Электродинамика открытых структур миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов

1990

РЕГУЛЯРИЗАЦИЯ КРАЕВОЙ ЗАДАЧИ ДИФРАКЦИИ СКАЛЯРНЫХ ВОЛН НА ТОРОИДАЛЬНЫХ ЭКРАНАХ ПРОИЗВОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ

Тучкин Ю. А.

5-16

Предлагается строгий в математическом отношении метод решения краевых задач дифракции скалярных волн, удовлетворяющих уравнению Гельмгольца, на осесимметричных, вообще говоря, незамкнутых тороидальных экранах произвольного гладкого профиля, а также соответствующих спектральных задач. На поверхностях этих экранов предполагаются выполненными граничные условия Дирихле или Неймана. Основу метода составляет обобщение на случай тороидальных экранов развитой автором в предшествующих публикациях процедуры регуляризации для цилиндрических экранов. Построенная в работе процедура регуляризации эквивалентно сводит исходную краевую задачу к бесконечной системе линейных алгебраических уравнений в l₂ вида (I+H)x = b с компактным оператором Н.

НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛА В ЗАДАЧЕ ТЕОРИИ РАССЕЯНИЯ

Серов В. С.

16-24

Рассмотрены методы восстановления потенциала q(х) в гамильтониане при решении обратных многомерных задач теории рассеяния. Потенциал q(х) в R³ восстанавливается в случае, когда q(х) имеет компактный носитель и сингулярность в некоторой наперед заданной точке, а также при наложении определенных условий на q(х).

ДИФРАКЦИЯ ПЛОСКОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ НА КОНЕЧНОМ СИММЕТРИЧНОМ УГОЛКОВОМ ОТРАЖАТЕЛЕ (Н-ПОЛЯРИЗАЦИЯ)

Барков А. Д.

25-36

Исследована задача дифракции плоской электромагнитной волны на конечном уголковом отражателе. Задача сведена к двум бесконечным системам линейных алгебраических уравнений второго ряда с быстро убывающими матричными элементами.

В длинноволновом приближении для Н -поляризации получены основные характеристики поля рассеянного как уголком, так и ленточным выступом, наклоненным под произвольным углом к идеально проводящей плоскости.

ДИФРАКЦИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ВОЛНЫ С ОГРАНИЧЕННЫМ ВОЛНОВЫМ ФРОНТОМ НА ГРАНИЦЕ ПРОВОДИМОСТЕЙ В СЛОЕ ПОЛУПРОВОДНИКА

Доманова Е. А.

36-42

Рассматривается амплитудное распределение в гауссовом пучке, прошедшем через слой германия со ступенчатым распределением электронно-дырочной плазмы, в зависимости от положения центра луча относительно границы высокой и малой проводимости в слое, расстояния от полупроводникового экрана и перепада проводимостей в слое. Расчет и экспериментальные исследования проведены в условиях амплитудной модуляции волны.

РАЗНОСТНЫЕ МЕТОДЫ РАСЧЕТА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЛНОВЕДУЩИХ СИСТЕМ

Боголюбов А. Д.., Лопушенко В. В.

42-52

Рассматривается применение конечно-разностных методов к расчету открытых диэлектрических волноведущих систем. Исследуются основные причины, препятствующие широкому использованию метода конечных разностей к расчету открытых диэлектрических структур и указываются перспективные направления развития рассматриваемых методов.

ОБ ОДНОМ МЕТОДЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СПЕКТРА НОРМАЛЬНЫХ ТМ-ВОЛН ОТКРЫТОГО ВОЛНОВОДА С ПРОИЗВОЛЬНЫМ ГЛАДКИМ ПРОФИЛЕМ

Шепельская Е. В.

52-60

Решена задача определения спектра нормальных ТМ-волн открытого (в том числе и закрытого) металлического волновода с произвольной формой поперечного сечения. Исходная спектральная задача эквивалентным образом сводится к задаче на характеристические числа некоторой аналитической фредгольмовой 6есконечномерной матричной оператор-функции. Предложен эффективный численный алгоритм и приведены результаты численного анализа спектральных характеристик эллиптического и коконообразного волноводов.

