Г.Б. Итигилов1, Д.Ш. Ширапов2, В.А. Кравченко3

1–3 Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления (г. Улан-Удэ, Россия)

1 gablz@mail.ru; 2 shir48@mail.ru; 3 krawyach@mail.ru

Постановка проблемы. При создании сверхвысокочастотных (СВЧ) приборов, к которым относятся и гиротропные волноводы, используются намагниченные в различных направлениях ферриты. На сегодняшний день достаточно изучены различные характеристики и параметры распространения электромагнитных волн только в продольно намагниченных гиротропных прямоугольных и круглых волноводах, но без учета возникающих в них тепловых потерь. Если в гиротропных волноводах присутствуют значительные тепловые потери, то электромагнитные волны, распространяющиеся в гиротропных волноводах, имеют комплексные продольные волновые числа и в этом случае трудно отделить распространяющиеся волны от затухающих. Для исследования этого явление, а также для изучения других параметров и характеристик электромагнитных волн, распространяющихся в гиротропных волноводах с тепловыми потерями, необходимо получить учитывающие тепловые потери частные уравнения Гельмгольца для гиротропных прямоугольных, круглых и эллиптических волноводов при продольном намагничивании.

Цель. Представить учитывающие тепловые потери обобщенные и общие уравнения Гельмгольца гибридных электромагнитных НЕ- и ЕН-волн для гиротропных волноводов с ортогонально-криволинейными формами поперечных сечений при произвольном и продольном намагничиваниях, а также частные уравнения Гельмгольца для продольно намагниченных волноводов с прямоугольной, круглой и эллиптической формами поперечных сечений.

Результаты. Получены учитывающие тепловые потери обобщенные уравнения Гельмгольца гибридных электромагнитных НЕ- и EH-волн для гиротропных волноводов с ортогонально-криволинейными формами поперечных сечений при произвольном намагничивании относительно направления распространение электромагнитной волны. На основе обобщенных уравнений выведены общие уравнения Гельмгольца гибридных электромагнитных НЕ- и EH-волн, учитывающие тепловые потери, для гиротропных волноводов с ортогонально-криволинейными формами поперечных сечений при продольном намагничивании. Определены частные уравнения Гельмгольца гибридных электромагнитных НЕ- и EH-волн для гиротропных продольно намагниченных волноводов с прямоугольной, круглой и эллиптической формами поперечных сечений, учитывающие тепловые потери.

Практическая значимость. Представленные обобщенные, общие и частные уравнения Гельмгольца позволяют учесть тепловые потери, возникающие в гиротропных продольно намагниченных волноводах прямоугольного, круглого и эллиптического сечений и определить их влияние на основные характеристики волноводов.

Итигилов Г.Б., Ширапов Д.Ш., Кравченко В.А. Обобщенные, общие и частные уравнения Гельмгольца гиротропных волноводов с учетом тепловых потерь // Радиотехника. 2023. Т. 87. № 12. С. 137−148. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202312-15

1. Артемов М.Л., Афанасьев О.В., Сличенко М.П. Направление совершенствования характеристик перспективных антенных систем // Радиотехника. 2023. Т. 86. № 5. С. 184-198. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202305-19/
2. Микаэлян А.Л. Теория и применение ферритов на сверхвысоких частотах. Л.: Госэнергоиздат. 1963. 664 с.
3. Гуревич А.Г., Мелков Г.А. Магнитные колебания и волны. М.: Физматлит. 1994. 464 с.
4. Устинов А., Кочемасов В., Хасьянова Е. Ферритовые материалы для устройств СВЧ-электроники. Основные критерии выбора // СВЧ-электроника. 2015. № 8. С. 86-92.
5. Лакс Б., Баттон К. Сверхвысочастотные ферриты и ферримагнетики. М.: Мир. 1965. 676 с.
6. Раевский С.Б., Седаков А.Ю., Титаренко А.А. Метод электродинамического расчета прямоугольных закрытых волноводов с произвольным анизотропным заполнением // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2012. Т. 15. № 3. С. 14-21.
7. Вайнштейн Л.А. Электромагнитные волны. М.: Радио и связь. 1988. 440 с.
8. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. Москва: Ленанд. 2019. 432 с.
9. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука. 1967. 780 с.
10. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Наука. 1973. 832 с.
11. Никольский В.В. Электродинамика и распространение радиоволн. М.: Наука. 1973. 607 с.
12. Ширапов Д.Ш., Итигилов Г.Б. Обобщенные уравнения Гельмгольца гиротропных волноводов произвольной формы поперечного сечения // Материалы II Всеросс. науч. конф. «Современные проблемы дистанционного зондирования, радиолокации, распространения и дифракции волн» (г. Муром. 26-28 июня 2018 г.). С. 209-219.