DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347018110031
Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ по подписке
Исследуемый дисковый ДР, изготовленный из изотропного материала с малыми потерями

О повышении добротности планарных диэлектрических резонаторов с модами шепчущей галереи

Александр Евгеньевич Когут, Евгений Александрович Когут, Роман Сергеевич Доля, Сергей Олегович Носатюк, Сергей Николаевич Харьковский, Джаочан Хе

Аннотация


Исследован новый класс дисковых диэлектрических резонаторов (ДР) миллиметрового диапазона длин волн с модами шепчущей галереи (ШГ) — планарных ДР, высота которых значительно меньше рабочей длины волны. Из литературных источников известно, что в открытом состоянии такие резонаторы на модах ШГ не возбуждаются по причине высоких радиационных потерь. Показано, что решением данной задачи является частичное экранирование дисковых диэлектрических структур плоскопараллельным экраном путем расположения диска между двумя плоскими проводящими зеркалами. Установлено, что путем введения воздушного зазора между плоским основанием диэлектрического диска и одним из проводящих зеркал удается повысить собственную добротность планарных ДР почти в два раза. Одной из причин этого является частичное смещение резонансного поля мод ШГ из области диэлектрика в воздушный зазор, где диэлектрические потери снижаются. Кроме того, увеличение воздушного зазора в интервале оптимальных значений, сравнимых с половиной рабочей длины волны, приводит к снижению омических потерь. Вышеперечисленное обусловливает рост добротности планарных ДР с воздушным зазором.

Ключевые слова


планарный диэлектрический резонатор; колебания шепчущей галереи; электромагнитные характеристики; повышение добротности

Полный текст:

PDF

Литература


Annino, G.; Cassettari, M.; Martinelli, M. “Study on planar whispering gallery dielectric resonators. I. General properties,” Int. J. Infrared Millimeter Waves, Vol. 23, No. 4, P. 597-615, 2002. DOI: https://doi.org/10.1023/A:1015709927809.

Santhosh Kumar, G. D. V.; James Raju, K. C. “Whispering gallery modes of planar dielectric resonators in LTCC technology,” Proc. of Int. Conf. on Microelectronics, Communications and Renewable Energy, 4-6 June 2013, Kanjirapally, India. IEEE, 2013, p. 474-479. DOI: https://doi.org/10.1109/AICERA-ICMiCR.2013.6576026.

Nor, Nuramirah Mohd; Jamaluddin, Mohd Haizal; Kamarudin, Muhammad Ramlee; Ambia, Siti Zareen Naqiyah Zool. “Design of planar dielectric resonator antenna array at 28 GHz,” Indonesian J. Electrical Engineering Computer Science, Vol. 5, No. 3, P. 622-627, 2017. DOI: http://doi.org/10.11591/ijeecs.v5.i3.pp622-627.

Ильченко, М. Е.; Взятышев, В. Ф.; Гасанов, Л. Г.; и др. Диэлектрические резонаторы. Под ред. М. Е. Ильченко. М.: Радио и связь, 1989. 328 с.

Кириченко, А. Я.; Прокопенко, Ю. В.; Филиппов, Ю. Ф.; Черпак, Н. Т. Квазиоптические твердотельные резонаторы. К.: Наукова думка, 2008. 296 с.

Yurchenko, V. B.; Altintas, A.; Ciydem, M.; Koc, S. “Experimental conditions for the excitation of thin disk whispering-gallery-mode resonators,” PIER C, Vol. 43, P. 29-40, 2013. DOI: http://doi.org/10.2528/PIERC13062803.

Голубничая, Г. В.; Кириченко, А. Я.; Кривенко, Е. В.; Луценко, В. И. “Влияние величины зазора между дисками на добротность диэлектрического пластинчатого резонатора,” Письма в ЖТФ, T. 41, № 6, С. 50-57, 2015. URI: http://journals.ioffe.ru/articles/41581.

Kirichenko, А. Ya.; Golubnichaya, G. V.; Маximchuk, I. G.; Yurchenko, V. B. “Q-factor and excitation efficiency of laminar quasi-optical dielectric resonators,” Telecom. Radio Eng., Vol. 73, No. 1, p.73-81, 2014. DOI: http://doi.org/10.1615/TelecomRadEng.v73.i1.60.

Когут, А. Е.; Доля, Р. С.; Носатюк, С. О.; Шульга, Е. А.; Хэ, Джаочан. “Возбуждение колебаний шепчущей галереи в дисковом планарном диэлектрическом резонаторе щелью святи,” Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусі. Сер. фіз.-тех. Навук, № 3, С. 121-128, 2017. URI: https://vestift.belnauka.by/jour/article/view/327.

Иванов, Е. Н.; Карачев, А. А.; Царапкин, Д. П. “Повышение эффективности возбуждения дисковых диэлектрических резонаторов,” Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 30, № 10, С. 68-69, 1987.

Гинзтон, Э. Л. Измерения на сантиметровых волнах. М.: ИИЛ, 1960. 519 с.

Скрипка, С. Л.; Данилов, В. В.; Павловский, И. С. “Планарные структуры волноводной элементной базы миллиметрового диапазона,” Радиофизика и электроника, Т. 2, № 4, С. 96-102, 2011.

Когут, А. Е.; Носатюк, С. О.; Солодовник, В. А.; Доля, Р. С. “Реализация режима вынужденных колебаний высших порядков в экранированных диэлектрических резонаторах путем использования щелевой линии,” Известия вузов. Радиоэлектроника, Т. 57, № 10, С. 25-33, 2014. DOI: https://doi.org/10.20535/S0021347014100033.

Когут, А. Е.; Доля, Р. С.; Носатюк, С. О.; He, Jaochan. “Возбуждение мод шепчущей галереи в экранированных диэлектрических резонаторах щелевой линией,” Радиофизика и электроника, Т. 6, № 3, С. 49-54, 2015. DOI: https://doi.org/10.15407/rej2015.03.049.

Когут, А. Е.; Кутузов, В. В.; Солодовник, В. А.; Харьковский, С. Н. “О возможности разрежения спектра вынужденных колебаний типа шепчущей галереи в цилиндрическом диэлектрическом резонаторе,” Радиофизика и электроника, Т. 6, № 2-3, С. 218–221, 2001.


Метрики статей

Загрузка метрик ...

Metrics powered by PLOS ALM


Bookmark and Share


© Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника, 2004–2019
При копировании активная ссылка на материал обязательна
ISSN 2307-6011 (Online), ISSN 0021-3470 (Print)
т./ф. +38044 204-82-31, 204-90-41
Условия использования сайта