ВОЛНЫ В УСЛОЖНЕННЫХ ОПТИЧЕСКИХ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВОЛНОВОДАХ

Колесниченко Ю. В., Стоянов С. В., Шевченко В. В.

60-69

Статья посвящена применению метода формул сдвига к исследованию направляемых волн-мод в некруглых, неоднородных и анизотропных оптических диэлектрических волноводах – волоконных световодах. Она содержит изложение метода, краткий обзор полученных ранее результатов и новые результаты по двулучепреломлению волн в некруглых волоконных световодах и по исследованию волн в неоднородном анизотропном световоде на основе слоистой структуры.

РЕЗОНАНСНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В ПЛОСКО-ПАРАЛЛЕЛЬНОМ РЕЗОНАТОРЕ С ВКЛЮЧЕНИЯМИ

Шестопалов Ю. В.

69-79

Сформулирована математическая постановка нестационарных начально-краевых задач о возбуждении электромагнитных колебаний в трехмерных резонаторах источниками, гармоническими во времени t. Установлена связь определенных значений (резонансных) частот, на которых наблюдается рост решений таких задач при , с множеством собственных значений краевых задач для уравнения Гельмгольца, в локально-возмущенных плоскопараллельных резонаторах. Описано явление неустойчивости резонансов в таких резонаторах относительно малых возмущений области.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОТКРЫТОЙ СВЯЗАННОЙ ЩЕЛЕВОЙ ЛИНИИ

Рыспанова Л. К.

79-90

Рассматривается задача о распространении волн в открытой связанной щелевой линии. Ставится краевая задача и приводится соответствующая система интегральных уравнений с логарифмическими особенностями ядер. Исследуются свойства оператора задачи: голоморфность, фредгольмовость, область действительных значений. Предлагается новый метод суммирования рядов со слабой особенностью. Исследуются свойства спектра линеаризованной задачи.

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ АНАЛИЗА МОДОВО-ЧАСТОТНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛЯ МНОГОМОДОВОГО ВОЛНОВОДНОГО ТРАКТА

Гейвандов Л. Н., Курков О. С.

90-96

Предлагаются некоторые структурные варианты создания измерительных систем в виде автоматизированного измерительно-вычислительного комплекса (АИВК), предполагающие процессорное управление и контроль всего измерительного цикла.

О СПЕКТРЕ СОБСТВЕННЫХ ЧАСТОТ КОЛЬЦЕВОГО ПЛАЗМЕННОГО ВОЛНОВОДА

Гестрина Г. Н.

96-109

Определяется спектр собственных частот узкощелевого кольцевого волновода радиуса b, заполненного холодной магнитоактивной плазмой при различных значениях азимутального числа n. Полученный спектр сравнивается со спектром собственных частот цилиндрического плазменного волновода того же радиуса.

О КЛАССИФИКАЦИИ ТИПОВ СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЙ ОТКРЫТЫХ ВОЛНОВОДНЫХ РЕЗОНАТОРОВ

Почанина И. Е.

109-119

Предлагается математически обоснованное определение типа собственного колебания цилиндрического открытого волноводного резонатора, опирающееся на Фурье-разложение этого колебания по собственным колебаниям эталонного закрытого цилиндрического резонатора. Такая классификация собственных колебаний по определению однозначна и особенно полезна при исследовании явлений междутипового взаимодействия колебаний. Она позволяет выделить интервалы параметров резонатора, где тип колебаний сохраняется, и указать области существования «междутиповых» колебаний.

МОЩНОСТЬ НЕРЕЗОНАНСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИСТОЧНИКА ИЗ ПРОСТЕЙШЕГО ОТКРЫТОГО РЕЗОНАТОРА

Лукин К. А., Веремей В. В., Вавилов В. Н.

119-126

В работе на примере простейшего ОР, возбуждаемого нитью магнитного тока, проведен анализ энергетических характеристик системы «ОР + источник». Полное поле внутри и вне ОР определяется с помощью метода задачи Римана-Гильберта. Приведены результаты расчета энергии, запасенной в резонансном объеме, полной мощности излучения системы и мощности нерезонансного излучения источника. На основе сопоставления собственной добротности (найденной из решения спектральной задачи) и добротности вынужденных колебаний вводится понятие добротности нерезонансного излучения.

