Узагальнення методу часткових областей на проблеми розсіювання напівнескінченними сповільнювальними системами
Рубрика:
| Стешенко, СО |
Organization:
Інститут радіофізики та електроніки ім. О.Я. Усикова НАН України Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна |
| https://doi.org/10.15407/rej2020.04.010 |
| Мова: англійська |
Анотація:
Предмет і мета роботи. Досліджено матрицю розсіювання напівнескінченної сповільнювальної системи, утвореної канавками в прямокутному хвилеводі. Метою дослідження було розроблення методу розрахунку напівнескінченної періодичної структури. Методи та методологія. Побудовано узагальнення методу часткових областей на напівнескінченні періодичні структури. Поля періодичної частини структури розкладаються в ряди з власних мод періодичної структури з урахуванням умови на нескінченності, що дозволяє отримати лінійне матричне рівняння для знаходження матриці розсіювання. Розглядались лише моди періодичної структури, що поширюються. Щоб зробити ці представлення достовірними, поля узгоджувались на періоді, дещо віддаленому від зчленування регулярного хвилеводу з періодичним. Результати роботи. Отримано матричні рівняння для визначення блоків матриці розсіювання напівнескінченної структури. Для перевірки достовірності отриманих рівнянь було проведено низку досліджень. До їх числа входили тест на збіжність, взаємність, енергетичний баланс та збереження матриці розсіювання при додаванні одного періоду до напівнескінченної структури. Основне підтвердження отримане шляхом порівняння матриці розсіяння скінченного фрагмента сповільнювальної системи, одержаної двома способами: через матриці розсіяння напівнескінченної сповільнювальної системи і через каскадну збірку матриць розсіяння хвилевідних елементів, що складають структуру. Висновки. Отримано алгоритм розрахунку матриці розсіювання напівнескінченної структури. Він може бути використаний для побудови строгої «гарячої» моделі пристроїв вакуумної електроніки з використанням сповільнювальних систем. |
| Ключові слова: метод часткових областей, напівнескінченна ґратка, сповільнювальна система |
Стаття надійшла до редакції 13.07.2020
УДК 537.86
Radiofiz. elektron. 2020, 25(4): 10-17
Повний текст (PDF)
References:
- Mittra R., Lee S. W., 1971. Analytical techniques in the theory of guided waves. New York: Macmillan New York.
- Bornemann, J., Rosenberg, J., 1993. Waveguide Components for Antenna Feed Systems. Theory and CAD. Artech House.
- Steshenko, S.O., Prikolotin, S.A., Kirilenko, A.A., Kulik, D.Yu., Rud', L.A., Senkevich, S.L., 2014. Partial domain technique considering field singularities in the internal problems with arbitrary piecewise-coordinate boundaries: Part 2. Plane-transverse junctions and "in-line" objects. Telecommunications and Radio Engineering, 73(3), pp. 187–201.
- Albani, M., Capolino, F., 2011. Wave dynamics by a plane wave on a half-space metamaterial made of plasmonic nanospheres: a discrete Wiener–Hopf formulation. JOSA B, 28(9), pp. 2174–2185.
- Litvinenko, L.N., Pogarsky, S.A., Prosvirnin, S.I., 1996. Wave diffraction by semi-infinite periodical structures. Int. J. Infrared and millimeter waves, 17(5), pp. 897–903.
- Lytvynenko, M. and Prosvirnin, S.L., 2012. Wave Diffraction by Periodic Multilayer Structures. Cambridge Scientific Publ.
- Liu, J., Cai, G., Yao, J., Liu, N. and Liu, Q.H., 2019. Spectral numerical mode matching method for metasurfaces. IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 67(7), pp. 2629–2639.
- Kovshov, Y.S., Ponomarenko, S.S., Kishko, S.S., Likhachev, A., Danik, A., Mospan, L., Steshenko, S., Khutoryan, E.M., Kuleshov A.N., 2018. Effect of Mode Transformation in THz Clinotron. Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, 39(11), pp. 1055–1064.
- Kirilenko, A.A., Senkevich, S.L., Steshenko, S.O., 2015. Application of the generalized scattering matrix technique for the dispersion analysis of 3D slow-wave structures. Telecommunications and Radio Engineering, 74(17), pp. 1497–1511.
