Метод Галеркина в теории плоского нерегулярного волновода
Диссертация
Эффективным методом решения краевых задач теории волноводов с самосопряженными граничными условиями является широко известный метод поперечных сечений, развитый в работах Каценеленбаума. Его основная идея состоит в том, что поле в любом сечении нерегулярного участка представляется в виде бесконечной суммы полей волн обоих направлений, которые могут распространяться в так называемом волноводе… Читать ещё >
Содержание
- Глава I. Модифицированная схема неполного метода Галеркина в теории плоского нерегулярного волновода
- 1. Математическая постановка модифицированной схемы неполного метода Галеркина
- 2. Существование и единственность решения
- 3. Результаты численного моделирования
- Глава II. Схема ортогонального метода Галеркина в решении задачи на собственные значения плоского нерегулярного волновода
- 1. Свойства собственных значений и собственных функций несамосопряженной краевой задачи Штурма-Лиувилля
- 2. Задача на собственные значения
- 3. Сверхпроводящие открытые резонаторы с софокусными цилиндрическими зеркалами прямоугольной формы
- Глава III. Модифицированная схема ортогонального метода Галеркина в теории плоского нерегулярного волновода
- 1. Построение схемы ортогонального метода Галеркина
- 2. Существование, единственность и равносходимость решения, построенного по схеме ортогонального метода Галеркина
Список литературы
- Введенский Б.А., Аренберг А. Г. Радиоволноводы. — М.- JL: Гостехиздат. — 1946. — 191с.
- Кисунько Г. В. Электродинамика полых систем. JL: Изд-во Воен. Краснознам. Акад. Связи. — 1949. — 426с.
- Теория линий передачи сверхвысоких частот: пер. с англ. / Под ред. А. И. Шпунтова: В 2-х т. М.: Сов. Радио. — 1951. — Т. 1−2.
- Ширман Я.Д. Радиоволноводы и объемные резонаторы. М.: Связьиздат. — 1959. — 386 с.
- Харвей JI. Техника сверхвысоких частот: пер. с англ. / Под ред. В. И. Сушкевича: В 2-х т. М.: Сов. Радио. — 1965. — Т. 1−2.
- Альтман Д.Л. Устройства сверхвысоких частот: Пер. с англ. / Под ред. И. В. Лебедева. М.: Мир. — 1968. — 488 с.
- Швингер Ю. Неоднородности в волноводах (конспект лекций): Пер. с англ. / Под ред. П. Ш. Фридберга // Зарубежная радиоэлектроника. -1970. -№ 3.- С. 3−106.
- Левин Л. Теория волноводов. Методы решения волноводных задач: Пер с англ. / Под ред. В. И. Вольмана. М.: Радио и связь. — 1981. -312 с.
- Справочник по волноводам: Пер. с англ. / Под ред. Я. Н. Фельда. М.: Сов. Радио. — 1952. — 431 с.
- Ю.Вайнштейн Л. А. Электромагнитные волны. М.: Радио и связь. — 1988. — 440с.
- Самарский A.A., Тихонов А. Н. О представлении поля в волноводе в виде суммы полей ТЕ и ТМ // Ж. вычислительной физики. — 1948. -Т.28, вып.7. С.959−970.
- Вайнштейн Л.А., Солнцев В. А. Лекции по сверхвысокочастотной электронике. М.: Сов. Радио. — 1973. — 215 с.
- Каценеленбаум Б.З. О распространении электромагнитных волн вдоль бесконечных диэлектрических цилиндров на низких частотах // ДАН СССР. Т.58, № 7. — С.1317−1321.
- Каценеленбаум Б.З. Волноводы с неидеальными стенками // Докл. АН СССР. 1953. — Т.88, № 1. — С.37.
- Каценеленбаум Б.З. Нерегулярные волноводы с медленно меняющимися параметрами // Докл. АН СССР. 1955. — 102, № 4. -С.711.
- Каценеленбаум Б.З. К общей теории нерегулярных волноводов // Докл. АН СССР. 1957. — 116, № 2. — С.203.
- Каценеленбаум Б.З. Нерегулярные волноводы с переменным диэлектрическим заполнением // Радиотехника и электроника. 1958.- 3, № 7. С. 890.
