автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.01, диссертация на тему:Электродинамический анализ слоистых и экранированных щелевых СВЧ-структур на основе обобщенного импедансного подхода

О "Л НИХЕГОРОДСКИИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

1 •'

на правах рукописи РЛХНЕЛЕШГЧ ИГОРЬ ВЛАДИМИРОВИЧ

ЭДЕЖТРОДИНЛЙИЧВСКЯЯ АНАЛИЗ СЛОИСТНК В ЭКРАНИРОВАННЫХ ЯЕЛЕВИХ СОТ-СТРУКТУР НА ОСНОВЕ ОБОБЩЕННОГО ИНПЕДАНаЮГО ПОДХОДА

Спепиальиость 03.12. 01 -теоретические основе радиотехники

Автореферат диссертации на соискание ученоа степени кандидата технических наук

Ккжикй Новгород 1993 .

Работа выполнена на научно-производственнон предприятии

"Салют", (г. Нижний Новгород)

Научный руководитель - доктор технических вале Отнахов С. А.

Официальные оппоненты: доктор Физихо-матенатических наук Власов С. а

кандидат технических наук Козлов в. А.

Ведущая организация - Научно-исследовательский

приборостроительный институт, г. Низший Новгород

Зашита состоится " {£ " ЪЩйЗ^З. 1993 г. в /5 часов на заседании специализированного совета Д. 053.85.03 в Нижегородской государственной технической университете по адресу: 603600, Нижний Новгород. ул-Иинина. 24.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного технического университета.

Автореферат разослан "{()' ЛОЯ^РЯ 1993 г*

Ученый секретарь специализированного* совета, кандидат технических иаук

А. II. Сапов

ОЕЯЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность тены. Проектирование радиоэлектронных устройств диапазонов сверхвысоких частот (СВЧ) и крайне высоких частот <КВЧ) приводит к необходимости разработки математических нодедей линий передачи электромагнитных водя и перегтлярностей в их трактах. При освоении этих частотных диапазонов важное значение имеет использование линий передачи со сложным поперечным сечением, и, в частности. слоистых волноводов, содержащих слои диэлектрика и Феррита, и экранированных шеяевык линия (ЗВД). В теории этих пиний до сих пор были не исследованы или мало исследованы собственные волны ЭИ/1 с поглотавшим элементен. а также собственные волны многослойных гиротропных структур с учетом потерь. Решение этих задач является актуальный для разработки аттепюйторов. согласующих и певзаинных устройств.

Важнейшей составной частью СВЧ- и КВЧ-устройств являются нерегулярности в линиях передачи. Одним из наиболее распространенных видов верегулярностей являются цилиндрические нерегулярности (ПН). К настоящему вреиеяи подробно изучены Ш в прямоугольной волноводе без заполнения. Однако до сих пор не был разработан алгоритм расчета матриц рассеяния ЦН в слоистых волноводах, сочетающий высокую эффективность, строгую постановку задачи к универсальность по отношению как к классу ПН. так и к классу линий передачи. Кроме того, отсутствуют исследования характеристик ПН в экранированных волноводах со слоистым диэлектрическим заполнением, а также мало изучены характеристики он в открытом диэлектрическом волноводе (ДВ).

Одной из важнейших составных частей параметрических усилителей является невзаинное устройство, которое служит для развязки входного и выходного сигналов. В классических конструкциях усилителей задачи усиления входного сигнала и развязки входного и выходного сигналов решаются с помощью различных элементов, т. е. эти

Функции в усилителе пространственно разделены, в связи с необходи-

3

иостьо миниатюризации и повышения технологичности радиоэлектронных устройств большой научный и практический интерес представляет исследование возможности создания узлов, совмешаших невзаимные и усилительные Функции, и электродинамический анализ этих узлов.

Необходимость решения сФотиуяировашшх выше проблей и определяет актуальность выбранной темы.

делью работы является решение следующих задач:

1) исследование дисперсионных характеристик и затухания собственных волн экранированных долевых линий, в тон числе с ре-зистивной пленкой, с многослойный гиротрошшн заполнением, а также поверхностных нагнитостатических волн (шсв) в системе двух Ферри-товых слоев с учетом потерь;

2) разработка алгоритма расчета натрии рассеяния двухмерных цилиндрических перегуляриостей п волноводах с обобщенными иипедан-сныии граничными условиями (ИГУ);

3) исследование характеристик ОН (однородный металлический, диэлектрический и Ферритовый цилиндры, а также иногослойные ПН) в экранированных и открытых волноводах, содержащих диэлектрические слои, на основе разработанного алгоритма:

4) разработка электродинамических моделей волноводиых узлов, совнешаюших невзаимные и усилительные Функции;

51 реализация разработанных алгоритмов в виде программ для ЭВМ. их практическая проверка и разработка СВЧ-устройста на их основе.