О ВЗАИМНОМ ВЛИЯНИИ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ВОЛНОВОД – ДИФРАКЦИОННАЯ РЕШЕТКА

Андренко С. Д., Провалов С. А.

126-131

Экспериментально исследовано взаимное влияние функциональных элементов в системе диэлектрический волновод - дифракционная решетка. Выявлена связь между изменением прицельного расстояния и отклонением направления излучения за счет изменения постоянной распространения волны в диэлектрическом волноводе. Проанализировано влияние глубины элементов гребенки на постоянную распространения волны в диэлектрическом волноводе. Предложены рекомендации по выбору параметров гребенок для построения линейных излучателей.

ДВУМЕРНЫЕ НЕЭКВИДИСТАНТНЫЕ АНТЕННЫ-РЕШЕТКИ С НИЗКИМ УРОВНЕМ БОКОВЫХ ЛЕПЕСТКОВ

Копилович Л. Е., Содин Л. Г.

131-143

Предложен и исследован метод синтеза двумерных неэквидистантных антенн-решеток с низким уровнем боковых лепестков. Метод является развитием введенного Липером синтеза линейных решеток на базе циклических разностных множеств. В его основу положены новые числовые комбинаторные конструкции – обобщенные двумерные разностные множества. Рассмотрены методы построения таких множеств и основные характеристики получаемых на их базе антенн.

УЧЕТ СОБСТВЕННОЙ НАПРАВЛЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ СВЯЗИ ПРИ СИНТЕЗЕ НЕЭКВИДИСТАНТНЫХ НАПРАВЛЕННЫХ ОТВЕТВИТЕЛЕЙ

Гейвандов Л. Н., Зайцева Е. Г.

143-151

Анализируется влияние собственной направленности каждого элемента связи на поэтапный синтез неэквидистантных направленных ответвителей, построенных согласно принципу наименее упорядоченных последовательностей. Несмотря на некоторое усложнение методики синтеза наблюдается упрощение при решении системы уравнений, связанное с тем, что направленные элементы связи имеют равные размеры.

О ПРИМЕНЕНИИ ВОЛНОВОЙ МАТРИЦЫ ПЕРЕДАЧИ ПРЯМОУГОЛЬНОЙ ФОРМЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ВОЛНОВОГО ТРАКТА

Фиалковский Б. А.

151-153

Предлагается использование прямоугольной матрицы передачи для анализа последовательно соединенных четырехполюсников для случая различного числа учитываемых распространяющихся и реактивных волн на входе и выходе каждого четырехполюсника. Применение волновых матриц передачи прямоугольной формы дает значительный выигрыш в машинном времени.

ФОРМ-ФАКТОР ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЙ КВАЗИОСОБЕННОСТИ ТОКА НА ИДЕАЛЬНО ПРОВОДЯЩЕМ КЛИНЕ СО СГЛАЖЕННОЙ ВЕРШИНОЙ

Тучкин Ю. А., Шепельская Е. В.

153-164

При построении эффективных численных алгоритмов для задач дифракции волн на идеально проводящих телах с ребрами возникают трудности, связанные с сингулярным поведением тока в окрестности ребра, и решающим фактором в преодолении этих трудностей является выделение особенности тока в явном виде. Из общих соображений понятно, что те же проблемы возникают при решении задач дифракции на телах, имеющих участки с большой, но конечной кривизной.

В данной работе решена задача факторизации или выделения «квазисобственности» тока на цилиндрических телах указанного типа.

СЛОЖЕНИЕ МОЩНОСТЕЙ ДИОДОВ ГАННА В МНОГОМОДОВОМ ВОЛНОВОДНОМ РЕЗОНАТОРЕ

Архипов А. В., Рудь Л. А., Сенкевич С. Л.

164-168

Определен спектр в многомодовом несимметричном и симметричном Н -расширении открытого резонатора волноводного типа, условия достижения максимальной выходной мощности при сложении нескольких диодов Ганна в резонаторе, исследованы энергетические и частотные характеристики генератора.