Електромагнітні взаємодії просторових гармонік черенковського та дифракційного випромінювань в електродинамічних системах пристроїв край високих частот

Abstract

Дисертація присвячена вивченню електромагнітної взаємодії просторових гармонік черенковського та дифракційного випромінювань з полями відкритих електродинамічних систем пристроїв дифракційної електроніки. Проведено чисельний аналіз та експериментальне моделювання дифракційно-черенковського випромінювання в періодичних метало-діелектричних структурах. Експериментально досліджено багатозв’язні електродинамічні системи КВЧ. Побудовано лінійну одномірну теорію підсилювача на об`ємних хвилях та проаналізовано умови збудження плоско-паралельного відкритого хвилеводу дифракційним випромінюванням. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3403

В данной работе развиты представления о физических процессах электромагнитного взаимодействия пространственных гармоник черенковского и дифракционного излучения в нерезонансных и резонансных периодических металло-диэлектрических структурах. Путем численного анализа и экспериментального моделирования дифракционно-черенковских гармоник излучения в системе полубесконечный диэлектрический слой – ленточная дифракционная решетка установлено, что определяющую роль в перераспределении энергии между ними играет коэффициент заполнения ленточной решетки. Экспериментально промоделированы условия возбуждения дифракционно-черенковского излучения в металло-диэлектрической структуре конечной толщины. Построена физическая модель такой системы, основанная на представлении структуры в виде двумерного плоского волновода, связанного с источником возбуждения через распространяющиеся волны. Установлено, что существенное влияние на энергетические характеристики дифракционно-черенковского излучения оказывают толщина и диэлектрическая проницаемость призмы. Теоретически и экспериментально показано, что в металло-диэлектрическом канале наблюдается резонансное взаимодействие гармоник излучения. Установлено, что возбуждение черенковской гармоники повышает резонансные свойства дифракционных гармоник. Получено качественное соотношение теории и эксперимента, указывающее на ограниченность модели заданного тока при описании взаимодействия гармоник излучения в металло-диэлектрическом канале. Экспериментально исследованы механизмы возбуждения колебаний в многосвязных электродинамических системах типа связанных открытых резонаторов и резонаторов с металло-диэлектрическими структурами. Установлено, что максимальной полосы пропускания можно достичь при организации связи двух открытых резонаторов через ленточные дифракционные решетки. Многосвязная система, выполненная в виде открытого резонатора с металло-диэлектрической структурой и отражательной дифракционной решеткой, обладает качественно новыми электродинамическими свойствами. Построена линейная одномерная самосогласованная теория модели усилителя на эффекте дифракционного излучения и экспериментально промоделированы режимы возбуждения колебаний в плоско-параллельном открытом волноводе с дифракционной решеткой. Установлено, что в режиме усиления передача энергии от пучка полю осуществляется посредством медленной волны пространственного заряда. Электродинамическая система усилителя на базе плоско-параллельного волновода обладает резонансными свойствами. В области резонансных частот наблюдается максимальное излучение через открытый конец плоско-параллельного волновода. При этом поле вдоль продольной оси имеет вид стоячей волны с равномерным распределением амплитуды на 2/3 его длины, что существенно отличает такую систему от ранее исследованного волновода с цилиндрическими зеркалами. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3403

Dissertation is devoted investigation of electromagnetic interaction of diffraction-Cherencov radiation spatial harmonics with fields of opened electrodynamic systems of diffraction electronic devices. Numerical and experimental simulation of the diffraction-Cherencov radiation in periodic metal-dielectric structures is carried out. Many connection electrodynamic systems of extremely high-frequency are investigated experimentally. Linear one dimensional theory of amplifier on the volume waves is build and agitation conditions of plane-parallel open guide by diffraction radiation are analyzed. When you are citing the document, use the following link http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/3403