХзкЕТ
е=1 °/Ь2Х4
+ 8ккЬ1Р

2к1Хз,те2кР2Х
а4Ь2 е

хт<к,<к 71
12 2Ь,
Ь2х4 + 5ккЬ1ХА

-РХгкЁ
лтл _я£ 2Ъ,

ы МгХ«

ЕАзк1кРЕ
к=1 <
хтктЛг л
N1; 1} а4 5Ь2х4
-Ев3к
к=1
/'хтЛст/к„,2л N1 11 а4
+ 1АЗк( к=0 !
-£взк(
к=0 [
оо т(кт1к
*=1 оЬ2х4
+ 5кк6каЗЬ1*2к
00 тЛстЯс
=1 °Ь2х4
-8кк8ка3Ь1к
ч гЬ2х«
Использованные в выражениях (2.8) обозначения имеют следующий вид:
зтазка4 _ созазка4
Мк ~ ’ *2к — ’
зтазка3 созазка3
япа2па3 . г со8а2па3 ,
Ип ’ 4п ’
8та2па2 соза2па2