Собственные волны секторных коаксиальных ребристых волноводов

Автор(и)

  • Федор Федорович Дубровка Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского", Ukraine https://orcid.org/0000-0002-3485-6822
  • Степан Иванович Пильтяй Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт им. Игоря Сикорского", Ukraine https://orcid.org/0000-0002-6927-8663

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347012060015

Ключові слова:

секторный коаксиальный ребристый волновод, ТЕ мода, ТМ мода, критическое волновое число, распределение поля, одномодовый режим работы, рабочая полоса частот

Анотація

Представлены результаты численного исследования собственных волн секторных коаксиальных ребристых волноводов двух конфигураций (с ребром на внутренней или внешней стенке) при различных соотношениях поперечных размеров. В частности, исследованы зависимости критических волновых чисел первых четырех мод от соотношений геометрических размеров, получены распределения компонент электрического поля этих мод и проведена оптимизация секторных коаксиальных ребристых волноводов для обеспечения максимальной полосы частот одномодового режима работы. Получены две оптимальные конфигурации волноводов, обеспечивающие коэффициент перекрытия по частоте 5,6:1 для одномодового режима работы. Показано, что меньшие поперечные размеры при фиксированной полосе частот одномодового режима работы имеет волновод с ребром на внутренней круглой стенке. Размер зазора между ребром и круглой стенкой оптимального волновода одинаков для обеих конфигураций и определяется необходимым отношением критических частот двух нижних ТЕ мод. Расчеты проведены с использованием математической модели, полученной в [1] методом интегрального уравнения с корректным учетом сингулярного поведения поля на ребре.

Посилання

Dubrovka F. F. Electrodynamics boundary problem solution for sectoral coaxial ridged waveguides by integral equation technique / F. F. Dubrovka, S. I. Piltyay // Radioelectronics and Communications Systems. — 2012. — Vol. 55, No. 5. — P. 191–203.

Suntheralingam N. Electromagnetic modelling of ridged waveguide resonator loaded bandpass filters / N. Suntheralingam, N. Mohottige, D. Budimir // IEEE Antennas and Propagation Society : Int. Symp. APSURSI 2010, Toronto, Canada : conf. proc. — Toronto, 2010. — P. 1–4.

Li S. Double ridged waveguide low pass filters for satellite application / S. Li, J. Fu, X. Wu // Microwave, Antenna, Propagation and EMC Technologies for Wireless Communications : 2007 Int. Symp., Hangzhou, China : conf. proc. — Hangzhou, 2007. — P. 408–410.

Manuilov M. B. Ridged waveguide filters with improved performance / M. B. Manuilov, K. V. Kobrin, L. A. Obrezanova // Microwave and Telecommunication Technology : 16 Int. Crimean Conf. CriMiCo 2006, Sevastopol, Ukraine : conf. proc. — Sevastopol, 2006. — P. 507–508.

Compact broadband polarizer based on shallowly–etched silicon–on–insulator ridge optical waveguides / D. Dai, Z. Wang, N. Julian, J. E. Bowers // 2011 Optical Fiber Communication and National Fiber Optic Engineers Conf. : OFC/NFOEC, Los Angeles, USA, 2011. — Los Angeles, 2011. — P. 1–3.

Ultra–broadband low axial ratio corrugated quad–ridge polarizer / A. Tribak, A. Mediavilla, J. L. Cano, M. Boussouis, K. Cepero // European Microwave Conf. : EuMC 2009, Rome, Italy. — Rome, 2009. — P. 73–76.

Bull J. D. Asymmetrically strained ridge waveguide for passive polarization conversion / J. D. Bull, H. Kato, N. Jaeger // IEEE Photonics Technol. Lett. — Dec. 2008. — Vol. 20, No. 24. — P. 2186–2188.

Polemi A. Dispersion characteristics of a metamaterial–based parallel–plate ridge gap waveguide realized by bed of nails / A. Polemi, S. Maci, P.–S. Kildal // IEEE Trans. Antennas Propag. — March 2011. — Vol. 59, No. 3. — P. 904–913.

Higher order modes of the ridged coaxial waveguide / M. A. Ruiz–Bernal, M. Valverde–Navarro, G. Goussetis, J.–L. Gomez–Tornero, A. P. Feresidis // 36 European Microwave Conf. : 2006, Manchester, UK : conf. proc. — Manchester, 2006. — P. 1221–1224.

Tang Y. Analysis of quadruple–ridged square waveguide by multilayer perceptron neural network model / Y. Tang, J. Zhao, W. Wu // Asia–Pacific Microwave Conf. : APMC 2006, Yokohama, Japan : conf. proc. — Yokohama, 2006. — P. 1912–1918.