СФормудировашые выше задачи решаются на основе единого подхода, сочетающего применение метода частичных областей и обобщении импедапсннх (или адмитансных) граничных Условий.

Достоверность полученных результатов определяется адекватностью выбранных , моделей , реаяышм структурам и подтверждаете? сравнением с результатами расчетов по известннн электродинамическим алгоритмам и с экспериментальными дашшни.

Научная новизна, в днссертцодюшой работе впервые: А ■ ~~ :

1. Изучены дисперсионные характеристики и затухание собственных волн эил с резистивной пленкой (ЭДЛРШ и эял с ниогослойаын гя-ротропныи заполнением, включавшим два Ферритовых слоя.

г. Исследовано затухание пнсв в связанных 4ерритовых пластинах.

3. Разработан строгай электродинамический алгоритм расчета натрипы рассеяния двунерной ЦН с произвольной внутренней структурой. характеризуемой натр иней поверхностных нмпедансов. в волноводах с обобпенныни ИГУ.

4. С поношы» этого алгоритма строго реаены задачи дифракшж волны основного типа в прямоугольном волноводе с диэлектрическим слоен на металлическом, диэлектрическон к Ферритовон цилиндре, на слоистых он. а также на ферритовон цилиндре в открытой ЯЗ.

5. Исследовано растепление азинутально-яеоднородных колебаний диэлектрического цилиндра в прямоугольной волноводе с диэлектрическим слоем.

6. Исследованы характеристики двухслойного неоднородного по высоте анизотропного диэлектрического иилиидра в пряноугольнон волноводе.

7. выполпен электродинамический анализ волноводеых узлов, сов-нешаюших невзаимные и усилительные функции:Ферритового цилиндра с планарнын диодом на боковой поверхности, включенного в прямоугольный волновод с диэлектрическим сдоен; полноводного тройника с Фер-ритовой пластиной и планарным диодон.

Практическая ценность и внедрение результатов.

Разработаны эффективные алгоритмы и созданы программы расчета характеристик собственных волн экранированных шелевых линий (в тон числе ЭЯЛ на изотропной подложке, ЭЖ/РП. Э*Л с многослойным гиромагнитным заполнением), разработаны эффективные алгоритмы и программы. позволяющие рассчитывать матрицы рассеяния па в экраянро- ■ ванных я открытых волноводах с диэлектрическими слоями, а также

полноводных узлов, совнешаюшнх невзаимаые и усилительные фунюши.

5

Проведена экспериментальная проверка приближенных алгоритмов, разработанных в диссертации.

Показана возможность создания волоснопропускаюших и полосно-запираших фильтров (ППФ и ПЗФ) на две близких частоты на основе эффекта расшепления азииутаяьно-неоднородных колебаний волновод-яо-диэлектрического резонатора; устройств, совнешаюших невзаимные и усилительные функции.

Основные результата работы получены в ходе выполнения 11 ниокр. Разработанные программы расчета характеристик зил сданы в отраслевой Фонд алгоритмов и нрограмн (ООДШ и переданы в другие институты отрасли, разработаны ППФ на основе ЗИЛ с кеталличеекини переиычкаии и резслансные вентили на основе пряиоугольного волновода и зал с Ферритовой пластиной. Результаты, подученные в диссертации, использованы при разработка фильтров, вентилей и других свч-устройств. о чей свидетельствуют приложенные к диссертации акты внедрения.

. На защиту выносятся:

1. Теория и алгоритмы расчета характеристик собственных волн экранированных лелевых линий передачи с поглощающими и гиротрошш-ии элементами, в том числе ЭДЛ с резистивнои пленкой, эял с многослойны« гирсмагштшм заполнением, а также поверхностных кагни-тостатических во:т в слоистой Ферритовой структуре с учетом потерь.

2. ; ысокоэФФективный алгоритм расчета матриц рассеяния ни-линдр;п?ских нерегулярностей в экранированных и открытых волноводах. содержания слои диэлектрика, оквгтнвжарй более широкий класс линий передачи и нерегулярностей по сравнению с ^пвестныни ранее алгоритмами.

