Численное исследование дисперсионных характеристик цилиндрических спиральных линий и периодических решеток на их основе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Проведены численные исследования дисперсионных характеристик цилиндрических спиральных линий. Рассмотрены также одномерные и двумерные периодические решетки, образованные такими линиями. Использован метод собственных значений в сочетании с периодическими граничными условиями. Рассчитаны дисперсионные характеристики в области параметров, для которых условия применимости известных приближенных численно-аналитических методов анализа спиральных линий не выполняются. Получены дисперсионные характеристики первых двух собственных волн в одномерной и двумерной периодических решетках спиралей для разных величин фазовых сдвигов между периодами решетки. Показано, что основной тип волны в них является замедленной относительно осей линий волной с направлением вращения вектора поля, определяемым направлением намотки спирали.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

С. Е. Банков

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: sbankov@yandex.ru
Россия, Москва

В. И. Калиничев

Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

Email: sbankov@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Силин Р.А., Сазонов В.П. Замедляющие системы. М.: Сов. радио, 1966.
  2. Юрцев О.А., Рунов А.В., Казарин А.Н. Спиральные антенны. М.: Сов. радио, 1974.
  3. Силин Р.А. Периодические волноводы. М.: Фазис, 2002.
  4. Bankov S.E., Bugrova T.I. // Microwave Optical Technol. Lett. 1993. V. 6. № 13. P. 782.
  5. Банков С.Е., Фролова Е.В.// РЭ. 2023. T. 68. № 9. С. 835.
  6. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. М.: Радио и связь. 1988.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Модель трехмерной цилиндрической спиральной линии.

Скачать (95KB)
3. Рис. 2. Модель единичной ячейки линии (PML-слои не показаны).

Скачать (88KB)
4. Рис. 3. Дисперсионные характеристики спиральной линии при Ds = 4 мм, Dw = 1 мм, p = 1 (1), 2 (2), 5 (3), 10 мм (4).

Скачать (65KB)
5. Рис. 4. Дисперсионные характеристики спиральной линии при p = 5 мм, Dw = 1 мм, Ds = 10 (1), 8 (2), 6 (3), 4 мм (4).

Скачать (65KB)
6. Рис. 5. Дисперсионные характеристики спиральной линии при p = 5 мм, Ds = 4 мм, Dw = 0.5 (1), 1 (2), 2 мм (3).

Скачать (76KB)
7. Рис. 6. Мгновенное распределение амплитуды напряженности электрического поля поверхностной волны спирали в поперечной плоскости XOY на частоте 9.633 ГГц.

Скачать (75KB)
8. Рис. 7. Дисперсионная характеристика спиральной линии в широком диапазоне частот (а) и в узкой окрестности запрещенной зоны (б) при p = 5 мм, Ds = 4 мм, Dw = 1 мм: прямая (1) и обратная волны (3) и соответствующие им встречные волны (2) и (4).

Скачать (91KB)
9. Рис. 8. Фрагмент линейной периодической решетки спиральных линий.

Скачать (194KB)
10. Рис. 9. Модель единичной ячейки для линейной периодической решетки спиральных линий.

Скачать (207KB)
11. Рис. 10. Дисперсионные кривые для первой собственной волны в линейной решетке спиральных линий при δφy = 0° (1), 45° (2), 90° (3) и 180° (4): а – замедление относительно осей линий, б – полное замедление; штриховая кривая – дисперсия одиночной линии.

Скачать (134KB)
12. Рис. 11. Дисперсионные кривые для второй собственной волны в линейной решетке спиральных линий при δφy = 0° (1), 45° (2), 90° (3), 180° (4): а – замедление относительно осей линий, б – полное замедление; светлые кружки на рис. (а) – точки перегиба.

Скачать (125KB)
13. Рис. 12. Зависимости полного замедления первой (сплошные кривые) и второй (штриховые линии) собственных волн линейной решетки от частоты при δφy = 0° (а) и 180° (б). Светлые кружки на рис. (а) и (б) – точки перегиба.

Скачать (115KB)
14. Рис. 13. Зависимость угла распространения основной волны относительно осей линий в линейной решетке от частоты при δφy= 0° (1), 45° (2), 90° (3), 180° (4).

Скачать (80KB)
15. Рис. 14. Зависимости замедления основной волны линейной решетки вдоль осей линий от сдвига фазы между ними при f = 5 (1), 6 (2) и 7 ГГц (3); точками на кривых отмечены значения замедления при δφy = 0°, 15°, 30°, 45°, 90°, 135° и 180° (слева направо).

Скачать (85KB)
16. Рис. 15. Фрагмент двумерно-периодической решетки спиральных линий.

Скачать (203KB)
17. Рис. 16. Модель единичной ячейки двумерно-периодической решетки спиральных линий.

Скачать (191KB)
18. Рис. 17. Дисперсионные кривые первой собственной волны в двумерной решетке при δφ = 0° (1), 45° (2), 90° (3) и 180° (4): а – замедление относительно осей линий, б – полное замедление; пунктирная кривая – дисперсия одиночной линии.

Скачать (134KB)
19. Рис. 18. Дисперсионные характеристики второй собственной волны в двумерной решетке спиральных линий при δφ = 0° (1), 45° (2), 90° (3), 180° (4): а – замедление относительно осей линий, б – полное замедление; светлые кружки на рис. (а) – точки перегиба.

Скачать (119KB)
20. Рис. 19. Зависимости полного замедления первой (сплошные кривые) и второй (штриховые) собственных волн двумерной решетки от частоты при δφ = 0° (а) и 180° (б); светлый кружок на рис. (а) – точка перегиба.

Скачать (113KB)
21. Рис. 20. Угол распространения основной волны относительно осей линий в зависимости от частоты в двумерной решетке при δφ= 0° (1), 45° (2), 90° (3) и 180° (4).

Скачать (75KB)
22. Рис. 21. Зависимости замедления основной волны двумерной решетки вдоль осей линий от сдвига фазы между ними при f = 6 (1), 7 (2) и 8 ГГц (3); точками на кривых отмечены значения замедления при δφy = 0°, 15°, 30°, 45°, 90°, 135° и 180° (слева направо).

Скачать (81KB)

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».