О повышении добротности планарных диэлектрических резонаторов с модами шепчущей галереи

Автор(и)

  • Александр Евгеньевич Когут Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины, Україна
  • Евгений Александрович Когут Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина, Україна
  • Роман Сергеевич Доля Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины, Україна https://orcid.org/0000-0001-6683-3986
  • Сергей Олегович Носатюк Институт радиофизики и электроники Национальной Академии наук Украины, Україна
  • Сергей Николаевич Харьковский Университет Западного Сиднея, Австралія
  • Джаочан Хе Восточно-Китайский НИИ "Фотоэлектроника", Китай

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347018110031

Ключові слова:

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

Анотація

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.

Посилання

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.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-11-30

Як цитувати

Когут, А. Е., Когут, Е. А., Доля, Р. С., Носатюк, С. О., Харьковский, С. Н., & Хе, Д. (2018). О повышении добротности планарных диэлектрических резонаторов с модами шепчущей галереи. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 61(11), 656–664. https://doi.org/10.20535/S0021347018110031

Номер

Том 61 № 11 (2018)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 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.