• ■ * ,

3. Новые решения задач дифракции на нерегудярностях в пряиоу гольнон волноводе с диэлектрическим слог-« ;г ... оском открытом ДВ, полученные с поношью данного алгоритма.

4. Результаты исследования эффекта расшепления азимуталь-но-неоднородных колебаний аолноводно-диэлектричесгак резонаторов >:

6- Л "•"-■ ' О-:' ' >4 '• - ' . :

рекомендации но его принепетго в полоспо-пропускашиг и по-лосно-запираюшнх Фильтрах на две частоты. •

5. Теория и алгоритмы расчета матриц рассеяния воляоводпых узлов, сочетающих невзаинные и усилительные функции, в тон числе Ферритового нилиндра с пленарным диодом в прямоугольной волноводе с диэлектрическим слоен, полноводного тройника с Ферритовой пластиной в центральном волноводе и планарннн диодом.

6. Программы расчета характеристик СВЧ-структур, разработанные на основе перечисленных вайе алгоритмов,

7. СВЧ-устройства. разработанные с применением этих алгоритмов и программ, в том числе Ш1Ф на основе ЭЯЛ с металлическими перемычками. резонансные вентили на основе пряноугольного волновода и ЭЛЛ с Ферритовой пластиной. .

Апробация работы и публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в в печатных работая. Результата работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной сенинаре "Решение внутренних краевых задач электродинаники" (Ростов-на-Дону, 1986). на XV Всесоюзной научно-технической конференции "Ферритовне свч-приборц и материалы" (Ленинград. 1990), на научных семинарах в НГГУ. ННИПИ. ШП "Салют".

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения,

четырех глав, заключения, списка литературы и трех приложений, диссертация содержит 115 страшш основного текста, ив рисунков на 112 страницах. 1в таблиц, .список литературы яз 148 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работа. СФорнудированы основные задачи работа и кратко охарактеризовано ее содержание.

В первой главе исследованы дисперсионные характеристики и затухание собственных волн регулярных ЭЖЛ. в тон числе ЭЖЛРП. ЭЖЛ с

7

многослойным гиромагнитнын заполнением, включагаим два Ферритовых ел»,., а такде ПНСВ в систене двух связанных касательно нанагшгсен-ш Ферритовых пластин.

При решении задачи о собственных волнах ЗВДРП использовано двухстороннее ИГУ, связывавшее тангенциальную составяяюпую электрического поля и скачок тангенциальной составляющей магнитного поля на поверхности пленки. Получена система интегральных уравнений относительно тангенциальных компонент электрического поля в вели. С чгношью проекционного метода эта система сведена к однородной системе линейных алгебраических уравнений (СЛАУ) относительно коэффициентов разложения электрического поля в иеяи по базисным функциям, в качестве которкз выбраны тригонометрические Функции. Дисперсионное уравнение собственных волн линии получается из условия равенства пул» определителя этой системы. В результате »меленного "еиения этого уравнения рассчитаны зависимости Фазовых постоянных (ФШ и постоянных затухания (ПЗ) от поверхностного импеданса пленки и частоты. Показано, что зависимость ПЗ основной волны волновода, полностью перегороженного пленкой, от импеданса пленки при низких частотах является монотонно убываюпей. а с повышением часто ты становится пенонотонной и имеет навсимун. Доказано суиествование межтиповой трансформации собственных волн в 2ИЛРП.

Кз/чсны свойства воль-- основного типа в ЭОЛ с шзгня слонин Феррита па основе диспсрсиохшого уравнения для квазиоднородных вол) полученного приближенным аналитическим методом, основашшн па прео бразоваиии Швянгера. Сравнение ФП основной волш линии с одной Фер рито-диэлектрической подложкой, рассчитанной по известным строгим электродинамическии алгоритиан и с помошь» приближенного дисперсионного уравнения показало, что в границах применимости этого уравнения расхождение между строгим и приближенным результатами составляет 1-4*. Показано, что в линии с двумя слоями феррита в случае разных подмагничиваюиих полей, приложенных к Ферритам, частотная зависимость невзаимкого фазового сдвига является немонотонной 8

и имеет мшшнун в интервале нехду частотами Ферронзгшгпгого резонанса.

