Метод математичного синтезу хвилеводних поляризаторів із діафрагмами
| Автори | А.В. Булашенко1 , С.І. Пільтяй1 , І.І. Діхтярук1, О.В. Булашенко2 |
| Приналежність |
1Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», пр. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна 2Шосткинський фаховий коледж імені Івана Кожедуба Сумського державного університету, вул. Інститутська, 1, 41100 Шостка, Україна |
| Е-mail | a.bulashenko@kpi.ua |
| Випуск | Том 13, Рік 2021, Номер 5 |
| Дати | Одержано 16 квітня 2021; у відредагованій формі 20 жовтня 2021; опубліковано online 25 жовтня 2021 |
| Посилання | А.В. Булашенко1, С.І. Пільтяй1, І.І. Діхтярук, Ж. нано- електрон. фіз. 13 № 5, 05024 (2021) |
| DOI | https://doi.org/10.21272/jnep.13(5).05024 |
| PACS Number(s) | 84.40.Az, 84.40.Ua |
| Ключові слова | Електромагнітне моделювання (3) , Мікрохвильова техніка (2) , Хвилеводні компоненти (2) , Синтез мікрохвильових пристроїв (2) , Матриця розсіювання (3) , Матриця передачі (3) , Поляризатор (6) , Хвилеводний поляризатор (4) , Поляризатор із діафрагмами (3) , Колова поляризація (4) . |
| Анотація |
У статті розроблено новий математичний метод синтезу хвилеводних діафрагмових поляризаторів із оптимальними фазовими характеристиками та узгодженням. Метод використовує теоретичні одномодові вирази для диференційного фазового зсуву між хвилями з ортогональними лінійними поляризаціями та коефіцієнта стійної хвилі за напругою для оптимізації геометричних розмірів структури поляризатора. Ці вирази було об’єднано в систему математичних умов для отримання необхідних значень характеристик. Запропонований метод було застосовано для синтезу хвилеводного поляризатора із двома тонкими провідними діафрагмами. Такі діафрагми є еквівалентними індуктивним або ємнісним навантаженням у хвилеводній лінії передачі залежно від типу поляризації основної електромагнітної моди. Математичну модель хвилеводного діафрагмового поляризатора було розроблено на основі еквівалентних хвильових матриць. У результаті було визначено основні електромагнітні характеристики за допомогою елементів матриці розсіювання поляризатора. Запропонований аналітичний метод синтезу дозволяє знайти всі оптимальні геометричні розміри діафрагмового поляризатора, включаючи поперечні розміри квадратного хвилеводу, висоти діафрагм і відстані між ними. Варіювання цих розмірів дозволяє отримати необхідні електромагнітні характеристики мікрохвильових хвилеводних пристроїв, а саме: оптимальне узгодження та кросполяризаційну розв’язку в робочій смузі частот. Для поляризатора на основі квадратного хвилеводу з діафрагмами, що був оптимізований для супутникового робочого діапазону частот 8,08,5ГГц, було отримано диференційний фазовий зсув 90°±0,5°. Коефіцієнт стійної хвилі за напругою не перевищує значення 2 для основних мод вертикальної та горизонтальної лінійних поляризацій. Кросполяризаційний рівень діафрагмового поляризатора є нижчим за −34 дБ. Коефіцієнт еліптичності не перевищує 0,4дБ. Таким чином, представлений математичний метод одномодового синтезу хвилеводних поляризаторів із діафрагмами може використовуватися для початкової оптимізації перед застосуванням спеціалізованих програм моделювання мікрохвильових пристроїв. Крім цього, запропонований метод математичного синтезу може широко застосовуватися для розроблення нових мікрохвильових поляризаторів, фазозсувачів і фільтрів на основі діафрагм і штирів у хвилеводах. |
|
Перелік посилань |
Інші статті цього номера
1) Аналіз профілю піків рентгенівської дифракційної картини наноструктури оксиду цинку [05001-1-05001-4]2) Фоточутливі гетероструктури n-Zn0.5Cd0.5O/p-InSe, виготовлені методом магнетронного розпилення [05002-1-05002-4]
3) Дослідження умов осадження тонких плівок міді з продуктів деструкції електродів перенапруженого високовольтного розряду в аргоні високого тиску [05003-1-05003-7]
4) Вплив температури відпалу на структуру та властивості феритів вісмута [05004-1-05004-7]
