• Українська
  • English
  • Русский
ISSN 1028-821X (Online)
ISSN 2415-3400 (Print)

ЭФФЕКТ ЗАПИРАНИЯ ИЗГИБА ВОЛНОВОДА ВБЛИЗИ КРИТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТЫ ВТОРОЙ МОДЫ

Пазынин, ВЛ
Organization: 

Институт радиофизики и электроники им. А. Я. Усикова НАН Украины
12, ул. Акад. Проскуры, Харьков, 61085, Украина
E-mail: pazynin@ire.kharkov.ua

https://doi.org/10.15407/rej2017.02.003
Язык: русский
Аннотация: 

В работе построена строгая математическая модель дифракции электромагнитной волны в изгибе плоскопараллельного волновода. Численное моделирование такого волноводного изгиба выявило эффект его полного запирания на частоте вблизи критической частоты второй моды. Установлена резонансная природа этого эффекта, которая заключается в возбуждении запирающего колебания в такой волноводной неоднородности. Сделано заключение, что изгиб волновода можно рассматривать как волноводный резонатор открытого типа. Актуальность решенной задачи обусловлена широким применением волноводных изгибов в технике СВЧ. Ил. 5. Библиогр.: 34 назв.

Ключевые слова: волноводный изгиб, волноводный излом, метод конечных разностей, резонанс полного отражения

Статья поступила в редакцию 11.04.2017
PACS 41.20.-q; 02.70.Bf
УДК 537.86:519.6
Radiofiz. elektron. 2017, 22(2): 3-10
Полный текст (PDF)