Проанализировано распространение ПНСВ в систене двух связанный касательно намагниченных Ферритовых пластин с учетон потерь. В результате численного решения дисперсионного уравнения ПНСВ для системы двух одинаковых пластип. разделенных конечным зазором, показано, что в такой системе затухание внешней коды уменьшается, а затухание внутренней йоды увеличивается с унеиьаеииен зазора между пластиани. Установлено также, что затухание внешней коды монотонно увеличивается с частотой в полосе ее распространения, а затухание впутгепней йоды имеет минимун в этой полосе. Получено аналитическое решение дисперсионного уравнения путей его сведения к квадратному в случае приникающих друг к другу Ферритовия пластин одинаково?'! толщины, но с разной намагниченностью.

Проанализирован вклад каждого из ферритовых слоев в результирующее затухание ПНСВ. Показано, что для внешних пмсв в окрестности их предельных частот и длинных волн в окрестности частот поперечного Ферромагнитного резонанса преобладающий вклад потерь в одном из Ферритовых слоев в затухание ПНСВ обусловлен локализацией поля волны в этом слое. Для внутренних ПНСВ в окрестности их предельных частот преобладавший вклад потерь в одном из слоев в затухание волны связан с тен, что направление врашения вектора магнитного поля волны в этой слое совпадает с направлением препессии магнитных моментов, а в другом слое - ену противоположно.

Вторая глава посвяшена исследованию характеристик ПН в экранированных и открытых слоистых волноводах, содержащих слон диэлектрика. С этой пелыо разработав электродинамический алгоритм расчета матриц рассеяния двумерных ЦН с произвольной внутренней структурой в волноводах с обобщенными ИГУ (рис. и. Рассматривается плоский или прямоугольный однонодовый волновод, в граничных плоскостях которого заданы обобшешше ИГУ следующего вида:

Э

Рис. 1

iQ

-О)

где знаки и "<■* выбираются при £ =1 и & =2 соответственно. Ядро интегрального оператора, входяшего в (1).

- со

?<г(<Г.) " входные инпедапсн областей ^ > ^ и ^ для Фурье-компонент электромагнитного поля • Задача дифрак-

ции волна основного типа па дн и этон волноводе решена при следующих предположениях:

1) задача является двумерной, т. е. свойства системы и поле падающей волны не зависят от координаты £ вдоль оси ПН;

2) падающая волпа иност отличпые от нуля компоненты поля Е-,} силу двумерного характера залачи рассеянное поле будет

иметь такую хе поляризапию);

3) волновод является пассивннн и изотропным, т. е.

&2£(Т)>0 , 1М-Ы-?):.

Рраничпое условие на поверхности Ш задано в виде +00

= 2 2тСа , -00<П< +00,

(2)

амплитуды азинутальиых гармоник тангенциальных компонент электрического и магнитного полей на поверхности ПН. Матрица поверхностных иипедансов (НИИ) 7. является характеристикой ПН и зависит «яда

только от ее внутренней структуры. ,

. Для решения поставленной задачи использована вторая Формула Грина для электрического воля на поверхности ПН. Выразив электрическое поле Ех и его нормальную производную через тангенциальную компоненту магнитного поля Ну на поверхности ПН с помошь» граничного условия (2) и уравнений Наксвеяла и применив

и

проекционный метод к полученному функциональному уравнению, полу-

чаен неоднородную СЛАУ относительно неизвестных коэффициентов С,.

/г

функция Грина для волновода с обобщенными ИГУ представлена в виде интеграла по действительной оси на плоскости продольного волнового числа. Благодаря этону удается корректно учесть полный спектр как экранированных, так и открытых волноводов. Проведено выделение особенности из Функции Грина.

Волнам, уходяшии от нерегулярности в областях 2 >0. и • соответствуют полюсы подинтегральных функций в спектральной представлении полей в комплексной плоскости у • Элементы матрицы рассеяния Ш выражаются через вычеты подинтегральных функций в этих полюсах.

Тестирование алгоритма проведено на примерах расчета матриц рассеяния ряда Ш в прямоугольном волноводе без заполнения и в открытом дв. доказана сходимость алгоритма по числу учитаваемых азимутальных гармоник и проведено ее численное исследование. Показано. что сходимость алгоритма замедляется: а) при увеличении радиуса цилиндра, б) при приближении цилиндра к границам волновода. в> при увеличении Фазовой постоянной возбуждающей волны.