- Каценеленбаум Б.З. Теория нерегулярных волноводов с медленно меняющимися параметрами. М.: Изд-во АН СССР. — 1961.- 216с.
- Каценеленбаум Б.З. Высокочастотная электродинамика. М.: Наука. -1966.-240с.
- Свешников А.Г. Нерегулярные волноводы // Изв. вузов. Радиофизика.- 1959.-2, № 5.- С. 720.
- Свешников А.Г. Возбуждение нерегулярных волноводов // Науч. Докл. Высшей школы, физ-матем. Науки. 1959. — № 2. — С. 162.
- Свешников А.Г. К обоснованию метода расчета нерегулярных волноводов//ЖВММФ.- 1963.-Т.3,№ 1,-С. 170−179.
- Свешников А.Г. К обоснованию метода расчета распространения .электромагнитных колебаний в нерегулярных волноводах // ЖВММФ.- 1963. Т. З, № 2. — С. 314−327.
- Свешников А.Г., Котик И. П., Чернышов Ю. С. Об одном методе расчета согласований плоских волноводов // Вычисл. Методы и программир. 1962. — вып.1. — С.234−245.
- Свешников А.Г., Ильинский A.C., Котик И. П. Распространение колебаний в нерегулярных волноводах с боковой поверхностью сложной формы // Вычисл. Методы и программир.. 1965. — вып.З. -С.329−363.
- Ильинский A.C., Кравцов В. В., Свешников А. Г. Метод Галеркина в задачах о рассеянии волн в полых системах // Вестник Моск. ун-та, Сер 3 Физика. Астрономия. 1968. — № 4. — С. 69−79.
- Ильинский A.C., Кравцов В. В., Свешников А. Г. Интегральные уравнения I первого рода в задачах о рассеянии волн в полых направляющих системах // Вестник Моск. ун-та, Сер. З Физика. Астрономия. 1968. — № 6. — С. 19−26.
- Свешников А.Г. Неполный метод Галеркина // ДАН СССР. 1977. -Т.236, № 5. — С. 1076−1079
- Краснушкин П.Е. Метод нормальных волн в применении к волноводам // Вестн. Моск. Ун-та. 1946, — № 2. — С.5−9.
- Тихонов А.Н., Самарский A.A. Уравнения математической физики. -М.: Наука. 1977. — 736с.
- Самарский A.A. Теория разностных схем. М.: Наука. — 1983. — 616 с.
- Миттра Р., Ли С. Аналитические методы теории волноводов: пер. с англ. под ред. Г. В. Воскресенского. М.: Мир. — 1974. — 327с.
- Ильинский A.C. Прямой метод расчета периодических структур // ЖФММФ.- 1973.-Т.13,№ 1.-С. 119−126.
- Веселов Г. И., Темнов В. М. О решении некоторых систем уравнений в электродинамике и явлении «относительной сходимости» // Радиотехника и электроника. 1981. -№ 10. — С. 2034−2043.
- Кириленко A.A., Рудь Л. А., Шестопалов В. П. Рассеяние волн на изломе волновода // Радиотехника и электроника. 1974. — 19, № 4. -С.687−696.
- Кириленко A.A. Метод полуобращения в задаче о линейном волноводном переходе // Докл. АН СССР. 1979. — 247, № 6. — С.1359−1358.
- Кириленко A.A., Яшина Н. П. К строгому расчету матриц рассеяния на ступеньке в волноводе // Радиотехника / Харьк. Ун-т. 1975. — вып. 34.- С.166−170.
- Кириленко A.A., Шестопалов В. П., Яшина Н. П. Строгое решение задачи о скачке поперечного сечения круглого волновода // ЖВММФ.- 1977. 17, № 6. — С.1482−1493.
- Кириленко A.A., Сенкевич С. Л. Сравнение эффективности различных алгоритмов расчета ступенчатых неоднородностей в волноводах. -Харьков. 1982. — 37с. — (Препринт / АН УССР. Ин-т радиофизики и электроники.- № 258).
- Ильинский A.C., Фоменко Е. Ю. Исследование бесконечномерных систем линейных алгебраических уравнений II рода в волноводных задачах дифракции // ЖФММФ. 1991. — Т.31, № 3. — С. 339−351.