Analysis of elliptical ridged waveguide / J. Xu, W. Wang, Y. Gong, Y. Wei // Joint 31st Int. Conf. on Infrared Millimeter Waves and 14th Int. Conf. on Teraherz Electronics : IRMMW–THz 2006, Shanghai, China : conf. proc. — Shanghai, 2006. — P. 265.

Jacobs O. B. Elliptically shaped quad–ridge horn antennas as feed for a reflector / O. B. Jacobs, J. W. Odendaal, J. Joubert // IEEE Antennas Wireless Propag. Lett. — 2011. — Vol. 10. — P. 756–759.

Akgiray A. Design and measurements of dual–polarized wideband constant–beamwidth quadruple–ridged flared horn / A. Akgiray, S. Weinreb, W. Imbriale // Antennas and Propagation : IEEE Int. Symp. APSURSI 2011, Spokane, USA : conf. proc. — Spokane, 2011. — P. 1135–1138.

Jacobs O. B. Quad ridge horn antenna with elliptically shaped sidewalls / O. B. Jacobs, J. W. Odendaal, J. Joubert // Electromagnetics in Advanced Applications : Int. Conf. ICEAA 2011, Torino, Italy : conf. proc. — Torino, 2011. — P. 259–262.

Coutts G. M. Wideband diagonal quadruple–ridge orthomode transducer for circular polarization detection / G. M. Coutts // IEEE Trans. Antennas Propag. — June 2011. — Vol. 59, No. 6. — P. 1902–1909.

Hwang J.–H. Compact orthomode transducer using single–ridged triangular waveguides / J.–H. Hwang, Y. Oh // IEEE Microwave Wireless Compon. Lett. — 2011. — Vol. 21, No. 8. — P. 412–414.

Zhang H. Z. A wideband orthogonal–mode junction using ridged sectoral waveguides / H. Z. Zhang // Dig. Int. Symp. IEEE Antennas and Propag. — June 2002. — Vol. 40. — P. 432–435.

1.3–μm laterally tapered ridge waveguide DFB lasers with second–order Cr surface gratings / C. I. Yeo, S. J. Jang, J. S. Yu, Y. T. Lee // IEEE Photonics Technol. Lett. — Nov. 2010. — Vol. 22, No. 22. — P. 1668–1670.

Internal loss, modal characteristics, and bend loss of asymmetric cladding ridge waveguide lasers at 850 nm / R. K. Price, V. B. Verma, V. C. Elarde, J. J. Coleman // J. Appl. Phys. — Jan. 2008. — Vol. 103, No. 1. — P. 013108–013108–6.

Self–aligned metal–contact and passivation technique for submicron ridge waveguide laser fabrication / J. H. Teng, E. L. Lim, S. J. Chua, et al. // J. Vacuum Sci. Technol. B: Microelectron. Nanometer Structures. — Sep. 2008. — Vol. 26, No. 5. — P. 1748–1752.

Amadjikpe A. L. A high–Q electronically tunable evanescent–mode double–ridged rectangular waveguide resonator / A. L. Amadjikpe, J. Papapolymerou // IEEE MTT-S Int. Microwave Symp. Dig. — June 2008. — P. 1019–1022.

Serebryannikov A. E. Fast coupled–integral– equations–based analysis of azimuthally corrugated cavities / A. E. Serebryannikov, O. E. Vasylchenko, K. Schunemann // IEEE Microwave Wireless Compon. Lett. — May 2004. — Vol. 14, No. 5. — P. 240–242.

Jarvis D. A. Design of double–ridged rectangular waveguide of arbitrary aspect ratio and ridge height / D. A. Jarvis, T. C. Rao // IEE Proc. H: Microwaves, Antennas Propag. — Feb. 2000. — Vol. 147, No. 1. — P. 31–34.

Rong Y. Characteristics of generalized rectangular and circular ridge waveguides / Y. Rong, K. A. Zaki // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — Feb. 2000. — Vol. 48, No. 2. — P. 258–265.

Wang C. Full–wave modeling of generalized double ridge waveguide T–junctions / C. Wang, K. A. Zaki // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. — Dec. 1996. — Vol. 44, No. 12. — P. 2536–2542.

Дубровка Ф. Ф. Решение краевой задачи электродинамики для секторных коаксиальных ребристых волноводов методом интегрального уравнения / Ф. Ф. Дубровка, С. И. Пильтяй // Известия вузов. Радиоэлектроника. — 2012. — Т. 55, № 5. — С. 3–16.

##submission.downloads##

Опубліковано

2012-06-01

Як цитувати

Дубровка, Ф. Ф., & Пильтяй, С. И. (2012). Собственные волны секторных коаксиальных ребристых волноводов. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 55(6), 3–14. https://doi.org/10.20535/S0021347012060015

Номер

Том 55 № 6 (2012)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2012 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.