Собственные волны секторных коаксиальных ребристых волноводов

Автор(и)

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

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

Розділ

Оригінальні статті