5) Сітчаста метаповерхня як ультра тонка чвертьхвильова пластинка [05005-1-05005-5]
6) Розпад домішкових кластерів атомів нікелю та кобальту в кремнії під впливом тиску [05006-1-05006-4]
7) Просторові розподіли станів 3p54s атомів аргону в плазмі високочастотного магнетронного розпилення з радіаційною моделлю зіткнень [05007-1-05007-9]
8) Вплив температури підкладки і вмісту магнію на розвиток морфології та люмінесценцію плівок ZnO:Mg [05008-1-05008-6]
9) Механізми релаксації електронного збудження триазидо-S-триазину [05009-1-05009-5]
10) Моделювання теплових явищ у біологічних тканинах, викликаних поверхневим плазмонним резонансом у метал-графенових наночастинках [05010-1-05010-7]
11) Практичні аспекти отримання наноструктурних композитних NaCl-Fe плівок способом EB-PVD на підкладках, що обертаються [05011-1-05011-6]
12) Ультра-мініатюрна антена для надширокосмугових застосувань [05012-1-05012-4]
13) Вплив high-k діелектричних матеріалів на короткоканальні ефекти в тризатворних SOI FinFETs [05013-1-05013-6]
14) Аналіз безперехідного транзистора на основі нанодротів з гетеропереходом, нітридом металу та подвійним металевим затвором [05014-1-05014-4]
15) Структурне та морфологічне дослідження наноструктури CuO, яка осаджується водорозчинним нітрат-гемі(пентагідратом) міді (II) та NaOH як реагентами [05015-1-05015-4]
16) Аналіз характеристик I-V-T сонячних елементів на основі перовскіту CH3NH3PbBr3 [05016-1-05016-4]
17) Особливості непружних та пружних характеристик Si та SiO2/Si структур [05017-1-05017-5]
18) Тонка плівка CuO, виготовлена методом золь-гелю: характеристики для застосування в пристроях [05018-1-05018-5]
19) Експериментальний метод кількісної оцінки струмів витоку сонячних елементів за залежностями густини струму від напруги [05019-1-05019-4]
20) Одновісна модель теплового балансу сонячного колектора [05020-1-05020-5]
21) Динаміка перетворення малих ГЦК кристалів у ікосаедричні наночастинки [05021-1-05021-5]
22) Моделювання процесів в електронному газі методом Particle-in-cell [05022-1-05022-5]
23) Метод хвильових матриць для моделювання поляризаторів із діафрагмами. Чисельні результати [05023-1-05023-6]
24) Ab initio дослідження електронних, магнітних та оптичних властивостей шпінелі CuRh2O4: розрахунок з перших принципів [05025-1-05025-5]
25) Епоксидні нанокомпозити з підвищеною гідроабразивною зносостійкістю для використання у транспортних засобах [05026-1-05026-5]
26) Електронна структура кристала ZnS, легованого одним або двома атомами перехідного металу (Cr, Fe) [05027-1-05027-5]
27) Модифікація целюлози наночастинками : від жому цукрової тростини до антимікробного композиту [05028-1-05028-5]
28) Радіаційна функціоналізація плівок поліетиленгліколю з багатостінними вуглецевими нанотрубками [05029-1-05029-5]
29) Застосування автодинного сенсора з підвищеною лінійністю перетворення для реєстрації широкосмугових мультиплетних спектрів ядерного квадрупольного резонансу [05030-1-05030-5]
30) Структура та механічні характеристики катодів з MAX фази Ti2AlC та осаджених іонно-плазмових покриттів [05031-1-05031-7]
31) Гідрохімічний синтез плівкових твердих розчинів HgS1 – xSex [05032-1-05032-5]
32) Технологічні аспекти формування енергоефективних фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії [05033-1-05033-6]
33) Оптична й фотокаталітична активність нанокомпозитів ПАН/TiO2 з наночастинками анатаза і Р25 [05034-1-05034-6]
34) Приготування та характеризація вуглецево-кремнієвих гібридних наноструктур [05035-1-05035-5]
35) Дослідження покращених електрохімічних властивостей нанокомпозиту графен/Fe2O3 [05036-1-05036-5]
36) Кристали InSe, отримані стехіометричним плавленням, для застосування в оптоелектронних пристроях [05037-1-05037-5]
37) Волоконний лазер на основі фазових пластин з електронним управлінням [05038-1-05038-6]
38) Створення прототипу багатофункціонального віддаленого робота присутності для фізичних досліджень у електроніці [05039-1-05039-4]