- Никольский В.В. Вариационные методы для внутренних задач электродинамики. М.: Наука. — 1967. — 460с.
- Никольский В.В. Проекционные методы в электродинамике. Прикл. Электродинамика. — 1977. — вып.1.
- Веселов Г. И., Темнов В. М. Метод частичных областей для дифракционных задач с некоординатными границами // Изв. Вызов. Радиофизика. 1984. — 28, № 7. — С.919−928.
- Нобл Б. Метод Винера-Хопфа. М.: Изд-во иностр. лит-ры. — 1962. -279с.
- Никольский В.В. Электродинамика и распространение волн. М.: Наука. — 1973. — 608с.
- Ильинский A.C. Прямой метод расчета периодических структур // ЖВММФ.- 1973. Т. 13, № 1.-С.119−126.
- Кисунько Г. В. К теории распространения электромагнитных волн в трубах со скачкообразно меняющимися сечениями // ДАН СССР. -1947. Т.58, № 8. — С.1653−1656.
- Веселов Г. И., Платонов Н. И., Слесарев Е. С. Об учете особенностей электромагнитных полей в методе частичных областей // Радиотехника. -1980. Т.35, № 5. — С.27−34.
- Губский Д.С., Ляпин В. П., Синявский Г. П. Электродинамический расчет параметров диафрагмированного стыка круглых волноводов // Радиотехника и электроника. 1984. — Т.29, № 1. — С. 12−19.
- Фельд Я.Н. Диафрагма в волноводе произвольного сечения // Радиотехника и электроника. 1978. — Т.23, № 1. — С. 1−6.
- Леонтович М.А. О приближенных граничных условиях для электромагнитного поля на поверхности хорошо проводящих тел // Исследования по распространению радиоволн, вып.2. М. — Л.: Изд-во АН СССР. — 1948,-С.7−16.
- Нефедов Е.И., Сивов А. Н. Электродинамика периодических структур. М.: Наука. — 1977. — 208с.
- Ильинский A.C., Слепян Г. Я. Колебания и волны в электродинамических системах с потерями. М.: Изд-во МГУ. — 1983. -231с.
- Машковцев Б.М., Цибизов Б. Г., Емелин Б. Ф. Теория волноводов. М. -Л.: Наука. 1966
- Аркадакский С.С., Цикин Б. Г. // Радиотехника и электроника. 1975. -20.-С. 2113−2120.
- Свешников А.Г., Ильинский А. С. Метод исследования плоских волноводов с импедансными граничными условиями и резким изменением боковой поверхности // Вычислительные методы и программирование, Вып. 13. -М.: Изв-во МГУ. 1969. — С. 27−33.
- Ильинский А.С., Свешников А. Г. Метод исследования нерегулярных волноводов с импедансными граничными условиями // Доклады АН СССР. 1967. — Т. 176, № 2. — С. 255−258.
- Нечанов В.А., Советкин В. Ю. Рассеяние электромагнитной волны участком импедансной неоднородности на боковой стенке прямоугольного волновода // Изв. Вузов. Радиофизика. 1995. — Т.38, № 10. — С.1083.
- Моденов В.П. Математическая теория импедансных волноводов // Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ. 1996. — Т.4, №.3. — С. 101 105.
- Моденов В.П. Метод Галеркина в несамосопряженных краевых задачах теории волноводов // ЖВММФ. 1987. — Т.27, № 1 — С. 144 149.
- Bass F.G., Freilikher V.D. Prosentsov V.V. Wave propagation in planar nonlinear waveguides with nonlinear boundary conditions // Physics Letters A. -2001. -279. -pp.87−93.
- Foglietti V., Cianci E., Pezzetta D., Sibilia C., Marangoni M., Osellame R." Ramponi R. Fabrication of band-gap structures in planar nonlinear waveguides for second harmonic generation // Microelectronic Engineering. 2003. — 67−68. — pp. 742−748.
- Remley K.A., Weisshaar A. Impedance boundary method of moments for efficient analysis of lossy and leaky planar waveguide structures // Optics Communication. 1996. — 129. — pp. 33−37.
- Hachisuka K. et al. Development of wearable intra-body communication devices // Sensors and Actuators A. 2003. — 105. — pp. 109−115.
