Квазианалитическое определение электродинамических параметров коаксиально-секторного волновода
- 1 к.т.н., доцент, кафедра «Радиоэлектроника и телекоммуникации», Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А
Аннотация
Постановка проблемы. Коаксиально-секторный волновод, обладающий рядом преимуществ по сравнению с линиями передачи простых поперечных сечений, в настоящее время находит все большее применение в качестве базовых элементов СВЧустройств для термообработки диэлектрических материалов, отражательных двумерно-периодических решеток и ряда других микроволновых систем. В связи с этим важной практической задачей, возникающей при проектировании СВЧ-устройств, выполненных на основе отрезков анализируемой линии передачи, является разработка квазианалитических выражений для оценки влияния геометрических размеров и электрофизических свойств диэлектрического заполнения коаксиальносекторного волновода на его электродинамических параметры.
Цель. Разработать методику квазианалитического расчета электродинамических параметров коаксиально-секторного волновода, основанную на его представлении в виде эквивалентного прямоугольного волновода, свернутого в поперечной плоскости по дуге окружности.
Результаты. Получены квазианалитические выражения для расчета электродинамических параметров коаксиальносекторного волновода, на основе которых исследованы зависимости критических длин основной и первой высшей волн, коэффициента широкополосности, волнового сопротивления, предельной передаваемой мощности и коэффициента затухания в металлических стенках рассматриваемой линии передачи при различных значениях ее геометрических размеров, электрофизических параметров однородного диэлектрического заполнения и рабочей длины волны. Для подтверждения правильности результатов квазианалитических расчетов проведено их сопоставление с данными, полученными метод конечных элементов, показавшее их достаточно хорошее согласование.
Практическая значимость. Полученные в настоящей работе квазианалитические выражения могут быть использованы при разработке СВЧ-устройств различного назначения, выполненных на основе коаксиально-секторного волновода.
Для цитирования
Скворцов А.А. Квазианалитическое определение электродинамических параметров коаксиально-секторного волновода // Радиотехника. 2019. № 8. С. 82–87. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-201908(12)-13
Список источников
- Коломейцев В.А., Комаров В.В. Микроволновые системы с равномерным объемным нагревом. Ч. 1. Саратов: СГТУ. 1997.
- Антоненко Ю.В., Грибовский А.В. Преобразование поляризации электромагнитных волн на отражательной решетке из закороченных коаксиально-секторных волноводов // Радиофизика и радиоастрономия. 2011. Т. 16. № 1. С. 82−89.
- Каток В.Б., Лозяной В.И., Олексенко А.Б. и др. Расчет характеристик линий передачи / Днепропетровск: Изд-во ДГУ. 1985.
- Заргано Г.Ф., Ляпин В.П., Михалевский В.С. и др. Волноводы сложных сечений. М.: Радио и связь. 1986.
- Скворцов А.А. Квазианалитический расчет критической длины основной волны коаксиально-секторного волновода // Сб. трудов V Междунар. юбилейной науч. конф. «Проблемы управления, обработки и передачи информации». Саратов: ООО СОП «Лоди». 2017. С. 259−261.
- Скворцов А.А., Иванов М.Д. Квазианалитический расчет критической длины первой высшей волны коаксиально-секторного волновода // Сб. науч. тр. I Междунар. научно-практической конф. «САПР и моделирование в современной электронике». Брянск: БГТУ. 2017. С. 224−227.
- Скворцов А.А. О расчете критических длин основной и первой высшей мод коаксиально-секторного волновода // Материалы V Междунар. научн.-техн. конф. студентов, молодых ученых и специалистов «Энергосбережение и эффективность в технических системах». Тамбов: Изд-во Першина. 2018. С. 204−205.
- Скворцов А.А. Квазианалитические выражения для расчета волнового сопротивления коаксиально-секторного волновода // Антенны. 2017. № 8. С. 26−29.
- Лебедев И.В. Техника и приборы СВЧ. Т. 1. М.: Высшая школа.1970.
- Ефимов И.Е. Шермина Г.А. Волноводные линии передачи. М.: Связь. 1979.