с помощью описанного выше алгоритма впервые получено строгое электродинамическое решение задач дифракции основной волны на однородном металлической, диалектрич.скок и фсрритовом цилиндрах в прямоугольном волноводе с диэлектрическим слоем, а также на однородном Ферритовом цилиндре в открытом дв (рис. 2).

Исследован эффект растепления азимугально-неодноРодного колебания диэлектрического цилиндра в прямоугольном волноводе с диэлектрическим слоем. Показано. ; что с увеличением диэлектрической проницаемости пластины или цилиндра, а также с уменьшением радиуса цилиндра разность резонансных частот четного и нечетного колебаний уменьшается. Растепление азнмутально-неоднородных колебания может быть использовано для разработки ППФ и ПЗФ на две близких частота. Обнаружена сиена типа резонанса (появление резонанса запирания 12

рис. г

вместо резонанса пропускания) при изменении характера возбух;

л

волны от объемного к поверхностной?. Изучены вентильные свой« Ферритового цилиндра в пряноугодьном волноводе с диэлектриче< сдоем и открытой ДВ и показано, что подавление обратной волш симально ори некотором оптимальном расстоянии мехду дилиндро! диэлектрическим слоем.

На основе аппарата обобщенных матриц передачи получены четные формулы для эленентов НПИ многослойного цилиндра, coj шего слои Феррита, диэлектрика и металла. Исследованы караю тики неталлодиэлектрического цилиндра и диэлектрического ко. прямоугольной волноводе.

Решена трехмерная краевая задача дифракции ¡-¡i0 -волны на слоёной неоднородной по высоте анизотропнок диэлектрическо! линдре в прямоугольном волноводе без заполнения. Приблк характер приведенного решения связан с неучетон взаинодейств стенкаии волновода неоднородных по высоте затухающих цилипд как волн, возбужденных цилиндром.

Третья глава посещена исследовали» волновошшх узлов, паноих невзаииные и усилительные функции. Эти узлы со ферритовый элемент и планарнкй диод. Ноделью диода служит вечно тонкая перемычка, на которой задано двухстороннее и учетом кии многослойного цилиндра, вычисленной во второй приведен алгоритм вычисления НПИ слоистого гиротропного шиш планарным днодон на боковой поверхности. Проанализированы теристнки «ерритового цилиндра с планарным диодом на боково вергности в прямоугольной волноводе с диэлектрическим (рис. 3). Обнаружено, что при определенных значениях параметр система усиливает волну, распространяющуюся в прямом направл подавляет обратило волну. Указанный эффект наблюдается . в частот порядка долей процента. Каксикальное подавление ос волны составляет - 1ТдБ при одновременной усилении пряно* 12 дБ, Исследована критичность данного эффекта по отновенш К

Г S-ASSrSS/SSSS/SSf /

Рис. 4

г

менению параметров диода и Ферритового цилиндра.

Приведены примеры, когда Ферритовдй пилиндр с нланар! дом на боковой поверхности в волноводе с дизлектрическю усиливает волну, бегущую в одной направлении, и пропускает чески без изменения - в противоположном. Показано, что в когда диод помешен на боковую поверхность Ферритодиэлектр! цилиндра, полоса усиления пряной волны расширяется, а так: нохно сушествованяе двух иаксинунок усиле!шя.

Разработан алгоритм расчета натриц рассеяния ьолн< тройника с Ферритовык слоем в центральной волноводе, а так: пика с Ферритовым слоем и планарнын диодом, включешшн в д< НЫЙ ИШ боковой волновод (РИС.4). ПРИ этой боковой волков« быть согласован или короткозаикнут на некоторой расстоянии кости сочленения. Краевая задача сведена к системе инте.' уравнения относительно тангенциальной компоненты зяектр: ноля в апертуре Т-сочяепения и поверхностной плотности перемычке. В сво» очередь, эта система в результате пр проекционного метода сводится к неоднородной СЛЛУ относите эФФициентов разложения неизвестного поля и тока но базисны циям.

Установлено, что тройник с Ферритовым слоем и планарн дон в режиме однонаправленной поверхностной волны может у волну, бегущую в пряном направлении, и одновременно п обратную волну. Из подученных численных результатов следу максимальное усиление пряной волны достигается яри некотог иалышх значениях активной и реактивной (емкостной) часа данса диода. Для получения максимального усиления ыеобиол полагать планариый диод на поверхности Феррита.

