Please use this identifier to cite or link to this item: http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/628
Or use following links to share this resource in social networks: Recommend this item
Title Моделювання хвильових процесів у електродинамічних системах підсилювача на ефекті Сміта-Парселла
Authors Zhurba, Viacheslav Olehovych  
ORCID http://orcid.org/0000-0003-4475-9898
Keywords спрямований відгалужувач
відкритий хвилевод
діелектричний хвилевод
направленный ответвитель
открытый волновод
диэлектрический волновод
directional smoother
open waveguide dielectric waveguide
dielectric waveguide
Type Synopsis
Date of Issue 2009
URI http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/628
Publisher Сумський державний університет
License
Citation Журба, В. О. Моделювання хвильових процесів у електродинамічних системах підсилювача на ефекті Сміта-Парсела [Текст] : автореферат... канд. фіз.-мат. наук, спец.: 01.04.01 - фізика приладів, елементів і систем / В. О. Журба. - Суми : Сумський державний університет, 2009. - 20 с.
Abstract Дисертація присвячена теоретичному й експериментальному дослідженню загальних фізичних закономірностей хвильових процесів у нерегулярних квазіоптичних хвилеводно-діелектричних структурах підсилювача на ефекті Сміта-Парселла.На підставі літературного огляду проаналізовано сучасний рівень розвитку нерегулярних квазіоптичних систем, які застосовуються в електроніці і техніці міліметрових і субміліметрових діапазонів хвиль. Представлена структурна схема класифікації таких систем. Стисло викладені чисельні та експериментальні методи моделювання електромагнітних полів у нерегулярних квазіоптичних системах пристроїв міліметрового і субміліметрового діапазонів, описана методика вимірювань та схеми експериментальних установок. Для моделі підсилювача на ефекті Сміта-Парселла отримано і проаналізовано загальне трансцендентне дисперсійне рівняння, що враховує вплив поздовжніх і поперечних електронних хвиль на його електродинамічні характеристики; вивчено особливості відкритих хвилеводів із дзеркалами плоскої та циліндричної конфігурацій за наявності в їх об’ємі діелектричного або періодичного металодіелектричного шару; показана можливість значного зменшення дифракційних втрат у відкритому хвилеводі з квадратичною корекцією дзеркал. Методами чисельного аналізу й експериментального моделювання встановлено, що планарні металодіелектричні структури можуть бути використані при створенні приладів дифракційної електроніки в інтегральному виконанні. Показана можливість селекції прямої і зворотної хвиль у відкритому хвилеводі з дифракційно-зв’язаними джерелами випромінювання, на основі чого запропоновано новий тип квазіоптичного спрямованого відгалужувача, який своїми вихідними параметрами (перехідне ослаблення – 3 ÷10 дБ, спрямованість – 30 дБ) перевершує аналогічні пристрої на зв’язаних діелектричних хвилеводах. // Русск. версия: Диссертация посвящена исследованию общих физических закономерностей волновых процессов в пространственно-развитых квазиоптических волноводно-диэлектрических структурах, а также выработке на этой основе практических рекомендаций по созданию усилителей на эффекте Смита-Парселла и улучшению их выходных параметров. На основании литературного обзора проанализирован современный уровень развития нерегулярных квазиоптических систем, которые применяются в электронике и технике миллиметровых и субмиллиметровых диапазонов волн. Представлена структурная схема классификации таких систем. Кратко изложены численные и экспериментальные методы моделирования электромагнитных полей в нерегулярных квазиоптических системах устройств миллиметрового и субмиллиметрового диапазонов, описана методика измерений и схемы экспериментальных установок. Путем учета влияния фокусирующего магнитного поля на электронно- волновые процессы развита линейная самосогласованная теория модели усилителя на эффекте Смита-Парселла, получено и проанализировано общее трансцендентное дисперсионное уравнение, учитывающее влияние продольных и поперечных электронных волн на характеристики усилителя. Проведен теоретический анализ особенностей влияния параметров электродинамической системы усилителя на электронно-волновые процессы, и на основании этого показано, что при изменении расстояния между решеткой и металлическим зеркалом происходит изменение углов излучения и фазовой скорости волны, т.е. путем выбора параметров периодической структуры, в частности ее периода, можно реализовать режимы как объемных, так и поверхностных волн. Установлено, что введение диэлектрического слоя между электронным потоком и металлическим экраном приводит к появлению дополнительных волн, распространяющихся в открытом волноводе, изменению их фазовых скоростей и углов излучения. Изучены общие физические закономерности волновых процессов в различных модификациях нерегулярных квазиоптических систем. Установлены общие свойства влияния геометрических параметров системы и фазовой коррекции зеркал открытого волновода на пространственные и волноводные характеристики при наличии двух дифракционно-связанных источников излучения. Показано, что с точки зрения реализации режима квазибегущей волны более перспективными являются открытые волноводы, образованные двумя цилиндрическими зеркалами. В результате численного анализа и экспериментального моделирования установлена возможность значительного уменьшения дифракционных потерь в открытом волноводе с квадратичной коррекцией зеркал. Показано, что планарные металлодиэлектрические структуры могут быть использованы при создании приборов дифракционной электроники в интегральном исполнении. На основании качественного анализа электронно-волнового механизма взаимодействия электронного потока с дифрагированным полем показана возможность усиления электромагнитных волн на эффекте Смита-Парселла и предложены варианты реализации таких устройств. Методом экспериментального моделирования исследованы электро- динамические характеристики открытых волноводов различных модификаций. Установлена возможность управления волновыми процессами путем изменения толщины диэлектрического слоя и параметров ленточной дифракционной решетки, помещенных в объем волновода. Результаты исследования таких систем указывают на возможность селекции прямой и обратной волн в открытом волноводе, на основании чего предложен и исследован перестраиваемый квазиоптический направленный ответвитель на дифракционно-связанных линиях передачи, который по своим параметрам превосходит аналогичные устройства на связанных диэлектрических волноводах. На основании полученных теоретических и экспериментальных результатов выработаны практические рекомендации по созданию и оптимизации электродинамических систем усилителя на эффекте Смита- Парселла, а также предложены новые функциональные устройства техники миллиметровых и субмиллиметровых волн. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/628
Appears in Collections: Автореферати

Views

Austria Austria
1
Belarus Belarus
1
Canada Canada
2
China China
927895529
Czechia Czechia
1
EU EU
2
France France
37529
Germany Germany
168531068
Greece Greece
240414116
Iceland Iceland
1
India India
824675
Iran Iran
2
Ireland Ireland
207091
Italy Italy
1
Kazakhstan Kazakhstan
1
Lithuania Lithuania
1
Netherlands Netherlands
1404610639
Norway Norway
1
Poland Poland
2
Romania Romania
960831785
Russia Russia
824665
Singapore Singapore
809603144
Turkey Turkey
31
Ukraine Ukraine
1855791054
United Kingdom United Kingdom
628205956
United States United States
122613755
Unknown Country Unknown Country
1232958773

Downloads

Belarus Belarus
1
China China
2
France France
1
Germany Germany
-1314918828
Ireland Ireland
1855791053
Lithuania Lithuania
1
Netherlands Netherlands
1
Russia Russia
2
Singapore Singapore
1
Ukraine Ukraine
122613755
United Kingdom United Kingdom
168531059
United States United States
-1314918827
Unknown Country Unknown Country
299

Files

File Size Format Downloads
журба.pdf 399.8 kB Adobe PDF -482901480

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.