References: 
  1. Шестопалов В. П., Кириленко А. А., Рудь Л. А. Резонансное рассеяние волн. Т. 2. Волноводные неоднородности. Киев: Наук. думка, 1986. 216 с.
  2. Рудь Л. А., Шестопалов В. П. Излом волновода – открытый резонатор волноводного типа. Доклады АН СССР. 1987. Т. 294, № 4. С. 848–850.
  3. Рудь Л. А. Свободные колебания и резонансные явления в H-плоскостных изломах прямоугольных волноводов. Радио-техника и электроника. 1988. Т.33, №6. С. 1117–1125.
  4. Воскресенский Д. И. Равномерноизогнутый волновод прямоугольного поперечного сечения. Тр. МАИ. 1957. Вып. 73. С. 5–44.
  5. Cornet P., Dusséaux R., Chandezon J. Wave propagation in curved waveguides of rectangular cross section. IEEE Transactions on microwave theory and techniques. 1999. Vol. 47, N 7. P. 965–972.
  6. Лозяной В. И., Петрусенко И. В., Прохода И. Г., Прудкий В. П. Дифракция электромагнитных волн в изогнутом многомодовом прямоугольном волноводе. Тез. докл. науч. семинара «Решение внутренних краевых задач электродинамики». Ростов-на-Дону, 1984. 23 c.
  7. Петрусенко И. В., Лозяной В. И., Прохода И. Г., Прудкий В. П. Расчет H-плоскостного щелевого направленного ответвителя на равномерно изогнутых волноводах.       Радиотехника и электроника. 1983. Т. 28, № 3. С. 433–438.
  8. Rice S. O. Reflections from circular bends in rectangular wave guides – matrix theory. Bell System Technical Journal. 1948. Vol. 27, N 2. P. 305–349.
  9. Каценеленбаум Б. З. Изогнутые волноводы постоянного сечения. Радиотехника и электроника. 1956. Т. 1, № 2. С. 171–185.
  10. Свешников А. Г. Волны в изогнутых трубах. Радиотехника и электроника. 1958. Т. 3, № 5. С. 641–648.
  11. Керженцева Н. П. О распространении электромагнитных волн в изогнутых волноводах круглого сечения. Радиотехника и электроника. 1958. Т. 3, № 5. С. 649–659.
  12. Кислюк М. Ж. Изогнутый волновод прямоугольного сечения. Радиотехника. 1961. Т. 16, № 4. С. 3–10.
  13. Cochran J. A, Pecina R. G. Mode propagation in continuously curved waveguides. Radio Science. 1966. Vol. 1, N 6.  P. 679–696.
  14. Lewin L. Theoretical analysis of the junction discontinuity between a straight and a curved section of rectangular waveguide. Proc. IEEE. 1977. Vol. 124, N 6. P. 511–516.
  15. Балабанова Т. Н., Кукушкин А. В., Раевский С. Б. Расчет характеристик передачи равномерно изогнутого прямоугольного волновода в широком диапазоне частот. Радиотехника и электроника. 1977. Т. 22, № 3. С. 606–609.
  16. Петрусенко И. В., Прохода И. Г. Расчет коэффициента отражения от изгиба прямоугольного волновода в Н-плоскости. Электродинамика и физика СВЧ. Cб. науч. тр. ДГУ. 1980. С. 92–95.
  17. Петрусенко И. В. Равномерно изогнутые волноводные линии передачи прямоугольного поперечного сечения и устройства на их основе: дис. … канд. физ.-мат. наук. ДГУ. Днепропетровск, 1981. 155 с.
  18. Лозяной В. И., Петрусенко И. В., Прохода И. Г., Прудкий В. П. Анализ равномерно изогнутых линий передачи. Изв. вузов. Радиоэлектроника. 1982. Т. 25, № 2. С. 102–104.
  19. Заргано Г. Ф., Лерер А. М., Ляпин В. П., Синявский Г. П. Линии передачи сложных сечений. Ростов-на-Дону:    Изд-во Ростов. ун-та, 1983. 320 с.
  20. San Blas A. A., Gimeno B., Boria V. E., Esteban H., Cogollos S., Coves A. A rigorous and efficient full-wave analysis of uniform bends in rectangular waveguide under arbitrary incidence. IEEE Transactions on microwave theory and techniques. 2003. Vol. 51, N 2. P. 397–405.
  21. Weisshaar A., Goodnick S. M., Tripathi V. K. A Rigorous and efficient method of moments solution for curved waveguide bends. IEEE Transactions on microwave theory and techniques. 1992. Vol. 40, N 12. P. 2200–2206.
  22. Paul D. L., Craddock I. J., Railton C. J. Simple and accurate hybrid FDTD model of uniform waveguide bends. Electronics letters. 2004. Vol. 40, N 4. P. 247–248.
  23. Petrusenko I. V. Analytic-numerical analysis of waveguide bends. Electromagnetics. 2004. Vol. 24, N 4. P. 237–254.
  24. Gimeno B., Guglielmi M. Multimode equivalent network representation for H- and E-plane uniform bends in rectangular waveguide. IEEE Transactions on microwave theory and techniques. 1996. Vol. 44, N 10. P. 1679–1687.
  25. Meschino S., Ceccuzzi S., Mirizzi F., Pajewski L., Schettini G., Artaud J. F., Bae Y. S., Belo J. H., Berger-By G., Bernard J. M., Cardinali A., Castaldo C., Cesario R., Decker J., Delpech L., Ekedahl A., Garcia J., Garibaldi P., Goniche M., Guilhem D., Jia H., Huang Q. Y., Hillairet J., Hoang G. T., Imbeaux F., Kazarian F., Kim S. H., Litaudon X., Maggiora R., Magne R., Marfisi L., Milanesio D., Namkung W., Panaccione L., Peysson Y., Sharma P.K., Schneider M., Tuccillo A. A., Tudisco O., Vecchi G., Villari R., Vulliez K. Bends in oversized rectangular waveguide. Fusion Engineering and Design. 2011. Vol. 86, N 6-8. P. 746–749.
  26. Кравченко В. Ф., Сиренко Ю. К., Сиренко К. Ю. Преобразование и излучение электромагнитных волн открытыми резонансными структурами. Моделирование и анализ переходных и установившихся процессов. Москва: Физматлит, 2011. 320 с.
  27. Сиренко К. Ю., Сиренко Ю. К. Точные «поглощающие» условия в начально-краевых задачах теории открытых волноводных резонаторов. Журн. вычисл. математики и мат. физики. 2005. Т. 45, № 3. С. 509–525.
  28. Перов О. А., Сиренко Ю. К. Точные условия для виртуальных границ в начально-краевых задачах теории рассеяния волн. Электромагнитные волны и электронные     системы. 2000. Т. 5, № 3. С. 25–40.
  29. Sirenko Yu. K. Exact ‘Absorbing’ Conditions in Outer Initial Boundary-Value Problems of the Electrodynamics of Nonsinusoidal Waves. Part 2: Waveguide Units and Periodic Structures. Telecommunications and Radio Engineering. 2002. Vol. 57, N 12. P. 1–30.
  30. Pazynin V. L., Maiboroda M. V. Electromagnetic pulse compression in sections of helically coiled waveguides Telecommunications and Radio Engineering. 2017. Vol. 76, N 3. P. 209–225.
  31. Zhang Q., Yuan C.-W., Liu L. Theoretical design and analysis for TE20TE10 rectangular waveguide mode converters. IEEE Transactions on microwave theory and techniques. 2012. Vol. 60, N 4. P. 1018–1026.
  32. Шестопалов В. П., Сиренко Ю. К. Динамическая теория решеток. Киев: Наук. думка, 1989. 214 с.
  33. Kirilenko A. A., Tysik B. G. Connection of S-matrix of waveguide and periodical structures with complex frequency spect-rum. Electromagnetics. 1993. Vol. 13, N 3. P. 301–318.
  34. Кириленко А. А., Кулишенко С. Ф., Сенкевич С.Л., Волно-водный излом, согласованный ступенчатым срезом. Радио-физика и электроника. Сб. науч. тр. ИРЭ НАН Украины. 2003. Т. 8, № 2. С. 218–220.