Мироненко Игорь Германович – доктор технических наук (1979), профессор (1981) кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры,
ул. Профессора Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022.
Igor G. Mironenko, Dr Sci. (Eng.) (1979), Professor (1981) of the Department of Microradioelectronics and Radio Equipment Technology,
5 F, Professor Popov St., St Petersburg 197022.
Соколов Сергей Сергеевич – доктор технических наук (1993), профессор (1995) кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры,
ул. Профессора Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022.
Sergey S. Sokolov, Dr Sci. (Eng.) (1993), Professor (1995) of the Department of Microradioelectronics and Radio Equipment Technology,
5 F, Professor Popov St., St Petersburg 197022.
Иванов Аркадий Анатольевич – доктор технических наук (2018), профессор (2020) кафедры микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры,
ул. Профессора Попова, д. 5 Ф, Санкт-Петербург, 197022.
Arkady A. Ivanov, Dr Sci. (2018), Professor (2020) of the Department of Microradioelectronics and Radio Equipment Technology,
5 F, Professor Popov St., St Petersburg 197022.
Введение. Современные универсальные средства компьютерного моделирования позволяют выполнять анализ сложных волноводных структур, канализирующих электромагнитную энергию. Для оценки получаемых результатов расчета бывает необходимо сравнить их с известным "точным" значением и после этого провести калибровку рассматриваемой электродинамической модели. Найти искомое значение можно с помощью метода Фурье, позволяющего определить постоянную распространения в регулярном прямоугольном волноводе с частичным заполнением диэлектриком и оценить его канализирующие свойства в различных диапазонах длин волн.
Цель работы. Построение вычислительной модели расчета регулярного волновода с произвольным расположением диэлектрика на поперечном сечении методом Фурье, определение дисперсионных характеристик анализируемых структур в миллиметровом диапазоне длин волн.
Материалы и методы. Математическая модель для анализа волновода с частичным заполнением диэлектриком выполнена на базе уравнений Максвелла с применением граничных условий для касательных и нормальных компонент электромагнитного поля.
Результаты. Проведен численный анализ дисперсионных характеристик структур со сложным диэлектрическим заполнением. Показана методика построения расчетной модели для поиска постоянной распространения в прямоугольном волноводе с произвольным расположением диэлектрического заполнения, что может являться основой для анализа слоистых диэлектрических структур со сложной формой поперечного сечения и различной относительной диэлектрической проницаемостью.
Заключение. Созданные математические модели позволили численно оценить канализирующие свойства волноводов с диэлектрическим заполнением в СВЧ-диапазоне.
Introduction. Modern computer simulation tools can be used to analyze complex waveguide structures channeling electromagnetic energy. In order to verify the obtained calculation results, they should be compared with a known "exact" value followed by calibration of the considered electrodynamic model. The desired value can be found using the method of Fourier transform, which allows the propagation constant in a regular rectangular waveguide with partial filling with a dielectric to be determined and its channeling properties in various wavelength ranges to be evaluated. Aim. Construction of a computational model for calculating a regular waveguide with an arbitrary arrangement of the dielectric on the cross section by the Fourier method, determination of the dispersion characteristics of the analyzed structures in the millimeter wavelength range.
Materials and methods. A mathematical model for the analysis of a waveguide with partial dielectric filling is based on Maxwell’s equations using boundary conditions for tangential and normal components of the electromagnetic field.
Results. A numerical analysis of the dispersion characteristics of structures with complex dielectric filling was carried out. A methodological approach to constructing a computational model for searching for the propagation constant in a rectangular waveguide with an arbitrary arrangement of dielectric filling is proposed. This approach can serve as the basis for analyzing layered dielectric structures with a complex cross-sectional shape and different values of relative permittivity.
Conclusion. The developed mathematical models made it possible to numerically evaluate the channeling properties of waveguides with dielectric filling in the microwave range.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.