- Борщевский B.B., Колесников B.C., Моденов В. П., Пирогов Ю. А. Резонансные свойства диэлектрической призмы в прямоугольном волноводе // Радиотехника. 1985. — № 2. — С.78−79.
- Богданов Ф.Г. Дифракция волны Ню на произвольном диэлектрическом стержне // Радиотехника и электроника. 1963. -Т.28, № 5. — С. 876−880.
- Моденов В.П., Трошина И. К. Метод интегральных уравнений в задачах волноводной биоинформатики // Вестник Моск. ун-та, Сер. З Физика, Астрономия. 2000, № 5. — С. 17−21.
- Моденов В.П., Трошина И. К., Конюшенко В. В. Математическое моделирование волноводного электромагнитного зондирования биологических объектов // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2002. — № 5−6. — С.67−72.
- Нефедов Е.И., Протопопов А. А., Семенцов А. Н., Яшин А. А. Взаимодействие физических полей с живым веществом. Монорафия/ Под общей редакцией Хадарцева. Тула: Изд-во ТулГУ. 1995.
- Моденов В.П. Волноводно-резонансный метод СВЧ-диэлектрометрии // Вестник новых медицинских технологий. 1996. — Т. З, № 1. — С. 1719.
- Mizushina S., Xiang Y., Sugiura Т. A Large Waveguide Applicator for Deep Regional Hyperthermia // IEEE Trans. Microwave Theory Tech. -1986. V. MTT-34, #5. — pp.644−648.
- Марченко В.А. Операторы Штурма-Лиувилля и их приложения. -Киев: Наук. Думка. 1977. — 329с.
- Моденов В.П. Дифференциально—параметрический метод // ДАН СССР. 1987. — Т. 296, № 3. — С.536−538.
- Моденов В.П. О расчете методом Галеркина постоянных распространения в круглом волноводе с ферритовым стержнем // Вычислительные методы и программирование (Численные методы в задачах электродинамики). Изд-во МГУ. 1973. — Вып. XX. — С.50−58.
- Менде Ф.Ф., Спицын И. С. Поверхностный импеданс сверхпроводников. Киев. Наукова Думка. — 1985.- 240с.
- Wolf I., Ma J-G. Modeling the Microwave Properties of Superconductors // IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques. 1995. — vol.43, #5.-pp. 1053−1059.
- Wolf I., Ma J-G. Electromagnetics in High-Tc Superconductors // IEEE MTT. April 1996. — vol.44, no.4. — pp.537−542.
- Кравченко В.Ф., Казаров А. Б. Поверхностный импеданс сверхпроводников и его применение в физике и технике // Зарубежная радиоэлектроника. Успехи зарубежной радиоэлектроники. 1997, № 11.-С. 59−78.
- Моденов В.П., Конюшен ко В.В. Метод Галеркина в задаче волноводного электромагнитного зондирования биообъектов // Электромагнитные волны и электронные системы. 1998. — Т. З, № 4. -С.43−46.
- V.P. Modenov, V.V. Konyushenko. Galerkin’s Method in the Problem of Waveguide Electromagnetic Probing of Bioobjects // Electromagnetic Waves & Electronic Systems. -1997. Vol.2, No.6. — pp.51−54.
- Валитов P.A., Дюбко С. Ф., Камышан B.B. и др. Техника субмиллиметровых волн / Под ред. P.A. Валитова. М.: Сов. радио. -1969.
- Богомолов Г. Д. Электроника больших мощностей. Сб. 3, — М.: Наука. -1964.
- Кравченко В.Ф., Казаров А. Б. Взаимодействие электромагнитных волн с пленкой из высокотемпературного сверхпроводника, расположенной на подложке // Радиотехника. 1996. — № 8. — С.47−50.
- Вайнштейн J1.A. Открытые резонаторы и открытые волноводы. М.: Сов. радио. — 1966.
- Бойд Дж., Гордон Дж. Конфокальный резонатор со многими типами колебаний для квантовых генераторов миллиметрового и оптического диапазонов // Сб. Лазеры. М.: Ин. лит-ры. — 1963. — С.363−384.