В четвертой главе описаны экспериментальные исследс внедрение результатов диссертационной работы. На основе I геэонапсиых частот первых двух типов колебаний волноводно-резонатора (ВЯР) в зависимости от его длины, вычислена ш Ю

прострапепия основной волны ЗДЛ и проведено сравнение экс иненталышг результатов с теоретическими, полученшпш с поношы бдиженного метода Пвингера. Различие кехду экспериментальными i ретическини значениями составляет 1-2*.

Проведена экспериментальная проверка приближенного алгоритм; чета характеристик неоднородного по высоте цилиндрического ДР i «оугольном волноводе, разработанного в главе II. Разнила незд: ретическини и эксперинентальныни значениями резонансных часто-не превызает 2-3'/.

Разработаны ППФ на одпу и две полосы на основе металлически; зиычек в ЭЛЛ, а также резонансные вентиля на основе прямоуголь-j волновода и ЭДЛ с Ферритовой пластиной.

Описаны разработанные программы расчета характеристик собс них волн ЭЯЛ на изотропной подложке. ЗЩ/ГРП. ЗЗЛ с многослойны] знагяитнни заполнением; расчета матриц рассеяния ЦН в экраниро-шх и открытых волноводах со слоистым диэлектрическим заполне-« расчета натрицы рассеяния полноводного тройника с Феррнтово; :ттюй и плаиарщм диодом.

В заключении сформулированы основные результаты работы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТ!! и выводы

1. Решены впервые задачи о собственных иодназ ОЩЛРП, ЭЯЛ < 'ослойшн гиронагшгпшн заполнением, включающим два Ферритовы! I. а также о распространении ПИСВ в связанных Фсрритовых плас-ix с учетом потерь.

2. Обнаружено существование нежтиповой трансФормации собстве! волн в ЭЯЛРП. заключавшейся в преобразовании одного типа волт >угой при непрерывной изменении поверхностного импеданса пленю

3. Установлено, что в 0ЕУ1 с многослойным гиромагнитным запол-!еи при разных постоянных магнитных нолях, приложенных к подин, частотная зависимость невзаннного Фазового сдвига инее-:

кипимук между частотами ферронагкитного резонанса.

4. Показано, что в системе двух одинаковых связанных'фе вых пластин затухание внешней ПКСВ уненьлается, а зач внутренней ПНСВ увеличивается с уменьшением зазора между пла нк; затухание внешней ПНСВ монотонно возрастает с частотой в се распространения, а затухание внутренней ПНСВ имеет иии этой полосе. Проанализирован вклад каждого из Ферритов в за! пнсв в системе двух прикыкагхшх друг к другу иластин с разя нагвнченностью. для внешшх ПНСВ в окрестности их предельны* тот и длинных ПНСЗ в окрестности частот поперечного Ферронаг го резонанса преобладающий вклад потерь в одном из слоев в : ние ПНСВ обусловлен локализацией поля волны в этон слое, внутренних ПНСВ - направлением поляризации магнитного поля I

5. Разработан впервые строгий электродинамический а! расчета каттааы рассеяния двумерной пн с произвольной вву. структурой, характеризуемой матрицей поверхностных инпедаш волноводе с обобщенными импедансными граничными условия! тегрального типа, данный алгорктн обладает высокой эффекта и позволяет решать широкий класс задач дифракции на экранированных и открытых волноводах, содержащих слои диэле: с покоиьо этого алгоритма строго ресены задачи дифракции во. вовного типа на однородной металлическом, дизлектриче ♦ерритовом цилиндрах в прямоугольном волноводе с ди электр сдоен, а также ва однородном Фсрритовом цилиндре в открытом

6. Обнаружена смеаа типа резонанса диэлектрического п в прямоугольном волноводе с диэлектрическим сдоен (появлени нанса запирания вместо резонанса пропускания) при изменении тера возигхлахзаей волны от объемного х поверхностному, ■ссяедоваво расшеадение азимутал ьно-неоднородных колебани лсктричсского шшиндра в волноводе с диэлектрическим слоем ■епление азимггально-пеоднородных колебаний может быть испо но «ля разработки ШФ к ПЭФ ва две частота.

в

7. Показано, что Ферритовый цилиндр в прямоугольном волноводе с диэлектрическин слоем обладает свойствами вентиля в окрестности резонанса азинутальво-неоднородного колебания. Подавление

* >

обратной волны в точке резонанса максимально при некоторой опти-иальнон расстоянии нежду цилиндром и диэлектрическим слоем.