- Моденов В.П., Конюшенко В. В. Ортогональный метод Галеркина в теории плоского импедансного волновода с кусочно-непрерывным заполнением // Электродинамика и техника СВЧ и КВЧ. 1999. — Т.7, № 2.-С. 16−17.
- Кравченко В.Ф., Казаров А. Б. Сверхпроводящие открытые резонаторы с плоскими прямоугольными и круглыми зеркалами // Радиотехника. — 1997. № 9. — С.21−27.
- Кравченко В.Ф., Пустовойт В. И., Тютюкин Р. Г. Определение электродинамических характеристик сверхпроводящего диска, возбуждаемого электрическим диполем // ДАН. 1997. — Т.353, № 4. -С.472−477.
- Nathan Newman and W. Gregory Lyons // Journal of Superconductivity. -1993.-vol.6.-pp. 119−160.
- Афонин Д.Г., Дубровский B.B., Малышкин A.K. Автоматизированная установка для исследования электродинамических систем на базекомпьютера 1MB PC-XT // Приборы и техника эксперимента. 1993. -№ 5. — С.75−78
- Афонин Д.Г. Открытые резонаторы в применении к диагностике твердого тела // Изд. РАН. Сер. Физическая. 1999. — Т.63, № 10. -С. 1992−1997.
- Шестопалов В.П. Физические основы миллиметровой и субмиллиметровой техники. 1 ч. Открытые резонансные системы. -Киев: Наук. Думка. 1985.
- Конюшенко В.В., Моденов В. П. Метод расчета плоского нерегулярного волновода с импедансным разрывным граничным условием // Электродинамика и техника СВЧ, КВЧ и оптического диапазона. 2002. — № 1. — С. 21−25.
- Моденов В.П., Конюшенко В. В. Резонансные свойства плоского волновода со сверхпроводящей стенкой // Электромагнитные волны и электронные системы. 1999. — Т.4, № 2. — С.66−69.
- Конюшенко В.В., Моденов В. П. Вычисление постоянных распространения волн плоского градиентного диэлектрического волновода с импедансной границей // Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2000. — № 4. — С.36−37.
- Ильинский A.C. Распространение электромагнитных волн в нерегулярных волноводах переменного сечения. М.: Изд-во Моск. ун-та. — 1970.- 104с.
- Шестопалов В.П., Шербак В. В. Неоднородности в прямоугольных волноводах. Емкостные препятствия // Радиотехника и электроника. 1965.-10, № 6. — С. 1043−1056.
- Шестопалов В.П., Щербак В. В. Матричные операторы в задачах дифракции // Изв. вузов. Радиофизика. 1968. — 11, № 2. — С.285−305.
- Гал JI.K., Украинец Н. И., Хижняк H.A. Рассеяние электромагнитных волн на диэлектрической вставке конечныхразмеров в прямоугольном волноводе // Журнал технической физики. -1980. 50, № 8. — С.1585−1594.
- Гладун В.В., Колесников B.C., Моденов В. П. Математическое моделирование явлений дифракции в волноводных металло-диэлектрических структурах. Препринт / Моск. ун-т. Физ. фак.- № 22/1984.
- Коробкин В.А., Пятак Н. И., Бабарика Л. И., Макеев Ю. Г. Определение параметров диэлектриков на СВЧ с помощью волноводно-диэлектрических резонаторов // Приборы и техника эксперимента. 1976. — 10, № 9. — С.1414−1454.
- Быков A.A., Ильинский A.C. Численный анализ диэлектрических резонансов в волноводе // Радиотехника и электроника. 1982. — 27, № 9. — С.1830−1832.
- Кириленко A.A. Об основных характеристиках и физической природе резонансов на «запертых» модах // Докл. АН УССР. Сер.А. -1978. № 12. — С.1121−1125.
- Кириленко A.A., Сенкевич С. Л. Сравнение эффективности четырех методов решения волноводных задач // Радиотехника и электроника. 1984. — 29, № 6. — С. 1089−1097.
- Кириленко A.A., Рудь Л. А. Дифракция волн на наклонной границе диэлектрических сред в прямоугольном волноводе // Радиотехника и электроника. 1977. — 22, № 10. — С.2057−2067.