8. На основе аппарата обобщенных матриц передачи получены расчетные Формулы для элементов НПИ многослойного радиально-неод-нородного цилиндра, содержащего слои Феррита, диэлектрика и металла. Исследованы свойства неталлодиэлектрического цилиндра и диэлектрического кольца в прямоугольном волноводе.

9. Приближенно решена таехкерная краевая задача дифракции У -волны на двухслойном неоднородном по высоте анизотропном диэлектрическом цилиндре в прпноугольнон волноводе без заполнения, исследовано влияние анизотропии на характеристики шшздра в волноводе в окрестности резонансных частот различных типов колебаний.

Ю. Проведен впервые электродинамический анализ полноводных узлов, совмеааших невзаимные и усилительные функции: 1) Феррито-пого цилиндра с планарянн диодом на боковой поверхности в прямоугольной волноводе с диэлектрическим слоем, 2) волноводг-ого тройника с ферритовой пластиной в центральном волноводе и планарнын диодом. включенным в центральный или боковой волновод.

и. Разработаны программы расчета характеристик собственных волн в ЭЩ/1 на изотропной подложке. ЭЛЛРП. эщл с многослойным гиро-магнитнын заполнением; расчета натрии рассеяния ПК в экранированных и открытых волповодах. а также волноводлого тройника с ферри-товой пластиной и планарнын диодом.

12. На основе измерений характеристик волноводно-щелевого резонатора н вояноводно-днэлектрического резонатора на основе диэлектрического цилиндра в отрезке запредельного волковода выполнена экспериментальная проверка разработанных в работе. приближенна: алгоритмов.

13. Разработаны ППФ на одну и две полосы частот на основе ЭШ1

N

/ с металлическими перемычками, а также резонансные вентили на осно-

ве прямоугольного волновода и зил с Ферритовой пластиной.

Таким образом, в диссертации на основе обобщенного импеданс-ного подхода получены новые решения задач анализа характеристик собственных волн линий передачи и нерегулярностей в их тракте, имевших сушественное значение для радиоэлектроники.

РАБОТЫ. ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕНЕ ДИССЕРТАШШ

1. Отмахов Ю. А.. Рахкелевич И. R Дисперсионные свойства экранированной шелевой линии с резястивной пленкой // Известия вузов. Радиофизика. -1988. -Т. 31. -Н 5. -С. 607-611.

В. орхевская Л. В.. Отмахов Ю. А.. Рахнелевич И. В. Иетод расчета характеристических параметров нормальных волн экранированной шелевой линии // Электронпая техника, сер. 1 - Электроника свч. -1989.-В 2.-С. 79-80.

3. Рахнелевич И. В. Затухание поверхностных магнитостатических волн в связанных ферритовыя пластинах // Известия вузов. Радиофизика. -1989. -Т. 32. -К И. -С. 1422-1429.

4. Рахнелевич H.R Програнна расчета постоянных распространения и затухания основной волны экранированной шелевой линии с резиставной пленкой при наличии потерь в диэлектрике // электронная техника, сер. 1 - Электроника СВЧ.-1990.-Н г. -С. тг-74.

5. отмахов С. A. i Рахнелевич И. В. программа расчета постоянных распространения и затухания собственных волн экранированной шелевой линии с Ферритодиэлектрической подложкой при наличии диэлектрических и магнитных потерь // Электронная техника, сер. 1. -электроника свч. -1990. -в 3. -С. 71-73.

6. Орхевский А. Г.. Попов а П.. Рахнелевич и. В. Натематическое моделирование волноводных узлов, совнепаютих невзаинные и усилительные Функции // "Ферритовые свч-приборы и материалы. * Труды xv Всесоюзной конференции по ферригово» технике, -А . 1990. -Т. 3. -С. 77-7 20

7. Рахмелевич И. В. Электродинамический анализ двухмерных цилиндрических нерегулярностей в волноводах с обобшешшни иннеданс-ными граничными условиями // Радиотехника и электроника. -1992.-

Т. 37. -Н 9. -С. 1544-1553.

8. Рахмелевич и. к Неталлодиэлектрнческий и Ферритовый цилиндры в открытом и закрытой волноводах // Радиотехника и электроника. -1992. -Т. 37. -Н 9. -С. 1553-1558.