- Кириленко A.A., Сенкевич С. Л. Резонансные явления в прямоугольных волноводах с двухслойными диэлектрическими вставками // В кн.: Физика и техника миллиметровых и субмиллиметровых волн. Киев: Наук. Думка. 1983. — С.91−99.
- Ильинский A.C., Кравцов В. В., Свешников А. Г. Рассеяние волн в полых направляющих системах // Вестник Моск. ун-та, Сер. З Физика. Астрономия. 1969. — № 1. — С. 15−20.
- Капилевич Б.Ю., Трубехин Е. Р. Волноводно-диэлектрические фильтрующие структуры: Справочник. М.: Радио и связь. 1990. -272с.
- Кравченко В.Ф., Пустовойт В. И., Тютюкин Р. Г. // ДАН. 1997. -Т.353, № 4. — С.472−477.
- Быков A.A., Ильинский A.C., Свешников А. Г. Прямые методы расчета нерегулярных волноводов с неоднородным диэлектрическим заполнением // Вычислительные методы и программирование, Вып.36, М.: Изд-во Моск. ун-та. 1982. — С.52−84.
- Моденов В.П., Конюшенко В. В. Математическое моделирование в волноводном методе диэлектрометрии биообъектов // в кн.: Состояние и проблемы технических измерений. Тезисы докл. IV Всероссийской научно-технической конференции. М.: МГТУ. 1997. -С.92−93.
- Моденов В.П., Трошина И. К. Метод интегральных уравнений в задачах волноводного электромагнитного зондирования биобъектов // Вестник новых медицинских технологий. 1998. — Т.5, № 3−4. — С. 106 108.
- Крюкова Ю.Ю., Моденов В. П. Проекционный метод сшивания в теории плоского нерегулярного волновода // ЖВММФ. 2001. — Т.41, № 9.-С. 1422−1428.
- Шестопалов В.П., Кириленко A.A., Рудь JI.A. Резонансное рассеяние волн. Т.2, Волноводные неоднородности. Киев.: Наук. Думка. — 1986.-216с.
- Асланиди К.Г., Моденов В. П. К обоснованию проекционного метода сшивания // Вестник Моск. ун-та, Сер. 15, Вычислительная математика и кибернетика. 1993, № 4. — С.24−30.
- Асланиди К.Г., Моденов В. П. Проекционный метод сшивания в задаче о сочленении волноводов // ЖВММФ. 1992. — Т.32, № 2. -С.277−284.
- Моденов В.П., Свешников А. Г. Проекционный метод решения несамосопряженных краевых задач теории волноводов // Вестник Моск. ун-та, Сер. З, Физика. Астрономия. 1985. — Т.26, № 2. — С.3−8.
- Веселов Г. И., Темнов В. М. О применимости метода редукции при решении алгебраических систем в некоторых задачах дифракции // ЖВММФ. 1984. — Т.24, № 9. — С.1381−1391.
- Abbas Sayed Omar and Klaus Schunemann. Transmission Matrix Representation of Finline Discontinuities // IEEE TMTT. 1985. — Vol. MTT-33, No.9. — pp.765−770.
- Dionne G.F. Ill IEEE Trans. Appl. Supercond. 1993. — v.3, # 1.
- Диденко A.H. Сверхпроводящие волноводы и резонаторы. М.: Сов. Радио. — 1973.
- Megahed М.А., El-Ghazaly S.M. Nonlinear Analysis of Microwave Superconductor Devices Using Full-Wave Electromagnetic Model // IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques. November 1995. -Vol. 43.No.ll.
- Трунин M.P. Поверхностный импеданс монокристаллов ВТСП в микроволновом диапазоне // Успехи физических наук. 1998. — Т. 168, № 9. — С.931−951.
- Афонин Д.Г., Кравченко В. Ф., Конюшенко В. В. Открытые конфокальные резонаторы с цилиндрическими зеркалами и конечной проводимостью // Зарубежная радиоэлектроника. Успехи современной радиоэлектроники. 2000. — № 4. — С.48−60.
- Конюшенко В.В., Моденов В. П. Ортогональный метод Галеркина для решения уравнения Гельмгольца в полосе с разрывным несамосопряженным граничным условием // Вестник Московского университета. Сер. 3. Физика. Астрономия. 2003. — № 1. — С. 19−21.